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JPS6230500B2 - - Google Patents
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JPS6230500B2 - - Google Patents

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Publication number
JPS6230500B2
JPS6230500B2 JP54078204A JP7820479A JPS6230500B2 JP S6230500 B2 JPS6230500 B2 JP S6230500B2 JP 54078204 A JP54078204 A JP 54078204A JP 7820479 A JP7820479 A JP 7820479A JP S6230500 B2 JPS6230500 B2 JP S6230500B2
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JP
Japan
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circuit
electrodes
mounting means
electric
laminated
Prior art date
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JP54078204A
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Japanese (ja)
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Akira Masaki
Tsuneyo Chiba
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Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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Publication date
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    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10WGENERIC PACKAGES, INTERCONNECTIONS, CONNECTORS OR OTHER CONSTRUCTIONAL DETAILS OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
    • H10W20/00Interconnections in chips, wafers or substrates
    • H10W20/40Interconnections external to wafers or substrates, e.g. back-end-of-line [BEOL] metallisations or vias connecting to gate electrodes
    • H10W20/495Capacitive arrangements or effects of, or between wiring layers
    • H10W20/496Capacitor integral with wiring layers
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10WGENERIC PACKAGES, INTERCONNECTIONS, CONNECTORS OR OTHER CONSTRUCTIONAL DETAILS OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
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    • H10W42/20Arrangements for protection of devices protecting against electromagnetic or particle radiation, e.g. light, X-rays, gamma-rays or electrons

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  • Semiconductor Integrated Circuits (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、電気回路を高密度に実装した積層電
気回路に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a laminated electrical circuit in which electrical circuits are densely packaged.

従来、電気回路を高密度に実装するための技術
として、特開昭47−1527又はこれに対応する米国
特許第3705332および第3775844号明細書に記載さ
れているごとく、多数のウエーハを積層し、積層
されたウエーハの対向部に多数の電極を設け、こ
れらの電極を相互に接触させることにより、ウエ
ーハ間の信号の伝送を行う技術が知られている。
このように電極を接触させて信号を伝送する方法
は、この電極の数が増大したときに、一部の電極
に接触不良が生じるため、実用上問題がある。本
発明は、従来のこのような電極間の接触不良とい
う問題が生じない積層電気回路を提供することを
目的とする。
Conventionally, as a technique for high-density packaging of electric circuits, a large number of wafers are stacked, as described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 1527-1983 or the corresponding US Patent Nos. 3705332 and 3775844. 2. Description of the Related Art A technique is known in which a large number of electrodes are provided on opposing portions of stacked wafers and these electrodes are brought into contact with each other to transmit signals between the wafers.
This method of transmitting signals by bringing electrodes into contact has a practical problem because when the number of electrodes increases, poor contact occurs in some of the electrodes. SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a laminated electric circuit that does not suffer from the conventional problem of poor contact between electrodes.

この目的達成のために、本発明にあつては、電
気回路平板間の信号の伝送を、対向する電気回路
平板の対向面に設けたキヤパシタンスを用いて行
うものである。このため、本発明による電気回路
平板は、他の電気回路平板と対向する面に、複数
のキヤパシタンス電極を有し、対向する一対の電
気回路平板は、このキヤパシタンス電極間に設け
た誘電体を介して積層される。
To achieve this objective, in the present invention, signals are transmitted between the electrical circuit plates using capacitances provided on opposing surfaces of the opposing electrical circuit plates. For this reason, the electric circuit flat plate according to the present invention has a plurality of capacitance electrodes on the surface facing another electric circuit flat plate, and a pair of opposing electric circuit flat plates are connected to each other through a dielectric provided between the capacitance electrodes. are laminated.

以下、実施例に即して本発明を詳細に説明す
る。
Hereinafter, the present invention will be explained in detail based on examples.

第1図は、本発明による一対の電気回路平板間
の信号の伝送を概略的に説明するための図であ
る。
FIG. 1 is a diagram for schematically explaining signal transmission between a pair of electric circuit plates according to the present invention.

