JPS5837977A - 半導体装置 - Google Patents
半導体装置Info
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- JPS5837977A JPS5837977A JP56135725A JP13572581A JPS5837977A JP S5837977 A JPS5837977 A JP S5837977A JP 56135725 A JP56135725 A JP 56135725A JP 13572581 A JP13572581 A JP 13572581A JP S5837977 A JPS5837977 A JP S5837977A
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- semiconductor
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- light
- wiring
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Links
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
- H01L31/12—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof structurally associated with, e.g. formed in or on a common substrate with, one or more electric light sources, e.g. electroluminescent light sources, and electrically or optically coupled thereto
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は半導体集積回路を塔載した半導体層が絶縁分離
さ扛て多層に積層された構造を有する半導体装置におい
て、上記各半導体層間に亘る情報伝達手段を提供する構
造に関するものであり、情報伝達手段として光を用いる
ことにより、各層間の情報伝達のための構造を簡単にす
るとともに、特性劣化を防止でき、集積回路の多層積層
化の実現に寄与するものである。
さ扛て多層に積層された構造を有する半導体装置におい
て、上記各半導体層間に亘る情報伝達手段を提供する構
造に関するものであり、情報伝達手段として光を用いる
ことにより、各層間の情報伝達のための構造を簡単にす
るとともに、特性劣化を防止でき、集積回路の多層積層
化の実現に寄与するものである。
従来より半導体集積回路を形成した半導体層を回路は、
低温工程等の導入により実現さnつつあるが、各半導体
層間の情報伝達手段は、同一半導体層上の素子間の接続
と同様に電気的伝達即ち通常の金属あるいは半導体によ
る配線によって行なわれている。
低温工程等の導入により実現さnつつあるが、各半導体
層間の情報伝達手段は、同一半導体層上の素子間の接続
と同様に電気的伝達即ち通常の金属あるいは半導体によ
る配線によって行なわれている。
たとえば半導体集積回路を2層積層する場合について第
1図に従って説明する。半導体基板1の上に、拡散層等
から成る能動素子2や相互配線3を通常の工程で形成し
たのち、絶縁膜4によって絶縁分離してその上に第2の
半導体層6を形成し、該第2の半導体層5上に能動素子
6や相互配線7を形成する。半導体基板1に形成した集
積回路と第2の半導体層2に形成した集積回路間の相互
接続は、半導体基′板1に設けられた端子部8と第2の
半導体層5に設けらCた端子部9を電気的に接続される
配線10によって行なわれる。なお、第1図においてた
とえば素子2.6はMOS)ランジスタであり、11.
12は絶縁膜である。
1図に従って説明する。半導体基板1の上に、拡散層等
から成る能動素子2や相互配線3を通常の工程で形成し
たのち、絶縁膜4によって絶縁分離してその上に第2の
半導体層6を形成し、該第2の半導体層5上に能動素子
6や相互配線7を形成する。半導体基板1に形成した集
積回路と第2の半導体層2に形成した集積回路間の相互
接続は、半導体基′板1に設けられた端子部8と第2の
半導体層5に設けらCた端子部9を電気的に接続される
配線10によって行なわれる。なお、第1図においてた
とえば素子2.6はMOS)ランジスタであり、11.
