-
Die
Erfindung betrifft eine Schaltung zum Einstellen einer Signallaufzeit
auf einer Signalleitung sowie ein Verfahren zum Ermitteln von Timing-Parametern
in einer integrierten Schaltung.
-
Das
gezielte Einstellen von Laufzeiten von chipinternen Signalen auf
einem integrierten Schaltkreis ist in der Regel nur mit zusätzlichen
Schaltungselementen möglich,
die speziell zu diesem Zweck in der integrierten Schaltung integriert
werden. Die Laufzeiten von chipinternen Signalen müssen manipuliert
werden, um die korrekte Funktion bestimmter, zumeist Timingkritischer
Schaltkreiskomponenten zu gewährleisten.
Die Laufzeiten werden dabei in der Regel durch chipinterne Verzögerungsschaltungen eingestellt,
die die relativen Verzögerungen
bestimmter Signale in der notwendigen Weise beeinflussen.
-
Um
eine integrierte Schaltung zu charakterisieren, ist oftmals eine
gezielte Manipulation einzelner interner Signallaufzeiten notwendig.
Dies ist in der Regel nicht oder nur mit sehr aufwendigen und zeitintensiven
Methoden möglich,
die im ungünstigen Fall
auch andere als die gewünschte
Chip-Eigenschaft verändern
und oft auch nicht sehr gut reproduzierbar sind. Z. B. können bei
dem Focused–Ion-Beam-Verfahren
Schaltungsleiterbahnen durch einen Ionenstrahl weggenommen bzw.
aufgebracht werden. Das Aufbringen von Leiterbahnen erfolgt durch
einen Ionenstrahl, der in der Nähe
des Bereiches, an dem eine Leiterbahn abgeschieden werden soll,
fokussiert wird, wobei ein dort befindliches reaktives Gas zersetzt
wird und dadurch ein leitendes Material auf der Oberfläche der
integrierten Schaltung abgeschieden wird. Dieses Verfahren ist zeitaufwendig
und nur mit besonderem Aufwand und speziellen Geräten durchführbar.
-
Im
Produktionstest müssen
bestimmte Spezifikationswerte der integrierten Schaltung überprüft werden.
Dazu gehören
u. a. auch eine Reihe von Timing-Parametern, z. B. Setup- und Hold-Zeiten in einer Speicherschaltung.
Bisher sind lediglich externe Testsysteme vorgesehen, mit denen
eine Variation der zu überprüfenden Timing-Parameter
durchgeführt
werden kann, um damit den spezifizierten Arbeitsbereich der integrierten
Schaltung zu überprüfen. Es
ist damit nicht möglich,
den Bereich der Timing-Parameter, in denen die integrierte Schaltung funktionsfähig ist,
mit einer ausreichenden Genauigkeit zu testen.
-
Die
Timing-Parameter wie Setup- und Hold-Zeiten eines Speicherbausteins
sowie des zeitlichen Bezugs eines entsprechenden Eingangssignals
für den
Speicherbaustein geben an, in welchem Bereich der Speicherbaustein
bezüglich
des entsprechenden Eingangssignals funktionsfähig ist. Üblicherweise müssen integrierte
Schaltungen, bei denen die bestimmten Timing-Parameter außerhalb eines definierten Bereiches
liegen, verworfen werden. Eine Anpassung bzw. Modifikation der Timing-Parameter ist nicht
vorgesehen, da die Verwendung von Verzögerungselementen keine ausreichende
Genauigkeit bietet.
-
Das
Testen von integrierten Schaltungen mit Hilfe eines externen Testsystems
ist komplex und kostenintensiv. Insbesondere die Messpräzision entspricht
aufgrund von nicht bestimmbaren Effekten von Zuleitung und Kontaktierung
und Ähnlichem nicht
den Anforderungen.
-
Des
Weiteren ist es mit externen Testsystemen nicht möglich, Timing-Parameter
relativ zu einem chipinternen Taktsignal zu vermessen.