ウエーハ10Aには、デジタル信号を出力する
論理回路2Aと、この論理回路2Aからの“1”
又は“0”出力を受けて、一対の高、低の電圧で
供給するドライブ回路4Aと、このドライブ回路
4Aからの一対の出力を受信する一対のキヤパシ
タ20AB,22ABの片側の電極が設けられる。
このウエーハ10Aに対向して設けられたウエー
ハ10Bには、この一対のキヤパシタンス20
AB,22ABの他方の電極と、このキヤパシタン
ス20A,22ABの出力を差動に増巾するアン
プ6Bと、アンプ6Bの出力により、セツトされ
るフリツプフロツプ8Bと、このフリツプフロツ
プ8Bの出力に応答するデジタル論理回路2Bと
が設けられる。ウエーハ10Aと10Bは、キヤ
パシタンス20AB,22ABの電極間に設けた誘
電体を介して積層される。ドライブ回路4Aは、
論理回路2Aの出力が“0”のときには、キヤシ
タンス20AB,22ABにそれぞれ低レベル、高
レベルの電圧を入力し、論理回路2Aの出力が
“1”のときには、キヤパシタンス20AB,22
ABにそれぞれ高レベル、低ベレベルの電圧を入
力する。アンプ6Bは、キヤパシタンス20AB
の電圧がキヤパシタンス22ABの電圧より高い
ときには、セツト信号をフリツプフロツプ8Bに
入力し、これをセツトする。逆に、キヤパシタン
ス20ABの電圧がキヤパシタンス22ABの電圧
より低いときには、リセツト信号をフリツプフロ
ツプ8Bに入力し、これをリセツトする。従つて
フリツプフロツプ8Bには論理回路2Aの出力が
ストアされることになる。こうして、このフリツ
プフロツプ8Bの出力に応答する論理回路2Bに
は、論理回路2Aの出力が伝送される。
On the wafer 10A, there is a logic circuit 2A that outputs a digital signal and a "1" from this logic circuit 2A.
Alternatively, a drive circuit 4A that receives a "0" output and supplies a pair of high and low voltages, and one electrode of a pair of capacitors 20AB and 22AB that receive a pair of outputs from the drive circuit 4A are provided.
A pair of capacitances 20 are provided on the wafer 10B, which is provided opposite to the wafer 10A.
The other electrodes of AB and 22AB, an amplifier 6B that differentially amplifies the outputs of the capacitances 20A and 22AB, a flip-flop 8B that is set by the output of the amplifier 6B, and a digital logic circuit that responds to the output of the flip-flop 8B. A circuit 2B is provided. Wafers 10A and 10B are stacked with a dielectric material provided between electrodes of capacitances 20AB and 22AB. The drive circuit 4A is
When the output of the logic circuit 2A is "0", low level and high level voltages are input to the capacitances 20AB and 22AB, respectively, and when the output of the logic circuit 2A is "1", the capacitances 20AB and 22
Input high-level and low-level voltages to AB, respectively. Amplifier 6B has a capacitance of 20AB.
When the voltage on capacitance 22AB is higher than the voltage on capacitance 22AB, a set signal is input to flip-flop 8B to set it. Conversely, when the voltage on capacitance 20AB is lower than the voltage on capacitance 22AB, a reset signal is input to flip-flop 8B to reset it. Therefore, the output of logic circuit 2A is stored in flip-flop 8B. In this way, the output of the logic circuit 2A is transmitted to the logic circuit 2B which responds to the output of the flip-flop 8B.

互いに対向しないウエーハ間の信号の伝送は第
2図に示す回路接続によつて行なわれる。ウエー
ハ10A内の論理回路2Aからウエーハ10B内
の論理回路2Bに信号を伝送する場合、ウエーハ
10Aと10Bのうち、信号の送受信に関与する
部分は、第1図と同じように構成される。ウエー
ハ10Aと10Bの間に挿入されるウエーハ10
Cは、ウエーハ10A内のドライブ回路4Aから
の一対の出力を、一対のキヤパシタンス20
AC,22ACを介して受信する差動アンプ6C
と、このアンプの出力によりセツト、又はリセツ
トされるフリツプフロツプ8Cと、このフリツプ
フロツプ8Cの出力に応答して、一対の高低の電
圧で電流を供給するドライブ回路4Cを有する。
アンプ6C、フリツプフロツプ8C、ドライブ回
路4Cは第1図のものと同じ構成を有する。ドラ
イブ回路4Cの出力は一対のキヤパシタンス20
CB,22CBを介して、ウエーハ10B内のアン
プ6B、フリツプフロツプ8Bを介して論理回路
2Bに伝送される。
Transmission of signals between wafers that do not face each other is performed by the circuit connections shown in FIG. When transmitting a signal from the logic circuit 2A in the wafer 10A to the logic circuit 2B in the wafer 10B, the parts of the wafers 10A and 10B involved in signal transmission and reception are configured in the same manner as in FIG. Wafer 10 inserted between wafers 10A and 10B
C connects a pair of outputs from a drive circuit 4A in a wafer 10A to a pair of capacitances 20
Differential amplifier 6C receiving via AC, 22AC
, a flip-flop 8C which is set or reset by the output of this amplifier, and a drive circuit 4C which supplies current at a pair of high and low voltages in response to the output of this flip-flop 8C.
The amplifier 6C, flip-flop 8C, and drive circuit 4C have the same configuration as in FIG. The output of the drive circuit 4C is a pair of capacitances 20
It is transmitted to the logic circuit 2B via the amplifier 6B and flip-flop 8B in the wafer 10B via CB and 22CB.

第3図は本発明に用いるウエーハの断面図およ
び平面図である。
FIG. 3 is a cross-sectional view and a plan view of a wafer used in the present invention.

