JPS61290409A - 配線基板 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔技術分野〕 本発明は、光を信号の伝達媒体または動力源として利用
する装置に適用できる配線基板に関し、特に光を利用し
て作動させる半導体装置に適用して存効な配線基板に関
する。

〔背景技術〕

半導体装置の高集積化に伴い、搭載される半導体ペレッ
トに形成される回路素子が微細化され、同時に該回路素
子の電気的接続用の配線も微細化されることになる。

このように配線の微細化が進むと、当然に配線の抵抗が
大きくなり、また配線相互の間隔が小さくなることにな
る。そのため、たとえば配線それ自体に生ずる電圧降下
に基づく電気的ノイズや配線相互間の不所望な容量カッ
プリングによってもたらされるノイズが増大し、また信
号の遅延がもたらされることになる。

そこで、たとえば回路素子のうち、特に高い信幀性が要
求される部分について、信号媒体として光を利用するこ
とが考えられる。

ところで、光伝送技術としては、いわゆる光ファイバが
知られている。しかし、この光ファイバ技術では、上記
半導体装置の配線基板のような高密度でかつ複雑な構造
の光用配線が必要とされ配線基板は、容易に形成できな
いという問題があることが本発明者により見い出された
。

なお、配線基板については、１９８０年１月１５日、株
式会社工業調査会発行、日本マイクロエレクトロニクス
協会５ｒｒｃ化実装技術ＪＰＩＩ８〜Ｐ１２５に詳細に
説明されている。

〔発明の目的〕

本発明の目的は、光を信号媒体または動力源とする電子
機器に適用できる配線基板、たとえば光で作動する半導
体装置に適用してを効な配線基板を提供することにある
。

本発明の他の目的は、上記配線基板を形成する技術を提
供することにある。

本発明の前記ならびにその他の目的と新規な特徴は、本
明細書の記述および添付図面から明らかになるであろう
。

〔発明の概要〕

本願において開示される発明のうち代表的なものの概要
を簡単に説明すれば、次の通りである。

すなわち、配線基板の少なくとも一部の配線を、光透過
部と該光透過部表面に被着された光反射部とからなる光
伝送ラインとして形成することにより、該配線基板を用
いて光の伝送が可能となることにより、上記目的が容易
に達成できるものである。

また、上記光伝送ラインをリソグラフィ技術で形成する
ことにより、微細な光用配線を備えた配線基板を提供で
きるものである。

〔実施例１〕 第１図は、本発明による実施例１である配線基板を示す
部分断面図である。

本実施例の配線基板は、基板１と、その上面に形成され
た光用配線と導電用配線とからなる。特に制限されない
が、基板１は単結晶シリコンから形成される。基板１の
上面には、該基板１の表面を熱酸化することによって得
られるような図示しない絶縁膜を介して、光反射材もし
くは導電材としてのにクロム（Ｃｒ）層２が被着されて
いる。

該クロム層２上には、光透過部３とその周囲に被着形成
された光反射部４とからなる光用配線、すなわち光伝送
ライン５が、図中紙面に垂直方向に延長形成されている
。また、上記クロム層２の上には絶縁層６を介して電気
的配線用の配線層７が形成されている。

すなわち、本実施例の配線基板には、シリコン基板上に
光用配線と導電用配線とが併存して形成されているもの
である。

したがって、光を信号媒体として、または動力源として
利用する、半導体装置または該半導体装置等を実装して
製造される電子機器等の配線基板に適用できるものであ
る。

なお、前記配線基板において、光透過部３および絶縁Ｎ
６はともに二酸化ケイ素（ＳｉＯｚ）から構成され、光
反射部４および配線層７はクロム（Ｃｒ）から構成され
ている。

上記配線基板は、リソグラフィ技術を用いて容易に形成
できる。すなわち、その概要を説明すると次のようにな
る。まず、その表面に絶縁膜が形成された単結晶シリコ
ン基板１が用意され、次にそのシリコン基板１の上面に
スパッタ１ノング法等でクロム層２が被着形成される。

次に、ＣＶＤ法等で該クロム層２の上面全体に二酸化ケ
イ素からなる絶縁層３および６が被着形成される。該二
酸化ケイ素層を所定パターンにエツチングすることによ
り、光透過部３および絶縁層６を形成する。

