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キュービックインテグレーション技術を用いたウェーハスケール並列処理システムの試作

研究課題

研究課題/領域番号 11355015
研究種目

基盤研究(A)

配分区分補助金
応募区分展開研究
研究分野 電子デバイス・機器工学
研究機関東北大学

研究代表者

小柳 光正  東北大学, 大学院・工学研究科, 教授 (60205531)

研究分担者 羽根 一博  東北大学, 大学院・工学研究科, 教授 (50164893)
江刺 正喜  東北大学, 未来科学技術共同研究センター, 教授 (20108468)
中村 維男  東北大学, 大学院・情報科学研究科, 教授 (80005454)
宮川 宣明  富士ゼロックス(株), 総合研究所, 主幹研究員
栗野 浩之  東北大学, 大学院・工学研究科, 助教授 (70282093)
研究期間 (年度) 1999 – 2001
研究課題ステータス 完了 (2001年度)
配分額 *注記
32,740千円 (直接経費: 32,200千円、間接経費: 540千円)
2001年度: 2,340千円 (直接経費: 1,800千円、間接経費: 540千円)
2000年度: 14,100千円 (直接経費: 14,100千円)
1999年度: 16,300千円 (直接経費: 16,300千円)
キーワード3次元集積化技術 / 並列処理 / ウェーハレベルインテグレーション / システム オン チップ / 光インターコネクション / メモリー / 半導体技術 / LSI集積化技術 / ウェーハ張り合わせ技術 / ウエーハレベルインテグレーション / システムオンチップ / ウエーハ張り合わせ技術 / マイクロバンプ
研究概要

本研究計画で提案するウェーハスケール並列処理システムを試作するためにはキュービックインテグレーション技術の開発が鍵となる。そのため、まずキュービックインテグレーション技術の開発を行った。この技術を用いて高性能並列処理システムの要素である3次元マイクロプロセッサと3次元共有メモリの試作を行い、その動作確認に成功した(1)。また、ウエーハスケールシステムを実現する為に、チップ間で高速光通信を行なう光インターコネクション技術を開発するとともに(2)、テストチップの動作確認も行った。
(1)キュービックインテグレーション技術と3次元マイクロプロセッサ/3次元共有メモリの試作 キュービックインテグレーション技術を開発し、この技術を用いて3層からなる3次元マイクロプロセッサと3次元共有メモリの試作を行った。3次元マイクロプロセッサとはウェーハスケール並列処理システムの中核的回路であり、プロセッサの上にメモリを積層しプロセッサとメモリを多数の垂直配線で密に結合したものである。3次元マイクロプロセッサの試験の結果、その良好な動作を確認した。また3次元共有メモリとはメモリを積層化し相互に垂直配線で密に結合しデータを共有するシステムである。試験の結果、メモリの完全な動作、データの共有動作を確認した。
(2)光インターコネクション技術 ウエーハスケールシステムを実現する為にチップ間で高速光通信を行なう光インターコネクション技術を開発した。この技術を用いてチップ間光通信テストチップを試作し、光によるチップ間のデータ転送の確認に成功した。さらに、チップ間を光通信で結合することによってバスボトルネックを解消した共有メモリテストチップを試作し、良好なメモリ動作を確認した。
以上により本研究課題が提案するウェーハスケール並列処理システムが実現可能であることを実証した

報告書

(4件)
  • 2001 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2000 実績報告書
  • 1999 実績報告書
  • 研究成果

    (32件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (32件)