本発明による積層された電気回路平板はこのウ
エーハ10を積層して構成される。ウエーハ10
は、基板20の上側表面上に設けた配線領域30
と、下側表面下に設けた配線領域40と、配線領
域30と40の上および下にそれぞれ設けたキヤ
パシタンス形成領域50,60からなる。基板2
0は、不純物としてホウ素原子を約7×1014/cm3
の濃度で有する厚さ約100μm、大きさ10cm平方
のp型シリコン単結晶基板である。基板20の表
面下には、論理回路2A,2B(第1図、第2
図)を形成するための論理回路領域22と、ドラ
イブ回路4A,4C(第1図、第2図)を形成す
るための送信回路領域24と、アンプ6B,6C
(第1図、第2図)およびフリツプフロツプ8
B,8C(第1図、第2図)を形成するための受
信回路領域26とを有する。キヤパシタンス形成
領域50,60内には、キヤパシタンス電極5
2,62がそれぞれ形成されている。これらの電
極は450μm平方の矩形を有し、500μmピツチ
で、1面に40000個配列されている。領域22の
各々は、他の領域22又は、領域24もしくは2
6と配線領域30内の配線を介して接続されてい
る。部材32,34は、これらの配線部材を例示
的に示す。配線32は紙面に垂直な方向の配線部
材、配線34は紙面に平行な配線部材を例示す
る。部材36は、これらの配線部材32,34を
キヤパシタンス電極52からシールドするための
導電性部材である。
The laminated electric circuit flat plate according to the present invention is constructed by laminating these wafers 10. wafer 10
is a wiring area 30 provided on the upper surface of the substrate 20.
, a wiring region 40 provided below the lower surface, and capacitance forming regions 50 and 60 provided above and below the wiring regions 30 and 40, respectively. Board 2
0 contains boron atoms as impurities at approximately 7×10 14 /cm 3
It is a p-type silicon single crystal substrate with a thickness of approximately 100 μm and a size of 10 cm square. Logic circuits 2A and 2B (FIGS. 1 and 2) are provided under the surface of the substrate 20.
Logic circuit area 22 for forming drive circuits 4A, 4C (Figs. 1 and 2), and amplifiers 6B, 6C.
(Fig. 1, Fig. 2) and flip-flop 8
B, 8C (FIGS. 1 and 2). A capacitance electrode 5 is provided in the capacitance forming regions 50 and 60.
2 and 62 are formed, respectively. These electrodes have a rectangular shape of 450 μm square, and 40,000 electrodes are arranged on one surface with a pitch of 500 μm. Each region 22 is connected to another region 22 or region 24 or 2.
6 through wiring in the wiring area 30. Members 32 and 34 exemplarily indicate these wiring members. The wiring 32 is a wiring member that is perpendicular to the plane of the paper, and the wiring 34 is a wiring member that is parallel to the plane of the paper. The member 36 is a conductive member for shielding these wiring members 32 and 34 from the capacitance electrode 52.

送信回路領域24、受信回路領域26は一対の
キヤパシタンス電極52又は62に接続される。
領域24,26とキヤパシタンス電極52との接
続は配線部材38を介してなされる。領域24,
26とキヤパシタンス電極62との接続は、基板
20内に設けられた基板20の表裏間を導通させ
るための導電性領域28を介して接続される。領
域28は、リンイオンを濃度1020/cm3にまで基板
20の両側より公知の選択拡散技術により注入さ
れた、基板20の表裏間を貫通する島状のN型不
純物領域である。領域28はほぼ円筒状の形状を
有し、周囲のp型基板20とは、電気的に分離さ
れている。この分離は、領域28にp型基板に領
域28よりも約5V低い電圧を印加して行なわれ
る。この電圧を発生する回路(図示せず)は各ウ
エーハ10内に設けられており、所定の配線(図
示せず)を経由してp型基板20に接続される。
各領域28の上端は領域24又は28の1つに、
配線部材(図示せず)により電気的に接続され
る。各領域28の下端はキヤパシタ電極62の1
つに、配線部材42を介して接続される。
The transmitting circuit region 24 and the receiving circuit region 26 are connected to a pair of capacitance electrodes 52 or 62.
Connection between the regions 24 and 26 and the capacitance electrode 52 is made via a wiring member 38. Area 24,
26 and the capacitance electrode 62 are connected through a conductive region 28 provided in the substrate 20 to establish electrical continuity between the front and back sides of the substrate 20. The region 28 is an island-shaped N-type impurity region that penetrates between the front and back of the substrate 20 and is implanted with phosphorus ions to a concentration of 10 20 /cm 3 from both sides of the substrate 20 by a known selective diffusion technique. The region 28 has a substantially cylindrical shape and is electrically isolated from the surrounding p-type substrate 20. This separation is accomplished by applying a voltage to region 28 that is approximately 5 V lower than region 28 to the p-type substrate. A circuit (not shown) for generating this voltage is provided in each wafer 10 and connected to the p-type substrate 20 via a predetermined wiring (not shown).
The top of each region 28 is connected to one of the regions 24 or 28;
It is electrically connected by a wiring member (not shown). The lower end of each region 28 is one of the capacitor electrodes 62.
It is connected to the wiring member 42 via the wiring member 42.

