2002 Fiscal Year Annual Research Report
超高速リアルタイム画像処理システム実現のための三次元集積化技術に関する研究
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01J08429
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Research Institution | Tohoku University |
Principal Investigator |
中村 共則 東北大学, 大学院・工学研究科, 特別研究員(DC1)
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Keywords | 三次元LSI / 三次元集積化技術 / 張り合わせ / 積層化 / マイクロバンプ / 埋め込み配線 / タングステン / ウェーハレベル |
Research Abstract |
本研究は、高度の微細加工技術を用いることなしに、集積回路の高集積化、高性能化、高機能化を計れる新しい集積回路技術または集積システム技術を確立することを目的とし、そのための技術としてLSIを垂直方向に多層に積層する三次元集積化技術の実用化を目指している。 本研究の特徴は、まず、あらかじめ集積回路と埋め込み配線を形成したLSIウェーハを、マイクロバンプ、接着剤によりウェーハレベルで張り合わせることによって三次元集積構造を作成することである。この技術は、これまで提案されてきたレーザーアニールや電子ビームアニールを用いた技術と比較し、作業工程を大幅に短縮できるだけでなく、信頼性や歩留まりを著しく向上できるため、実用化が容易である。 この技術によって実現される三次元LSIは、その構造上、垂直方向の多数の短距離配線を形成することができ、積層された高密度のLSIによって高度の並列処理システムを実現することが可能である。反面、三次元LSIには、発熱源が集中すること、及び、積層化のための接着層により熱伝導率が低下すること等の構造的問題がある。 本研究では、この並列性を利用したビジョンチップや共有メモリの設計、試作を行い、実際にこの動作を確認し、さらに大規模な回路を安定して実現するためにプロセスの改善をおこなった。この一環として、垂直配線のサイズを低減し、配線容量とそれに基づく配線遅延を低減するために、また、高密度の垂直配線を実現するためにより低抵抗の配線材料として、タングステンを埋め込むプロセスを開発し、安定して高アスペクト比のトレンチにタングステンを埋め込む技術を確立した。
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Research Products
(5 results)
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[Publications] 中井共則: "三次元回路を実装した光MCM技術の研究"電子情報通信学会 信学技報. LQE-2002-177(2002-08)(口頭発表). 55-60 (2002)
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[Publications] T.Nakamura: "Thermal Analysis of Self-Heating Effect in Three Dimensional LSI"Extended Abstracts of the 2002 International Conference on SOLID STATE DEVICE AND MATERIALS. NAGOYA, 2002(口頭発表). 316-317 (2002)
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[Publications] D.Kawae: "Parallel Image Processing LSI Fabricated Using Three-Dimensional Integration Technology"Extended Abstracts of the 2002 International Conference on SOLID STATE DEVICE AND MATERIALS. NAGOYA, 2002. 314-315 (2002)
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[Publications] Y.Yamada: "Silicon-On-Low-K Substrate(SOLK) Technology for High-Speed and Low-Power Devices"Extended Abstracts of the 2002 International Conference on SOLID STATE DEVICE AND MATERIALS. NAGOYA, 2002. 794-795 (2002)
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[Publications] 中村共則: "三次元LSIの垂直配線による放熱特性の解析及び評価"第49回応用物理学関係連合講演会 講演予稿集. 2(口頭発表). 881 (2002)