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シリコンチップ間超高速グローバルインタコネクト研究

研究課題

研究課題/領域番号 15206041
研究種目

基盤研究(A)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 電子デバイス・電子機器
研究機関広島大学

研究代表者

吉川 公麿  広島大学, ナノデバイス・システム研究センター, 教授 (60304458)

研究分担者 横山 新  広島大学, ナノデバイス・システム研究センター, 教授 (80144880)
宮崎 誠一  広島大学, 大学院先端物質科学研究科, 教授 (70190759)
研究期間 (年度) 2003 – 2005
研究課題ステータス 完了 (2005年度)
配分額 *注記
40,430千円 (直接経費: 31,100千円、間接経費: 9,330千円)
2005年度: 7,280千円 (直接経費: 5,600千円、間接経費: 1,680千円)
2004年度: 14,170千円 (直接経費: 10,900千円、間接経費: 3,270千円)
2003年度: 18,980千円 (直接経費: 14,600千円、間接経費: 4,380千円)
キーワードシリコン / アンテナ / ワイヤレス / 配線 / 無線 / インターコネクト / 送受信回路 / ガウシアンパルス / 無線通信 / 低誘電率膜 / 送信回路 / 低誘電率層間絶縁膜 / LSI / 多孔質 / 感光性
研究概要

(1)アンテナを搭載したシリコン集積回路の開発の一環として、ウルトラワイドバンドに対応できるシアピンスキカーペットダイポールフラクタルアンテナをシリコンチップに集積化し、その伝送特性をシリコン基板抵抗率を変えて測定評価した。その結果、周波数18-26GHzの範囲でウルトラワイドバンド特性を示すことがわかった。シリコン基板抵抗率を10Ωcmから2.29kΩcmに高くすると、1cm離れた2つのアンテナ間のアンテナ利得は-32dBから-23dBに改善された。
(2)シリコンチップ間のワイヤレス通信を実現するために、シリコンチップに集積化アンテナを搭載したガウシアンモノサイクルパルス送信回路を設計し、特性を評価した。通信方式はタイムホッピングインパルス方式UWBシステムでガウシアンモノサイクルパルスを送信側の送信信号,及び受信側のテンプレート信号として用いている。0.18・m CMOSプロセスにおける新しい集積化差動ガウシアンモノサイクルパルス生成回路を提案し、一つの微分回路によって三角型パルスを作り,これに単入力二出力増幅器を用いて差動型に変換することで差動ガウシアンモノサイクルパルスを生成している。開発した回路は小面積(0.06mm^2)を占め,1.8V電源電圧にて送信時の全消費電力は44mWである。シリコン上6mmの長さの集積化ダイポールアンテナによる差動ガウシアンモノサイクルパルスのチップ内送受信を確認した。そのシミュレーションでは1.4GHz繰り返し率差動ガウシアンモノサイクルパルスを示し,これより1.4Gbpsのデータ送信率が実現可能である事を示した。

報告書

(4件)
  • 2005 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2004 実績報告書
  • 2003 実績報告書
  • 研究成果

    (34件)

すべて 2005 2004 2003 その他

すべて 雑誌論文 (25件) 産業財産権 (3件) 文献書誌 (6件)

  • [雑誌論文] Ultrawideband characteristics of fractal dipole antennas integrated on Si for ULSI wireless interconnects2005

    • 著者名/発表者名
      T.Kikkawa, K.Kimoto, S.Watanabe
    • 雑誌名

      Electron Device Letters, IEEE Volume26,Issue10

      ページ: 767-769

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] transmission Characteristics of Gaussian Monocycle Pulses for Inter-Chip wireless Interconnections Using Integrated antennas2005

    • 著者名/発表者名
      Kentaro Kimoto, Takamaro Kikkawa
    • 雑誌名

      Japanese Journal of Applied Physics Vol.44,No.4B

      ページ: 2756-2760

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Efficient Design of Integrated Antennas on Si for On-Chip wireless Interconnects in Multi-Layer Metal Process2005

    • 著者名/発表者名
      A.B.M.H.Rezwan Khan, T.Kikkawa
    • 雑誌名

      Japanese Journal of Applied Phyusics Vol.44,No.4B

      ページ: 2761-2765

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] A CMOS Monocycle Pulse Generation Circuit in a Ultra-wideband Transmitter for Intra/Inter Chip wireless Interconnection2005

    • 著者名/発表者名
      Pran Kanai saha, Nobuo Sasaki, Takamaro Kikkawa
    • 雑誌名

      Japanese Journal of Applied Physics vol.44,No.4B

      ページ: 2104-2108

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Ultra wideband characteristics of fractal dipole antennas integrated on Si for ULSI wireless interconnects2005