キヤパシタ電極52,62は平坦であることが
望ましい。このため、領域30,40内配線部材
間の絶縁層は、公知の、ポリイミド−イソ−イン
ドロキナゾリンデイオン樹脂を公知のスピンオン
技術を用いて形成される。さらに、領域50,6
0の、キヤパシタ電極52,62の周囲には絶縁
体が形成されており、これらの絶縁体も上述と同
じ材料、同じ技術を用いて形成される。従つて、
領域50の上面および領域60の下面は、ともに
平坦に形成され、かつ、これらは相互に平行に形
成される。ウエーハ10が積層されると、あるウ
エーハのキヤパシタ電極52は、上方にあるウエ
ーハの下面にあるキヤパシタ電極62に、かつ両
キヤパシタ電極間の領域50,60の絶縁物を介
して対向する。キヤパシタ電極52,62上の絶
縁物の厚さは7.5μmに形成する。上述の樹脂を
絶縁物として用いた場合、比誘導率はは約4で
あるため、ウエーハ間の1個のキヤパシタンスの
容量は約0.5pFとなる。
It is desirable that the capacitor electrodes 52, 62 are flat. Therefore, the insulating layer between the wiring members in the regions 30 and 40 is formed of a known polyimide-iso-indoroquinazolindeion resin using a known spin-on technique. Furthermore, areas 50,6
An insulator is formed around the capacitor electrodes 52 and 62 of No. 0, and these insulators are also formed using the same material and the same technique as described above. Therefore,
The upper surface of region 50 and the lower surface of region 60 are both formed flat and parallel to each other. When the wafers 10 are stacked, the capacitor electrode 52 of one wafer faces the capacitor electrode 62 on the lower surface of the wafer above, with an insulator in the regions 50 and 60 between the two capacitor electrodes interposed therebetween. The thickness of the insulator on the capacitor electrodes 52 and 62 is 7.5 μm. When the above resin is used as an insulator, the specific inductivity is about 4, so the capacitance of one capacitance between wafers is about 0.5 pF.

領域22内の論理回路が、それが属するウエー
ハの上側に積層されたウエーハから信号を受信す
るときには、その領域22は、領域26の1つと
接続され、その領域26は導電性部材38を介し
て一対のキヤパシタンス電極52に接続される。
領域22内の論理回路が、それが属するウエーハ
の上側に積層されたウエーハに信号を送信すると
きには、その領域22は、領域24の1つと接続
され、その領域24は、導電性部材38を介し
て、一対のキヤパシタンス電極52と接続され
る。第3図では、図の左側に示された1つの領域
26がキヤパシタンス電極52と接続され、図の
中央に示された1つの領域24がキヤパシタンス
電極52と接続されている場合が示されている。
領域22内の論理回路がそれの属するウエーハの
下側に積層されたウエーハから信号を受信すると
きには、その領域22は領域26の1つに接続さ
れ、その領域26は、一対のキヤパシタンス電極
62に前述の導電性領域28を介して接続され
る。また領域22内の論理回路が、それの属する
ウエーハの下側に積層されたウエーハに信号を送
信するときには、その領域22は領域24の1つ
に接続され、その領域24は、一対のキヤパシタ
ンス電極62に、導電性領域28を介して接続さ
れる。
When a logic circuit in region 22 receives a signal from a wafer stacked above the wafer to which it belongs, that region 22 is connected to one of regions 26 and that region 26 is connected to one of the regions 26 via a conductive member 38. It is connected to a pair of capacitance electrodes 52 .
When a logic circuit in a region 22 transmits a signal to a wafer stacked above the wafer to which it belongs, that region 22 is connected to one of the regions 24, and that region 24 is connected to one of the regions 24 via a conductive member 38. and is connected to a pair of capacitance electrodes 52. In FIG. 3, one area 26 shown on the left side of the figure is connected to the capacitance electrode 52, and one area 24 shown in the center of the figure is connected to the capacitance electrode 52. .
When a logic circuit in region 22 receives a signal from a wafer stacked below the wafer to which it belongs, region 22 is connected to one of regions 26, and region 26 is connected to a pair of capacitance electrodes 62. The connection is made via the conductive region 28 described above. Further, when a logic circuit in area 22 transmits a signal to a wafer stacked below the wafer to which it belongs, that area 22 is connected to one of the areas 24, and that area 24 is connected to a pair of capacitance electrodes. 62 via conductive region 28.

