半導体集積回路における新しい高性能伝送線路技術の研究

半导体集成电路新型高性能传输线技术研究

• 批准号: 01F00047
• 负责人: 吉川 公麿
• 金额: $ 1.09万
• 依托单位: Hiroshima University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2002
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2002 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-01F00047/
• 关键词: アンテナ; ワイヤレス; クロック; 無線; シリコン; 電磁波; ダイポール; 伝送線路

半導体集積回路の高速化の障害となっているチップ内のグローバルクロック配線問題を解決するために、超高速ワイヤレス配線を提案し、実証研究を行なっている。本研究ではワイヤレス配線としてダイポールアンテナを用い、半導体集積回路の主流であるシリコン基板上で発信されたクロック信号は送信アンテナから高周波損失のあるシリコン基板を経て各回路ブロックの受信アンテナで受信することが可能であることを確認している。本年度は抵抗率10Ωcmのシリコン基板上にシリコン酸化膜を形成し、厚さ1.0μmのアルミニウム薄膜を堆積し、エッチングによって形成したアンテナパターンで以下の実験を行なった。(1)受信アンテナ間に集積回路の金属配線が存在する場合は干渉による減衰が起こるが、配線の長さがアンテナ長の1/4以下であれば干渉は無視できることがわかった。また配線の方向がアンテナからの電波の放射方向に直交する場合は減衰し、放射方向に並行な場合は増幅することがわかった。(2)シリコン基板に高エネルギーのプロトン注入を行なうと、シリコン基板を高抵抗化することができ、アンテナ送受信利得を約20dB上昇することが出来ることがわかった。これからシリコン基板の損失を下げることが重要であることがわかった。(3)シリコン基板の下に低誘電率膜を形成し、基板裏面に金属接地した場合に比べて、アンテナ送受信利得を改善することができた。

High speed integrated circuit semiconductor set の の handicap of と な っ て い る チ ッ プ within の グ ロ ー バ ル ク ロ ッ ク wiring problems を す る た め に, ultra-high speed ワ イ ヤ レ ス wiring を proposal し line, be study を な っ て い る. This study で は ワ イ ヤ レ ス wiring と し て ダ イ ポ ー ル ア ン テ ナ を using い, semiconductor integrated circuit の mainstream で あ る シ リ コ ン substrate で 発 letter さ れ た ク ロ ッ ク signal は messenger ア ン テ ナ か ら high frequency loss の あ る シ リ コ ン substrate を 経 て each circuit ブ ロ ッ ク の trusted ア ン テ ナ で す by letter る こ と が may で あ る こ と を confirm し て Youdaoplaceholder0 る. は resistance rates this year 10 Ω cm の シ リ コ ン substrate に シ リ コ ン acidification membrane を し, thickness of 1.0 mu m の さ ア ル ミ ニ ウ ム film を accumulation し, エ ッ チ ン グ に よ っ て form し た ア ン テ ナ パ タ ー ン で following の be 験 を line な っ た. (1) the fiduciary ア ン テ ナ に set product between loop の metal wiring が exist す る occasions は dry involved に よ る damping が up こ る が, wiring の long さ が ア ン テ ナ long の quarter following で あ れ ば dry involved は ignore で き る こ と が わ か っ た. ま た wiring の direction が ア ン テ ナ か ら の の radiation beam に rectangular す る occasions は damping し に, radiation direction parallel な occasions は rights of す る こ と が わ か っ た. (2) シ リ コ ン high substrate に エ ネ ル ギ ー の プ ロ ト ン injection line を な う と, シ リ コ ン す substrates を high resistance る こ と が で き, ア ン テ ナ sent trusted profits rising about 20 db を す る こ と が out る こ と が わ か っ た. <s:1> loss of the <s:1> substrate を げる とが とが とが is important である とがわ とがわ った った った った. (3) シ リ コ ン substrate の し を に low rate of induced electric membrane formed, and substrate に metal grounding し に た occasion than べ て, ア ン テ ナ send trusted gains を improve す る こ と が で き た.

项目成果

A.B.M.H.Rashid: "Chracteristics of Integrated Antenna on Si for on-Chip Wireless Interconnect"Japanese Journal of Applied Physics. 42. 1-6 (2002)

A.B.M.H.Rashid：“用于片上无线互连的硅上集成天线的特性”日本应用物理学杂志。