-
Aus
der Druckschrift
DE
100 43 650 A1 ist eine Abstimmschaltung zum Einstellen
einer Signallaufzeit eines Signals auf einer Signalleitung in einer integrierten
Schaltung bekannt. Die Abstimmschaltung umfasst einen Transistor
und einen Kon densator, wobei ein Steueranschluss des Transistors
mit einer Steuereinheit verbunden ist, um den Kondensator über den
Transistor mit der Signalleitung schaltbar zu verbinden, um die
Signallaufzeit des Signals auf der Signalleitung abhängig von
einem Anlegen eines in der Steuereinheit generierten digitalen Steuersignals
an den Steueranschluss des Transistors einzustellen.
-
Die
Druckschrift
US 6,029,250 offenbart
eine Abstimmschaltung zur Einstellung des digitalen Signals relativ
zu einem Taktsignal.
-
Die
Druckschrift
US 6,229,363 offenbart
eine Abstimmschaltung zur Einstellung des digitalen Signals bei
der Kapazitäten
und Widerstände
zur Festlegung der RC herangezogen werden.
-
Es
ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Schaltung zum
Einstellen einer Signallaufzeit vorzusehen, mit der die Signallaufzeit
auf einer Signalleitung besonders genau eingestellt werden kann.
Ferner ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren
zum Ermitteln eines Timing-Parameters einer integrierten Schaltung
zur Verfügung
zu stellen.
-
Diese
Aufgabe wird durch den Anspruch 1 gelöst. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen
der Erfindung sind in den abhängigen
Ansprüchen
angegeben.
-
Gemäß einem
ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist eine Abstimmschaltung
zum Einstellen einer Signallaufzeit eines Signals auf einer Signalleitung
in einer integrierten Schaltung vorgesehen. Die Abstimmschaltung
weist einen Transistor und einen Kondensator auf. Ein Steueranschluss
des Transistors ist mit einer Steuereinheit verbunden, um den Kondensator über den
Transistor mit der Signalleitung schaltbar zu verbinden, um die
Signallaufzeit des Signals auf der Signalleitung abhängig von
einem Anlegen eines in der Steuereinheit generierten Steuersignals
an den Steueranschluss des Transis tors einzustellen. Die Steuereinheit
der Abstimmschaltung umfasst eine einstellbare Spannungsquelle,
um ein analoges Steuersignal zu generieren, wobei das Steuersignal
eine Steuerspannung zur Ansteuerung des Transistors umfasst.
-
Der
Vorteil der Erfindung besteht darin, dass chipinterne Kapazitäten schaltbar
an eine Signalleitung angeschlossen sind, so dass die Signalverzögerung eines
Signals, das über
die Signalleitung gesendet wird, durch Einstellen des Durchlasswiderstandes
des Transistors mit Hilfe der Steuerspannung verändert werden kann. Die Veränderung
der Signalverzögerung
erfolgt durch Änderung
der Zeitkonstanten, die durch Widerstand und Kapazität der Leitung bestimmt
wird. Die zeitliche Verzögerung
ist durch die Steilheit der Signalflanke gegeben, die von der Zeitkonstanten
abhängt.
-
Die
erfindungsgemäße Abstimmschaltung ermöglicht auf
diese Weise, dass betriebswesentliche Parameter nachträglich angepasst
werden können,
um so integrierte Schaltungen, die aufgrund unbrauchbarer Parametereigenschaften
verworfen werden müssten,
nachträglich
zu korrigieren.
-
Bei
einer Verwendung der Abstimmschaltung in einer DRAM-Schaltung können insbesondere zur
Technologiestabilisierung notwendige, ansonsten aber ungenutzte
zusätzliche
Kondensatoren verwendet werden. Solche Kondensatoren werden beispielsweise
in freien Bereichen von Standardzellen vorgesehen. Dadurch wird
erreicht, dass ein durch die Abstimmschaltung notwendiger zusätzlicher
Flächenbedarf
möglichst
gering gehalten wird, da lediglich das Vorsehen von Schalttransistoren
zum An- und Abschalten der entsprechenden Kondensatoren benötigt werden.