このように構成されたウエーハを複数枚積層す
ることにより、第1図に示した回路接続ができ、
異なるウエーハ間で信号を伝送することができ
る。また、第2図に示した回路接続により、ウエ
ーハ10Aよりウエーハ10Bに、ウエーハ10
Cを介して信号を送信する場合には、ウエーハ1
0C内の、中継用の送信回路領域24、受信回路
領域26は、同じウエーハ10C内の領域22に
接続されることはなく、領域26の出力が領域2
4に入力されるように、領域24と26が接続さ
れる。
By stacking multiple wafers configured in this way, the circuit connection shown in Figure 1 can be made.
Signals can be transmitted between different wafers. Further, by the circuit connection shown in FIG. 2, wafer 10A is connected to wafer 10B.
When transmitting signals via C, wafer 1
The relay transmitting circuit area 24 and receiving circuit area 26 in 0C are not connected to area 22 in the same wafer 10C, and the output of area 26 is connected to area 2.
Regions 24 and 26 are connected as input in 4.

なお、各ウエーハの周辺には、電源あるいは信
号入出力用の端子が設けられるが、これらは簡単
化のために図示されていない。また、最上段又は
最下段のウエーハにヒートシンクを設けることも
できる。
Note that power supply or signal input/output terminals are provided around each wafer, but these are not shown for simplicity. Further, a heat sink can also be provided on the uppermost or lowermost wafer.

第5図は、本発明による3つのウエーハの他の
実施例を示す。第5図に示す3つのウエーハ10
A,10B,10Cのうち、ウエーハ10Bは第
3図に示すものと全く同一の構造を取る。ウエー
ハ10Cは、第3図のウエーハのうち、配線領域
40、キヤパシタンス領域60および導電性領域
28を省略したものに等価である。ウエーハ10
Aは、ウエーハ10Cを上下さかさまに配置した
ものに等価である。ウエーハ10Aと10Cは、
図示された3つの積層ウエーハの最上部および最
下部のものであるため、第3図のキヤパシタンス
電極62は必ずしも必要でない。ウエーハ10
A,10Cは、この点を考慮して、第3図の構造
のウエーハ10を修正して構成される。第5図の
ウエーハ間の信号の伝送は第3図のウエーハを複
数層用いる場合ときわめて類似しているのでその
説明は省略する。
FIG. 5 shows another embodiment of three wafers according to the invention. Three wafers 10 shown in FIG.
Among wafers A, 10B, and 10C, wafer 10B has exactly the same structure as that shown in FIG. The wafer 10C is equivalent to the wafer shown in FIG. 3 with the wiring region 40, capacitance region 60, and conductive region 28 omitted. wafer 10
A is equivalent to wafer 10C placed upside down. Wafers 10A and 10C are
The capacitance electrodes 62 of FIG. 3 are not necessary as they are the top and bottom of the three stacked wafers illustrated. wafer 10
Taking this point into consideration, wafers A and 10C are constructed by modifying the wafer 10 having the structure shown in FIG. The signal transmission between the wafers in FIG. 5 is very similar to that in the case of using multiple layers of wafers in FIG. 3, so a description thereof will be omitted.

また、2枚のウエーハ間のみで信号の伝送する
場合には、第5図のウエーハ10A,10Cのみ
を用いればよい。従つて、この場合には、各ウエ
ーハには導電性領域28を必要としない。
Further, when transmitting signals only between two wafers, only wafers 10A and 10C shown in FIG. 5 may be used. Therefore, in this case, conductive regions 28 are not required on each wafer.

以上の実施例において、各ウエーハ間のキヤパ
シタ容量の製造バラツキを補償するための回路が
設けられている。第6図は、ウエーハ10Aと1
0B間のキヤパシタンス容量のバラツキ補償を説
明する図である。ウエーハ10Aには、所定の振
巾の論理“1”、“0”の信号を交互に発振する回
路3と、この発振器3の出力に応答して、一対の
高、低の電圧でもつて電圧を供給するドライブ回
路4Cとを有する。ウエーハ10Bには、一対の
キヤパシタンス電極の電圧を受信する差動アンプ
7と、このアンプ7のアナログ出力を整流する回
路9を有する。アンプ7の出力、従つて整流回路
9の出力はアンプ7とドライブ回路4C間のキヤ
パシタンス容量にほぼ比例する。従つて、ウエー
ハB内のアンプ6Bを可変増巾度のアンプで構成
し、この増巾度を回路9の出力の大小に応じて、
小又は大となるように制御することにより、アン
プ6Bの動作を、ウエーハ10A,10B間の容
量バラツキにかかわらず安定化させることができ
る。
In the above embodiments, a circuit is provided to compensate for manufacturing variations in capacitance between wafers. Figure 6 shows wafers 10A and 1
FIG. 6 is a diagram illustrating compensation for variations in capacitance between 0Bs. The wafer 10A includes a circuit 3 that alternately oscillates logic "1" and "0" signals with a predetermined amplitude, and a circuit 3 that generates a pair of high and low voltages in response to the output of the oscillator 3. It has a drive circuit 4C that supplies the drive circuit. The wafer 10B includes a differential amplifier 7 that receives the voltage of the pair of capacitance electrodes, and a circuit 9 that rectifies the analog output of the amplifier 7. The output of the amplifier 7, and therefore the output of the rectifier circuit 9, is approximately proportional to the capacitance between the amplifier 7 and the drive circuit 4C. Therefore, the amplifier 6B in the wafer B is configured with an amplifier with a variable amplification degree, and the amplification degree is adjusted according to the magnitude of the output of the circuit 9.
By controlling the capacitance to be small or large, the operation of the amplifier 6B can be stabilized regardless of variations in capacitance between the wafers 10A and 10B.