12は絶縁膜である。
しかるにこの第1図の構造は、実際に相互配線10i形
成する場合、絶縁膜4に開孔部を窄ち、そののちに金属
等の配線導体を形成し配線1oとしさらに第2の半導体
層上の端子部9に接続させる訳であるが、平坦にしかも
確実に絶縁膜4の一部に配線1oを形成することは非常
に困難であり、この層間相互配線の技術が多層化素子へ
の大きな障壁になっている0 本発明は半導体集積回路を絶縁分離して多層に積層して
高密度、高性能化を図る場合の各絶縁分離された半導体
層間の情報伝達を光によって行い、従来のごとく電気的
な導体による配線を無くすものであり、全く新し7い素
子の構造、構成を提供するものである。
成する場合、絶縁膜4に開孔部を窄ち、そののちに金属
等の配線導体を形成し配線1oとしさらに第2の半導体
層上の端子部9に接続させる訳であるが、平坦にしかも
確実に絶縁膜4の一部に配線1oを形成することは非常
に困難であり、この層間相互配線の技術が多層化素子へ
の大きな障壁になっている0 本発明は半導体集積回路を絶縁分離して多層に積層して
高密度、高性能化を図る場合の各絶縁分離された半導体
層間の情報伝達を光によって行い、従来のごとく電気的
な導体による配線を無くすものであり、全く新し7い素
子の構造、構成を提供するものである。
以下に第2図に従って本発明の実施例の1つとして、半
導体基板上に集積回路を形成し、次に絶縁分離した第2
の半導体層上に集積回路が形成さ但し、3層以上の多層
構造の場合も全く同様である。
導体基板上に集積回路を形成し、次に絶縁分離した第2
の半導体層上に集積回路が形成さ但し、3層以上の多層
構造の場合も全く同様である。
第2図に示す如く、半導体基板101上に従来の通常の
方法によって、能動素子102や配線03および外部か
ら接続可能な電源端子、入出力端子を少なくとも有して
構成された第1の集積回路を形成し、上層部の集積回路
との情報伝達のために、受光素子1発光素子等から成る
光電変換素子の第1の端子部104(たとえば発光部)
を形成しておく。次にS i O2等の絶縁膜106を
形成し、続いて、その土に半導体層106を形成する。
方法によって、能動素子102や配線03および外部か
ら接続可能な電源端子、入出力端子を少なくとも有して
構成された第1の集積回路を形成し、上層部の集積回路
との情報伝達のために、受光素子1発光素子等から成る
光電変換素子の第1の端子部104(たとえば発光部)
を形成しておく。次にS i O2等の絶縁膜106を
形成し、続いて、その土に半導体層106を形成する。
このとき第1の集積回路や第1の端子部の特性を損なわ
ないように成るべく低温工程で形成する方が望ましい。
ないように成るべく低温工程で形成する方が望ましい。
次に半導体層1o6上に能動素子107や配線108お
よび外部から接続可能な電源端子、入出力端子を少なく
とも含んで形成さn*第2の集積回路を構成する。次に
下層部の集積回路との情報伝達のために受光素子1発光
素子等から成る光電変換素子の第2の端子部1o9(た
とえば受光部)を形成する。このとき第1の端子部10
4にある発光素子からの光はS iO2等の透明な絶縁
膜105の少なくとも一部を介して第2の端子部の受光
素子に入射するように構成しておく。又、この逆も同様
に構成しておく。111.112は絶縁膜である。
よび外部から接続可能な電源端子、入出力端子を少なく
とも含んで形成さn*第2の集積回路を構成する。次に
下層部の集積回路との情報伝達のために受光素子1発光
素子等から成る光電変換素子の第2の端子部1o9(た
とえば受光部)を形成する。このとき第1の端子部10
4にある発光素子からの光はS iO2等の透明な絶縁
膜105の少なくとも一部を介して第2の端子部の受光
素子に入射するように構成しておく。又、この逆も同様
に構成しておく。111.112は絶縁膜である。
なお、第2図において、半導体基板101はたとえばシ
リコン半導体基板又は化合物半導体基板でもよく、この
基板に直接発光又は受光素子を形成してもよいし、基板
101上の絶縁膜上にシリコン又は化合物等の半導体層
を形成しこの半導体層に発光又は受光素子を形成しても
よい。また、上層の半導体層106もシリコン又は化合
物半導体よりなる層を用いることができる。
リコン半導体基板又は化合物半導体基板でもよく、この
基板に直接発光又は受光素子を形成してもよいし、基板
101上の絶縁膜上にシリコン又は化合物等の半導体層
を形成しこの半導体層に発光又は受光素子を形成しても
よい。また、上層の半導体層106もシリコン又は化合
物半導体よりなる層を用いることができる。
第2図のような構成によればたとえば基板101の第1
の集積回路から上層の第2の集積回路へ情報を送る場合
は次のようになる。第1の集積回路の第2の集積回路へ
送るべき電気信号を第1の端子部の光電変換素子と発光
素子により元信号に変換し、絶縁膜105の一部を導波
路として伝送さ扛る光を第2の端子部にある受光素子で
受光し、光電変換により電気信号として第2の集積回路
へ送る。
の集積回路から上層の第2の集積回路へ情報を送る場合
は次のようになる。第1の集積回路の第2の集積回路へ
送るべき電気信号を第1の端子部の光電変換素子と発光
素子により元信号に変換し、絶縁膜105の一部を導波
路として伝送さ扛る光を第2の端子部にある受光素子で
受光し、光電変換により電気信号として第2の集積回路
へ送る。
以上のように、本発明を集積回路を絶縁分離して多層に
形成する高密度、高性能集積回路に適用することにより
、より容易にしかも確実に実現できるものであり、多層
間の信号伝達が極めて容易となりその効果は大なるもの
である。勿論、本発明の構造において、従来よりの配線
などによる情報伝達や電源電圧供給の配線を併用し、工
程の合理化や効果の最適化を行い得ることは云うまでも
ない。