    • 著者名/発表者名
      T.Kikkawa, K.kimoto, S.Watanabe
    • 雑誌名

      Electron Device Letters, IEEE Volume 26, Issue 10

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Transmission Characteristics of Gaussian Monocycle Pulses for Inter-Chip Wireless Interconnections Using Integrated Antennas2005

    • 著者名/発表者名
      Kentaro Kimoto, Takamaro Kikkawa
    • 雑誌名

      Japanese Journal of Applied Physics Vol. 44, No. 4B

      ページ: 2756-2760

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Efficient Design of Integrated Antennas on Si for On-Chip Wireless Interconnects in Multi-Layer Meta Process2005

    • 著者名/発表者名
      A.B.M.H.Rashid, Nasrin Sultana, M.Rezwan Khan, T.Kikkawa
    • 雑誌名

      Japanese Journal of Applied Physics Vol. 44, No. 4B

      ページ: 2761-2765

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] A CMOS Monocycle Pulse Generation Circuit in Ultra-Wideband Transmitter for Intra/Inter Chip Wireless Interconnection2005

    • 著者名/発表者名
      Pran Kanai Saha, Nobuo Sasaki, Takamaro Kikkawa
    • 雑誌名

      Japanese Journal of Applied Physics Vol. 44, No. 4B

      ページ: 2104-2108

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Ultrawideband characteristics of fractal dipole antennas integrated on Si for ULSI wireless interconnects2005

    • 著者名/発表者名
      T.Kikkawa, K.kimoto, S.Watanabe
    • 雑誌名

      Electron Device Letters, IEEE Volume 26, Issue 10,

      ページ: 767-769

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Transmission Characterisitics of Gaussian Monocycle Pulses for Inter-Chip Wireless Interconnections Using Integrated Antennas2005

    • 著者名/発表者名
      Kentaro Kimoto, Takamaro Kikkawa
    • 雑誌名

      Japanese Journal of Applied Physics vol.44, No.4B

      ページ: 2756-2760

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Efficient Design of Integrated Antennas on Si for On-Chip Wireless Interconnects in Multi-Layer Metal Process2005

    • 著者名/発表者名
      A.B.M.H.Rashid, Nasrin Sultana, M.Rezwan Khan, T.Kikkawa
    • 雑誌名

      Japanese Journal of Applied Physics vol.44, No.4B

      ページ: 2761-2765

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] A CMOS Monocycle Pulse Generation Circuit in a Ultra-Wideband Transmitter for Intra/lnter Chip Wireless Interconnection2005

    • 著者名/発表者名
      Pran Kanai Saha, Nobuo Sasaki, Takamaro Kikkawa
    • 雑誌名

      Japanese Journal of Applied Physics vol.44, No.4B

      ページ: 2104-2108

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Effect of High Resistivity Si substrate on Antenna Transmission Gain for On-Chip wireless Interconnects2004

    • 著者名/発表者名
      S.Watanabe, A.B.M.H.Rashid, T.Kikkawa
    • 雑誌名

      Japanese Journal of Applied Physics vol.43,No.4B

      ページ: 2297-2301

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Characteristics of Si Integrated Antenna for Inter-Chip Wireless Interconnection2004

    • 著者名/発表者名
      A.B.M.H.Rasihd, S.Watanabe
    • 雑誌名

      Japanese Journal of Appilied Physics Vol.43,No.4B

      ページ: 2283-2287

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Effect o High Resistivity Si substrate on Antenna Transmission Gain for On-Chip Wireless Interconnects2004

    • 著者名/発表者名
      S.Watanabe, A.B.M.H.Rashid, T.Kikkawa
    • 雑誌名

      Japanese Journal of Applied Physics Vol. 43, No. 4B

      ページ: 2297-2301

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Characteristics of Si Integrated Antenna for Inter-Chip Wireless Interconnection,2004

    • 著者名/発表者名
      A.B.M.H.Rashid, S.Watanabe, T.Kikkawa
    • 雑誌名

      Japanese Journal of Applied Physics Vol. 43, No. 4B

      ページ: 2283-22287

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Effect of High Resistivity Si substrate on Antenna Transmission Gain for-On-Chip Wireless Interconnects2004

    • 著者名/発表者名
      S.Watanabe, A.B.M.H.Rashid, T.Kikkawa
    • 雑誌名

      Japanese Journal of Applied Physics Vol.43,No.4B

      ページ: 2297-2301

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Characteristics of Si Integrated Antenna for Inter-Chip Wireless Interconnection2004