さらにその上に、クロムを全面被着した後、それを所定
パターンにエンチングすることにより光反射部４および
配線層７を形成する。

このように、リソグラフィ法による配線形成技術を利用
することにより、光用および導電用の再配線が高密度に
併存形成された配線基板を容易に形成することができる
。

〔実施例２〕 第２図は、本発明による実施例２である配線基板を示す
部分断面図である。

本実施例２の配線基板は、二層構造の配線を有しており
、前記実施例１と同様の第一層目の配線の上に二酸化ケ
イ素からなる絶縁層８が全面被着されている。そして、
その絶縁Ｎ８の上面にはクロム層２ａが全面被着されて
おり、該クロム層２ａの上面には、第一層配線と同様の
光透過部３ａおよび光反射部４ａからなる光伝送ライン
５ａが形成されている。また、クロム層２および２ａは
それぞれ電源ラインとして利用されており、その間が絶
縁層８に形成されたスルーホール配線９を介して電気的
に接続されている。

本実施例２の配線基板も、前記実施例１と同様にリソグ
ラフィ技術で容易に形成できるものである。また、二層
構造にすることにより、より高集積度の光半導体ペレッ
トに適用することが可能となる。

〔効果〕

（１）、配線基板の少なくとも一部の配線を、光透過部
とその表面に被着された光反射部とからなる光伝送ライ
ンとして形成することにより、光の伝送が可能となるこ
とより、光を信号媒体または動力源とする電子部品また
は電子機器に適用できる配線基板を提供できる。

（２）、光伝送ラインをリソグラフィ技術で形成するこ
とにより、微細な光用配線を形成することができるので
、高集積度の光半導体装置に適用できる配線基板を容易
に形成できる。

（３）、光反射部を金属で形成することにより、該反射
部を導電用配線としても利用できる。

（４）、導電用配線と光用配線とが併存する配線基板を
形成することにより、電気と光の両者を信号媒体または
動力源として利用することができる。

（５）、前記（１）および（２）により、光半導体装置
が高密度実装された高性能システムを提供することがで
きる。

以上本発明者によってなされた発明を実施例に基づき具
体的に説明したが、本発明は前記実施例に限定されるも
のではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能
であることはいうまでもない。

たとえば、光反射部がクロムである場合についてのみ説
明したが、これに限らず他の金属であってもよく、腐食
が問題にならない場所、たとえば実施例２における第一
層目の配線についてはアルミニウムで形成してもよい、
また、金属の場合は各光伝送ラインの間が電気的に独立
した構造にすることにより、該光反射部を導電用配線と
しても利用できる。さらに、金属に限らず光透過部より
屈折率が大きな透明材料であってもよい。

第１図および第２図の反射層２は、基板１の全面に形成
される必要はなく、実質的に光伝送ラインの下部のみに
設けられてもよい。

また、前記実施例では、配線層が一層および二層のもの
について説明したが、三層以上であってもよいことはい
うまでもない。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明による実施例１である配線基板を示す
部分断面図、 第２図は、本発明による実施例２である配線基板を示す
部分断面図である。 １・・・シリコン（Ｓ　ｉ　）　ＭＡＷ、２，２ａ・・
・クロム（Ｃｒ）層、３．３ａ・・・光透過部、４．４
３・・・光反射部、５．５ａ・・・光伝送ライン、６・
・・絶縁層、７・・・配線層、８・・・絶縁層、９・・
・スルーホール配線。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、光透過部と、該光透過部の表面に被着された光反射
   部とからなる光伝送ラインが基板に形成されている配線
   基板。 ２、光透過部が二酸化ケイ素で形成されていることを特
   徴とする特許請求の範囲第１項記載の配線基板。 ３、光反射部が金属で形成されていることを特徴とする
   特許請求の範囲第１項記載の配線基板。 ４、光反射部が光透過部の材料より大きな屈折率を有す
   る透明材料で形成されていることを特徴とする特許請求
   の範囲第１項記載の配線基板。 ５、光伝送ラインと導電用配線とが併存形成されている
   ことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の配線基板
   。