  • [文献書誌] Mitsumasa Koyanagi, Yoshihiro Nakagawa, Hiroyuki Kurino, et al.: "Neuromorphic Vision Chip Fabricated Using Three-Dimensional Integration Technology"Proc. of the 2001 IEEE International Solid State Circuits Conference. 270-271 (2001)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Y.Igarashi, T.Morooka, Y.Yamada, H.Kurino, M.Koyanagi et al.: "Filling of Tungsten into Deep Trench Using Time-Modulation CVD Method"Ext. Abst. of the 2001 Int. Conf. on Solid State Devices and Materials. 34-35 (2001)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T.Morooka, T.Nakamura, H.Kurino, M.Koyanagi, et al.: "Three-Dimensional Integration of Fully Depleted SOI Devices"Ext. Abst. of the 2001 Int. Conf. on Solid State Devices and Materials. 38-39 (2001)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K-T.Park, T.Nakamura, K-W.Lee, H.Kurino, M.Koyanagi et al.: "A WAFER-LEVEL THREE DIMENSIONAL CHIP STACKING TECHNOLOGY FOR HIGH-PERFORMANCE MICROELECTRONICS AND MEMS"Proc. of IPACK'01 The Pacific Rim/ASME Int. Electronic Packaging Technical Conference and Exhibition. (2001)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 栗原浩之, 中川源洋, 李康旭, 中村共則, et al.: "三次元集積化技術を使ったビジョンチップ"社団法人 電子情報通信学会 信学技報. 101(85). 29-35 (2001)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Hiroyuki Kurino, Yoshihiro Nakagawa, Mitsumasa Koyanagi et al.: "Biologically Inspired Vision Chip with Three Dimensional Structure"IEICE Transactions on Electronics. E84-C(12). 1712-1722 (2001)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Mitsumasa Koyanagi, Yoshihiro Nakagawa, Hiroyuki Kurino, et al.: "Neuromorphic Vision Chip Fabricated Using Three-Dimensional Integration Technology"Proc. of the 2001 IEEE International Solid State Circuits Conference. 270-271 (2001)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Y. Igarashi, T. Morooka, Y. Yamada, H. Kurino, M. Koyanagi et al.: "Filling of Tungsten into Deep Trench Using Time-Modulation CVD Method"Ext. Abst. of the 2001 Int. Conf. on Solid State Devices and Materials. 34-35 (2001)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T. Morooka, T. Nakamura, H. Kurino, M. Koyangi, et al.: "Three-Dimensional Integration of Fully Depleted SOI Devices"Ext. Abst. of the 2001 Int. Conf. on Solid State Devices and Materials. 38-39 (2001)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K-T. Park, T. Nakamura, K-W. Lee, H. Kurino, M. Koyanagi, et al.: "A WAFER-LEVEL THREE DIMENSIONAL CHIP STACKING TECHNOLOGY FOR HIGH-PERFORMANCE MICROELECTRONICS AND MEMS"Proc. of IPACK'01 The Pacific Rim/ASME Int. Electronic Packaging Technical Conference and Exhibition. (2001)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Hiroyuki Kurino, Yoshihiro Nakagawa, Kang Wook Lee, Mitsumasa Koyanagi, et al.: "Vision Chip Fabricated by using Three Dimensional Integration Technology"THE INSITITUTE OF ELECTRONICS, INFORMATION AND COMMUNICATION ENGINEERS, TECHNICAL REPORT OF IEICE. Vol.101 No.85. 29-35 (2001)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Hiroyuki Kurino, Yoshihiro Nakagawa, Mitsumasa Koyanagi et al.: "Biologically Inspired Vision Chip with Three Dimensional Structure"IEICE Transactions on Electronics. E84-C(12). 1712-1722 (2001)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Mitsumasa Koyanagi, Yoshihiro Nakagawa, Hiroyuki Kurino, et al.: "Neuromorphic Vision Chip Fabricated Using Three-Dimensional Integration Technology"Proc. of the 2001 IEEE International Solid State Circuits Conference. 270-271 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] Y.Igarashi, T.Morooka, Y.Yamada, H.Kurino, M.Koyanagi et al.: "Filling of Tungsten Into Deep Trench Using Time-Modulation CVD Method"Ext. Abst. of the 2001 Int. Conf. on Solid State Devices and Materials. 34-35 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] T.Morooka, T.Nakamura, H.Kurino, M.Koyanagi, et al.: "Three-Dimensional Integration of Fully Depleted SOI Devices"Ext. Abst. of the 2001 Int. Conf. on Solid State Devices and Materials. 