-
Ein
weiterer Vorteil besteht darin, dass die erfindungsgemäße Abstimmschaltung
für die
Manipulation von chipinternen Signallaufzeiten genutzt werden, um
interne Timing-Parameter während
des Produktionstests und bei der Charakterisierung von integrierten
Schaltungen zu messen.
-
Es
kann weiterhin vorgesehen sein, dass die Abstimmschaltung einen
weiteren Transistor und einen weiteren Kondensator umfasst, wobei
ein Steueranschluss des weiteren Transistors mit der Steuereinheit
verbunden ist. Dadurch kann der weitere Kondensator über den
weiteren Transistor durch die Steuereinheit steuerbar mit der Signalleitung
verbunden werden, um die Signallaufzeit durch Anlegen der Steuersignale
an die Steueranschlüsse
der Transistoren einzustellen. Die Steuersignale werden so ausgewählt, um
die Signallaufzeit auf der Signalleitung definiert einzustellen.
Durch das Vorsehen von mehreren Transistoren und Kondensatoren,
die an die Signalleitung angeschlossen sind, können unterschiedliche Signallaufzeiten
auf der Signalleitung eingestellt werden. Es ist dabei möglich, Kondensatoren
mit verschiedenen Kapazitäten
vorzusehen.
-
Vorzugsweise
ist zumindestens einer der Kondensatoren durch einen Trench-Kondensator
gebildet, der nicht als Speicherkondensator in der integrierten
Schaltung vorgesehen ist und lediglich zur Technologiestabilisierung
bei der bei der Herstellung von DRAMs verwendeten DRAN-Technologie
mit Trench-Kondensatoren
dient.
-
Die
Steuereinheit kann sowohl in einer externen Testeinheit, an die
die integrierte Schaltung zum Testen angeschlossen wird, als auch
in der integrierten Schaltung vorgesehen sein. Die Steuereinheit kann
weiterhin einen beschreibbaren Einstellungsspeicher zum Speichern
eines Einstellungsdatums umfassen, der von externer Seite beschreibbar
ist, um das Steuersignal abhängig
von dem Einstellungsdatum zur Verfügung zu stellen. Dadurch kann über das
Einstellungsdatum von externer Seite, z. B. von einer Testeinheit,
eine Signallaufzeit vorgegeben werden, die bis zum erneuten Beschreiben
des Einstellungsspeichers erhalten bleibt. Im Falle, dass der Einstellungsspeicher
ein permanenter Speicher ist, z. B. ein Fuse, kann von externer
Seite eine Signallaufzeit dauerhaft vorgegeben werden.
-
Die
Steuereinheit kann ferner eine Logikschaltung umfassen, mit der
das bzw. die Steuersignale erzeugt werden kann. Die Logikschaltung
kann beispielsweise eine Testschaltung sein, die ein Testen der
integrierten Schaltung und/oder ein Ermitteln von Timing-Parametern
in der integrierten Schaltung durchführt. Der so ermittelte Wert
wird in Steuersignale umgesetzt, die an den Steueranschlüssen angelegt
werden. Diese Steuersignale können
beispielsweise über
eine oder mehrere externe Anschlüsse der
integrierten Schaltung extern zur Verfügung gestellt werden.
-
Weiterhin
kann vorgesehen sein, dass die Abstimmschaltung eine BIST-Schaltung
aufweist (Build-In-Self-Test-Schaltung). Eine BIST-Schaltung ist
ein in einer integrierten Schaltung integrierter Schaltkreis, der
im wesentlichen eigenständig
Testabläufe
steuern und Testmuster generieren kann. Die Steuereinheit ist mit
einer BIST-Schaltung verbunden, um die integrierte Schaltung in
einem Selbsttestvorgang mit verschiedenen durch die Steuereinheit
einzustellenden Signallaufzeiten zu testen. Dadurch kann in vorteilhafter
Weise erreicht werden, dass durch einen Selbsttestvorgang in der
integrierten Schaltung ein Optimierungsverfahren, z. B. iterativ,
durchgeführt
werden kann, wodurch die Signallaufzeit auf einer Signalleitung
optimal eingestellt wird. Dies wird beispielsweise durchgeführt, indem ein
Testvorgang nacheinander mit verschiedenen eingestellten Signallaufzeiten
durchgeführt
wird.