    • 著者名/発表者名
      A.B.M.H.Rashid, S.Watanabe, T.Kikkawa
    • 雑誌名

      Japanese Journal of Applied Physics Vol.43,No.4B

      ページ: 2283-2287

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] A novel Photoresistive Porous Low-k Interlayer Dielectric Film2004

    • 著者名/発表者名
      S.Kuroki, S.Sakamoto, T.Kikkawa
    • 雑誌名

      Japanese Journal of Applied Physics Vol.43,No.4B

      ページ: 1820-1824

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Transmission characteristics of Gaussian monocycle pulse for inter-chip wireless interconnection using integrated antenna2004

    • 著者名/発表者名
      K.Kimoto, T.Kikkawa
    • 雑誌名

      Extended abstract of Solid State Devices and Materials 2004

      ページ: 304-305

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Inter-chip Signal Transmission using Si Integrated Antenna2004

    • 著者名/発表者名
      K.Kimoto, S.Watanabe, A.B.M.Harun Rashid, T.Kikkawa
    • 雑誌名

      Proc.IEICE 2004 International Symposium on Antennas and Propagation Vol.1

      ページ: 109-112

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Transient Characteristics of Integrated Dipole Antennas ob Silicon for Ultrawideband Wireless Interconnects2004

    • 著者名/発表者名
      S.Watanabe, K.Kimoto, T.Kikkawa
    • 雑誌名

      Proc.2004 IEEE Antennas and Propagation Society International Symposium and USNC/URSI National Radio Science Meeting Vol.3

      ページ: 2277-2280

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Characteristics of Fractal Antennas Integraed on Si for ULSI Wireless Interconnects2004

    • 著者名/発表者名
      K.Kimoto, S.Watanabe, T.Kikkawa, P.S.Hall, Y.Yuan
    • 雑誌名

      Proc.2004 IEEE Antennas and Propagation Society International Symposium and USNC/URSI National Radio Science Meeting Vol.4

      ページ: 3437-3440

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] characteristics of Integrated Antenna on Si for On-Chip Wireless Interconnect2003

    • 著者名/発表者名
      A.B.M.H.Rashid, S.Watanabe, T.Kikakwa
    • 雑誌名

      Japanaese Journal of applied Physics vol.42

      ページ: 1-6

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Characteristics of Integrated Antenna on Si for On-Chip Wireless Interconnect2003

    • 著者名/発表者名
      A.B.M.H.Rashid, S.Watanabe, T.Kikkawa
    • 雑誌名

      Japanese Journal of Applied Physics Vol. 42, No. 4B

      ページ: 2204-2209

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [産業財産権] 半導体装置2005

    • 発明者名
      吉川公鷹他3名
    • 権利者名
      広島大学
    • 産業財産権番号
      2005-352935
    • 出願年月日
      2005-12-07
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [産業財産権] 半導体装置2003

    • 発明者名
      吉川公麿他9名
    • 権利者名
      科学技術振興機構
    • 産業財産権番号
      2003-117826
    • 出願年月日
      2003-04-23
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [産業財産権] 半導体装置2003

    • 発明者名
      吉川 公磨他9名
    • 権利者名
      科学技術振興事業団
    • 産業財産権番号
      2003-117826
    • 出願年月日
      2003-04-23
    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [文献書誌] S.Kuroki: "Direct Patterning of Low-k Dielectric Films using X-Ray Lithography"Jpn.J.Appi.Phys.. 42 4B. 1907-1910 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] N.Mikami: "Robust self-assembled monolayer as diffusion barrier for copper metallization"Appl.Phys.Lett.. Vol.83, No.5. 5181-5183 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] A.B.M.H.Rashid: "Characteristics of Integrated Antenna on Si for On-Chip Wireless Interconnect"Japanese Journal of Applied Physics. Vol.42, No.4B. 2204-2209 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] S.Sakamoto: "Influence of Humidity on Electrical Characteristics of Porous Silica Films"Ext.Abst.of Inter.Conf.on Solid State Devices and Materials. 478-479 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] S.Kuroki: "A Novel Photosensitive Porous Low-k Interlayer Dielectric Film"Ext.Abst.of Inter.Conf.on Solid State Devices and Materials. 468-469 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] A.B.M.H.Rashid: "Inter -chip Wireless Interconnection using Si Integrated Antenna"Ext.Abst.of Inter.Conf.on Solid State Devices and Materials. 394-395 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書

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公開日: 2003-04-01   更新日: 2016-04-21  

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