38-39 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] K-T.Park, T.Nakamura, K-W.Lee, H.Kurino, M.Koyanagi, et al.: "A WAFER-LEVEL THREE DIMENSIONAL CHIP STACKING TECHNOLOGY FOR HIGH-PERFORMANCE MICROELECTRONICS AND MEMS"Proc. of IPACK'01 The Pacific Rim/ASME Int. Electronic Packaging Technical Conference and Exhibition. (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] 栗野浩之, 中川源洋, 李康旭, 中村共則, et al.: "三次元集積化技術を使ったビジョンチップ"社団法人 電子情報通信学会 信学技報. 101(85). 29-35 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] Hiroyuki Kurino, Yoshihiro Nakagawa, Mitsumasa Koyanagi et al.: "Biologically Inspired Vision Chip with Three Dimensional Structure"IEICE Transactions on Electronics. E84-C(12). 1712-1722 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] K.W.Lee,T.Nakamura,K.Sakuma H.Kurino,M.koyanagi and et al.: "Development of Three-Dimensional Integration Technology for Highly Parallel Image-Processing Chip"Japanese Journal of Applied Physics. 39. 2473-2477 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] K.W.Lee,T.Nakamura,K.Sakuma H.Kurino,M.Koyanagi and et al.: "Intelligent Image Sensor Chip with Three Dimensional Structure"ITE Technical Report. 24. 35-40 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] M.Koyanagi: "Progress of Three-Dimensional Integration Technology"Ext.Abst.the 2000 Int.Conf.on Solid State Devices and Materials. 422-423 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] K.W.Lee,T.Nakamura,Y.Yamada,K.T.Park,H.Kurino and M.Koyanagi: "Deep Trench Etching in SOI Wafer for Three-Dimensional LSIs"Ext.Abst.the 2000 Int.Conf.on Solid State Devices and Materials,. 424-425 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] H.Kurino,Y.Nakagawa,K.W.Lee,T.Nakamura,M.Koyanagi and at el.: "Smart Vision Chip Fabricated Using Three Dimensional Integration Technology"Neural Information Processing Systems 2000. (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] K.W.Lee,T.Nakamura,T.Ono,K.T.Park,H.Kurino,M.Koyanagi and at el.: "Three-Dimensional Shared Memory Fabricated Using Wafer Stacking Technology"IEEE International Electron Devices Meeting IEDM 2000. 165-168 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] Mitsumasa Koyanagi: "Three-Dimensional Wafer Level Packaging and System Integration Technology"International Packaging Strategy Symposium(IPSS). (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] 小柳 光正: "ウェーハレベルの3次元化"(社)エレクトロニクス実装学会セミナー. (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] 小柳 光正: "三次元実装でシステムLSIを"月刊 Semiconductor World 11月号. 11月号. 68-72 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] H.Kurino,K.Sakuma,T.Nakamura,D.Kawae,K.W.Lee,M.Koyanagi: "Three-Dimensional Integration Technology for Highly Parallel Image Processing Chip"International Symposium on Future of Intellectual Integrated Electronics (ISFIIE),. 175-181 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] K.W.Lee,K.Sakuma,N.Miyakawa,H.Itani,H.Kurino M.Koyanagi 他1人: "Three-Dimensional Integration Technology for Highly Parallel Image Processing Chip"The Electrochemical Society 1999 Joint International Meeting. Abstract No.962. (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] K.W.Lee,T.Nakamura,N.Miyakawa,K.T.Park,H.Kurino,M.Koyanagi 他3人: "Development of the Three-Dimensional Integration Technology for Highly Parallel Image Processing Chip"Extended Abstracts of the 1999 Conference on Solid State Devices and Materials. 588-589 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] H.Kurino,K.W.Lee,N.Miyakawa,K.T.Park,K.Y.Kim,M.Koyanagi 他5人: "Intelligent Image Sensor Chip with Three Dimensional Structure"The International Electron Devices Meeting. 879-882 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] K.W.Lee,T.Nakamura,K.T.Park,K.Y.Kim,H.Kurino,M.Koyanagi 他3人: "Development of Three-Dimensional Integration Technology for Highly Parallel Image-Processing Chip"Jpn.J.Appl.Phys. Vol.39 No.4B(印刷中). (2000)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書

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公開日: 1999-04-01   更新日: 2016-04-21  

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