以上のごとく、本発明においては、積層電気平
板間の信号の伝送をキヤパシタンスを介して行な
うため、従来みられた電極間の接触不良という問
題が生じない。従つて、対向するウエーハ間で、
多数の信号を安定に送受信させることができる。
As described above, in the present invention, since signals are transmitted between the laminated electric flat plates via capacitance, the conventional problem of poor contact between electrodes does not occur. Therefore, between opposing wafers,
A large number of signals can be stably transmitted and received.

なお、本発明は以上の実施例に限定されるもの
でなく、特許請求の範囲の記載の範囲内において
当業者が容易になしうる変形を含むものである。
たとえばキヤパシタ形成用の絶縁物は、ウエーハ
とは別個に設けられたシート状のものを、ウエー
ハを積層するときに挿入して形成してもよく、ま
た、対向する2つのウエーハの一方に、第3図の
領域50又は60の絶縁層を形成してもよい。さ
らに、本発明は、半導体単結晶基板に組込まれた
電気回路平板のみでなく、従来使用されているエ
ポキシ、セラミツク等を用いた回路基板にも適用
される。
It should be noted that the present invention is not limited to the above embodiments, but includes modifications that can be easily made by those skilled in the art within the scope of the claims.
For example, an insulator for forming a capacitor may be formed by inserting a sheet-like material provided separately from the wafers when the wafers are stacked. An insulating layer in region 50 or 60 of FIG. 3 may be formed. Furthermore, the present invention is applicable not only to electric circuit flat plates incorporated in semiconductor single crystal substrates, but also to circuit boards using conventionally used epoxy, ceramic, etc.