形成する高密度、高性能集積回路に適用することにより
、より容易にしかも確実に実現できるものであり、多層
間の信号伝達が極めて容易となりその効果は大なるもの
である。勿論、本発明の構造において、従来よりの配線
などによる情報伝達や電源電圧供給の配線を併用し、工
程の合理化や効果の最適化を行い得ることは云うまでも
ない。
第1図は従来の多層構造半導体装置の概略構造断面図、
第2図は本発明の一実施例にかかる半導体装置の概略構
造断面図である。 101・・・1・半導体基板、102,107・−−・
・能動素子、102,107・・・・・・能動素子、1
o4.1o9・・・・・・光電変換素子の端子部、10
5・・・・・・絶縁膜、106・・・・・・半導体層。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか1名第1
図 第2図
第2図は本発明の一実施例にかかる半導体装置の概略構
造断面図である。 101・・・1・半導体基板、102,107・−−・
・能動素子、102,107・・・・・・能動素子、1
o4.1o9・・・・・・光電変換素子の端子部、10
5・・・・・・絶縁膜、106・・・・・・半導体層。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか1名第1
図 第2図
Claims (2)
- (1) 半導体集積回路を塔載した半導体層の少なく
ことを特徴とする半導体装置。 - (2) 各半導体層には受光部及び発光部から成る光
電変換素子を有しており、絶縁分離用の絶縁体膜の少な
くとも一部が情報伝達のための光の導波路となっている
ことを特徴とする特許請求の範囲第1項に記載の半導体
装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP56135725A JPS5837977A (ja) | 1981-08-28 | 1981-08-28 | 半導体装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP56135725A JPS5837977A (ja) | 1981-08-28 | 1981-08-28 | 半導体装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS5837977A true JPS5837977A (ja) | 1983-03-05 |
Family
ID=15158416
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP56135725A Pending JPS5837977A (ja) | 1981-08-28 | 1981-08-28 | 半導体装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS5837977A (ja) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS59175758A (ja) * | 1983-03-26 | 1984-10-04 | Fujitsu Ltd | 半導体装置 |
US4888625A (en) * | 1986-09-30 | 1989-12-19 | Siemens Aktiengesellschaft | Optoelectronic coupling element, and method of making same |
JPH03164816A (ja) * | 1989-11-22 | 1991-07-16 | Mitsubishi Electric Corp | 情報処理装置 |
JP2003332560A (ja) * | 2002-05-13 | 2003-11-21 | Semiconductor Energy Lab Co Ltd | 半導体装置及びマイクロプロセッサ |
JP2004247405A (ja) * | 2003-02-12 | 2004-09-02 | Semiconductor Energy Lab Co Ltd | 半導体装置 |
-
1981
- 1981-08-28 JP JP56135725A patent/JPS5837977A/ja active Pending
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS59175758A (ja) * | 1983-03-26 | 1984-10-04 | Fujitsu Ltd | 半導体装置 |
US4888625A (en) * | 1986-09-30 | 1989-12-19 | Siemens Aktiengesellschaft | Optoelectronic coupling element, and method of making same |
JPH03164816A (ja) * | 1989-11-22 | 1991-07-16 | Mitsubishi Electric Corp | 情報処理装置 |
JP2003332560A (ja) * | 2002-05-13 | 2003-11-21 | Semiconductor Energy Lab Co Ltd | 半導体装置及びマイクロプロセッサ |
JP2004247405A (ja) * | 2003-02-12 | 2004-09-02 | Semiconductor Energy Lab Co Ltd | 半導体装置 |
JP4574118B2 (ja) * | 2003-02-12 | 2010-11-04 | 株式会社半導体エネルギー研究所 | 半導体装置及びその作製方法 |
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