また、第3図において、領域22,24,26
の少くとも一つは、基板20の下側の、他のウエ
ーハに対向する側の面に設けることもできる。
In addition, in FIG. 3, areas 22, 24, 26
At least one of the wafers may be provided on the lower side of the substrate 20 on the side facing other wafers.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は、本発明による2枚の積層電気回路平
板間の信号の伝送を説明する図、第2図は、本発
明による3枚の積層電気回路平板間の信号の伝送
を説明する図、第3図は本発明によるウエーハの
断面図、第4図は本発明によるウエーハの平面
図、第5図は本発明による積層電気回路平板の他
の実施例を示す図、第6図は、本発明による積層
電気回路平板における、キヤパシタンスの容量の
製造バラツキを補償するための回路構成図であ
る。 10,10A,10B,10C…ウエーハ、2
0…半導体単結晶基板、30,40…配線領域、
50,60…キヤパシタンス形成領域、22…論
理回路領域、24…信号送信回路領域、26…信
号受信回路領域、28…導電性領域、52,62
…キヤパシタンス電極。
FIG. 1 is a diagram illustrating signal transmission between two laminated electric circuit plates according to the present invention, and FIG. 2 is a diagram explaining signal transmission between three laminated electric circuit plates according to the present invention. FIG. 3 is a cross-sectional view of a wafer according to the present invention, FIG. 4 is a plan view of a wafer according to the present invention, FIG. 5 is a diagram showing another embodiment of the laminated electric circuit plate according to the present invention, and FIG. FIG. 3 is a circuit configuration diagram for compensating for manufacturing variations in capacitance in the laminated electric circuit flat plate according to the invention. 10, 10A, 10B, 10C...wafer, 2
0... Semiconductor single crystal substrate, 30, 40... Wiring region,
50, 60... Capacitance formation area, 22... Logic circuit area, 24... Signal transmitting circuit area, 26... Signal receiving circuit area, 28... Conductive area, 52, 62
...Capacitance electrode.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 それぞれ、複数の電気回路を内部に有する、
積層された複数の平板状の回路実装手段と、該複
数の回路実装手段のうちの、隣接する第1、第2
の回路実装手段の間に設けられ、該第1の回路実
装手段内の該複数の電気回路と該第2の回路実装
手段内の該複数の電気回路とを結合するための複
数のキヤパシタンスを形成する手段であつて、該
第2の回路実装手段に対向する、該第1の回路実
装手段の第1の表面に設けられた複数の第1の電
極と、該複数の第1の電極の各々にそれぞれ対向
して、該第2の回路実装手段の第1の表面に設け
られた、複数の第2の電極と、該複数の第1の電
極と該複数の第2の電極間に設けられた誘電体と
を有する手段とを有することを特徴とする積層電
気回路。 2 該第1の回路実装手段内の該複数の電気回路
は、該複数の第1の電極のうちの1対に接続さ
れ、該一対の第1の電極に所定の一対の異なる電
圧を切換えて入力する第1の電気回路を有し、該
第2の回路実装手段内の該複数の電気回路は、該
一対の第1の電極に対向する、一対の該第2の電
極に接続され、該一対の該第2の電極の電圧を差
動で検出する手段を有する第2の電気回路を含む
ことを特徴とする特許請求の範囲第1項記載の積
層電気回路。 3 該第1の回路実装手段内の該複数の電気回路
は、該複数の第1の電極の1つに接続され、該第
1の電極の1つに、所定の2つの異なる電圧を切
換えて入力する電気回路を有し、該第2の回路実
装手段内の該複数の電気回路は、該第1の電極の
該1つに対向する該第2の電極の1つに接続さ
れ、該第2の電極の該1つの電圧に応答して、セ
ツトされるフリツプフロツプを有する電気回路を
含むことを特徴とする特許請求の範囲第1項記載
の積層電気回路。 4 該第2の電気回路は、該一対の第2の極の電
圧に応答して、セツトされるフリツプフロツプを
有することを特徴とする特許請求の範囲第2項記
載の積層電気回路。 5 該第1の回路実装手段内の該複数の電気回路
は、該複数の第1の電極に1つ接続された交番信
号発生回路を有し、該第2の回路実装手段内の該
複数の電気回路は、該1つの第1の電極に対向し
た該複数の第2の電極の1つに接続された交番信
号振巾検出回路と、該1つの第2の電極以外の複
数の第2の電極にそれぞれ接続され、その第2の
電極の電圧をそれぞれ増巾する複数の増巾回路で
あつて、該交番信号振巾検出回路出力に応答して
増巾度の変化する増巾回路を含むことを特徴とす
る特許請求の範囲第1項記載の積層電気回路。 6 該誘電体は、該複数の第1の電極を被覆し
て、かつ該第1の回路実装手段に一体に形成され
ている第1の部分と、該複数の第2の電極を被覆
して、かつ該第2の回路実装手段に一体に形成さ
れている第2の部分からなることを特徴とする特
許請求の範囲第1項記載の積層電気回路。 7 該第1、第2の部分の表面は平坦に形成され
ていることを特徴とする特許請求の範囲第6項記
載の積層電気回路。 8 該第1、第2の部分はポリイミド・イソ・イ
ンドロキナゾリンデイオン樹脂よりなることを特
徴とする特許請求の範囲第7項記載の積層電気回
路。 9 該複数の第1、第2の電極は、それぞれ所定
のピツチでもつて二次元に配列されていることを
特徴とする特許請求の範囲第1項記載の積層電気
回路。 10 該第1の電気回路実装手段は、その中の該
複数の電気回路を相互に接続するための配線部材
と、該配線部材と該複数の第1の電極間に挿入さ
れ、該配線部材を該複数の第1の電極からシール
ドするための導電性部材を有することを特徴とす
る特許請求の範囲第1項記載の積層電気回路。 11 該第1の回路実装手段内の該複数の電気回
路は、該第1の回路実装手段の該第1の表面と反
対の第2の表面近傍に形成された複数の電気回路
を含み、該第1の回路実装手段は、該第2の表面
近傍に形成された電気回路を該複数の第1の電極
に接続するための、該第2の表面近傍から、該第
1の電極の電極に通じる周囲から電気的に絶縁さ
れた島状の導電性部材を有することを特徴とする
特許請求の範囲第1項記載の積層電気回路。 12 該第1、第2の回路実装手段は半導体単結
晶平板に、該複数の電気回路を集積回路技術にて
組込んだものであることを特徴とする特許請求の
範囲第1項ないし第10項の1つに記載の積層電
気回路。 13 該第1、第2の回路実装手段は、半導体単
結晶平板に、該複数の電気回路を集積回路技術に
て組込んだものであり、該導電性部材およびその
周囲は、導電型が異なる半導体部材からなり、相
互に電気的に絶縁されるようにバイアス電圧が印
加されていることを特徴とする特許請求の範囲第
11項記載の積層電気回路。
[Claims] 1. Each one has a plurality of electric circuits inside,
A plurality of laminated flat circuit mounting means, and adjacent first and second circuit mounting means among the plurality of circuit mounting means.
are provided between the circuit mounting means to form a plurality of capacitances for coupling the plurality of electrical circuits in the first circuit mounting means and the plurality of electrical circuits in the second circuit mounting means. a plurality of first electrodes provided on a first surface of the first circuit mounting means opposite to the second circuit mounting means, and each of the plurality of first electrodes. a plurality of second electrodes provided on the first surface of the second circuit mounting means, respectively facing each other; and a plurality of second electrodes provided between the plurality of first electrodes and the plurality of second electrodes. 1. A laminated electrical circuit comprising: means having a dielectric material; 2. The plurality of electric circuits in the first circuit mounting means are connected to one pair of the plurality of first electrodes, and are configured to switch a predetermined pair of different voltages to the pair of first electrodes. the plurality of electrical circuits in the second circuit mounting means are connected to the pair of second electrodes facing the pair of first electrodes; 2. The laminated electric circuit according to claim 1, further comprising a second electric circuit having means for differentially detecting the voltages of the pair of second electrodes. 3. The plurality of electric circuits in the first circuit mounting means are connected to one of the plurality of first electrodes, and are configured to switch between two predetermined different voltages to one of the first electrodes. the plurality of electrical circuits in the second circuit mounting means having an input electrical circuit connected to one of the second electrodes opposite to the one of the first electrodes; 2. A laminated electrical circuit according to claim 1, further comprising an electrical circuit having a flip-flop set in response to the voltage of said one of two electrodes. 4. A laminated electrical circuit according to claim 2, wherein said second electrical circuit includes a flip-flop that is set in response to the voltage at said pair of second poles. 5 The plurality of electric circuits in the first circuit mounting means have one alternating signal generation circuit connected to the plurality of first electrodes, and the plurality of electric circuits in the second circuit mounting means have an alternating signal generation circuit connected to one of the plurality of first electrodes. The electric circuit includes an alternating signal amplitude detection circuit connected to one of the plurality of second electrodes facing the one first electrode, and a plurality of second electrodes other than the one second electrode. A plurality of amplification circuits each connected to the electrode and amplifying the voltage of the second electrode, the amplification circuit including an amplification circuit whose degree of amplification changes in response to the output of the alternating signal amplitude detection circuit. A laminated electric circuit according to claim 1, characterized in that: 6. The dielectric covers a first portion that covers the plurality of first electrodes and is integrally formed with the first circuit mounting means, and covers the plurality of second electrodes. 2. The laminated electrical circuit according to claim 1, further comprising a second portion formed integrally with said second circuit mounting means. 7. The laminated electric circuit according to claim 6, wherein the surfaces of the first and second portions are formed flat. 8. The laminated electric circuit according to claim 7, wherein the first and second portions are made of polyimide iso-indoroquinazolinedeion resin. 9. The laminated electric circuit according to claim 1, wherein the plurality of first and second electrodes are two-dimensionally arranged at predetermined pitches. 10 The first electric circuit mounting means includes a wiring member for interconnecting the plurality of electric circuits therein, and a wiring member inserted between the wiring member and the plurality of first electrodes, and the wiring member is inserted between the wiring member and the plurality of first electrodes. The laminated electric circuit according to claim 1, further comprising a conductive member for shielding from the plurality of first electrodes. 11 The plurality of electric circuits in the first circuit mounting means include a plurality of electric circuits formed near a second surface of the first circuit mounting means opposite to the first surface, and The first circuit mounting means connects an electric circuit formed near the second surface to the plurality of first electrodes from near the second surface to the first electrode. The laminated electric circuit according to claim 1, characterized in that it has an island-shaped conductive member that is electrically insulated from its surroundings. 12. Claims 1 to 10, characterized in that the first and second circuit mounting means are obtained by incorporating the plurality of electric circuits into a semiconductor single crystal flat plate using integrated circuit technology. Laminated electrical circuit according to one of the paragraphs. 13 The first and second circuit mounting means incorporate the plurality of electric circuits into a semiconductor single crystal flat plate using integrated circuit technology, and the conductive member and its surroundings have different conductivity types. 12. The laminated electric circuit according to claim 11, wherein the laminated electric circuit is made of a semiconductor material and has a bias voltage applied thereto so as to be electrically insulated from each other.
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JPS61180468A (en) * 1985-02-06 1986-08-13 Agency Of Ind Science & Technol Stacked semiconductor device
US4893174A (en) * 1985-07-08 1990-01-09 Hitachi, Ltd. High density integration of semiconductor circuit
JPS6220362A (en) * 1985-07-19 1987-01-28 Hitachi Ltd Signal transmission circuit for laminated electric circuit
US5165010A (en) * 1989-01-06 1992-11-17 Hitachi, Ltd. Information processing system
US6812046B2 (en) * 2002-07-29 2004-11-02 Sun Microsystems Inc. Method and apparatus for electronically aligning capacitively coupled chip pads
US7200830B2 (en) * 2003-09-05 2007-04-03 Sun Microsystems, Inc. Enhanced electrically-aligned proximity communication
JP4858692B2 (en) * 2006-06-22 2012-01-18 日本電気株式会社 Chip stacked semiconductor device
WO2008111409A1 (en) 2007-03-09 2008-09-18 Nec Corporation Semiconductor chip, and semiconductor device

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