-
Gemäß einem
weiteren Aspekt ist ein Verfahren zum Ermitteln eines Timing-Parameters
einer integrierten Schaltung vorgesehen. Dabei wird ein von der
Signallaufzeit eines Signals abhängiger
Testvorgang bei einer durch das/die Steuersignale eingestellten
Signallaufzeit durchgeführt,
wobei in wiederholter Weise die Signallaufzeit durch Einstellen des/der Steuersignale
nach Abschluss des Testvorgangs derart verändert wird und der Testvorgang
erneut vorgenommen wird, so dass als Timing-Parameter eine Signallaufzeit
ermittelt wird, die einen Grenzwert für die Signallaufzeit darstellt,
bis zu dem die integrierte Schaltung fehlerfrei betrieben werden kann.
-
Das
Verfahren hat den Vorteil, dass durch Verändern der Signallaufzeit und
anschließendem Vornehmen
eines Testvorgangs eine Signallaufzeit herausgefunden werden kann,
die einen Grenzwert für
die Signallaufzeit darstellt, bis zu dem die integrierte Schaltung
fehlerfrei betrieben werden kann.
-
Dadurch
können
in vorteilhafter Weise Timing-Parameter ermittelt werden, die zur
Klassifizierung der integrierten Schaltung bzw. zur Feststellung von
Toleranzbereichen und Grenzwerten notwendig sind. Dies ist insbesondere
dann vorteilhaft, wenn die Signallaufzeiten auf der Signalleitung
mit Hilfe einer chipinternen Testschaltung, z. B. BIST-Schaltung, verändert werden,
um so ein aufwendiges und zeitintensives Testen und Einstellen von
Signallaufzeiten mittels externer Testsysteme zu vermeiden. Die
in Produktionstests notwendigerweise zu bestimmenden Spezifikationswerte
der integrierten Schaltung können
damit getestet werden. Dadurch werden externe Tester entlastet und
Zeit beim Durchführen
des Testvorgangs eingespart.
-
Darüber hinaus
ist es möglich,
mit der erfindungsgemäßen Abstimmschaltung
und dem Verfahren, eine höhere
Messpräzision
als mit bisherigen Verfahren zu erreichen. Dies ist insbesondere
bei Messungen von Timing-Parametern, wie Setup- und Hold-Zeiten
einer DRAM-Schaltung erforderlich.
-
Darüber hinaus
eignet sich die erfindungsgemäße Schaltung
und das Verfahren dazu, Timing-Parameter relativ zu einem chipinternen
Taktsignal zu vermessen, was mit einer externen Testeinheit aufgrund
der notwendigen langen Leitungsverbindung zwischen integrierter
Schaltung und Testeinheit nicht möglich ist. Die genannten chipinternen
Referenztaktsignale sind in der Regel einer Messung durch ein Testsystem
nicht zugänglich.
Messungen von Timing-Parametern relativ zu diesen Referenzsignalen mittels
externer Testsysteme sind damit nicht möglich.
-
Es
kann weiterhin vorgesehen sein, dass in wiederholter Weise die Signallaufzeit
durch Einstellen des/der Steuersignale derart verändert wird,
dass ein erster Timing-Parameter und ein zweiter Timing-Parameter
ermittelt wird, die Signallaufzeiten entsprechen, zwischen denen
der Testvorgang keinen Fehler ergibt, wobei außerhalb des durch die Signallaufzeiten
gebildeten Bereichs der Testvorgang einen Fehler ergibt. Dieses
Verfahren eignet sich in besonderer Weise zur präzisen Ermittlung von Setup-
und Hold-Zeiten für
eine Speicherschaltung, da mit dem erfindungsgemäßen Verfahren die Signallaufzeiten
besonders exakt eingestellt werden können.
-
Die
Erfindung wird im Folgenden anhand der beigefügten Zeichnungen näher erläutert. Es
zeigen:
-
1 eine
Abstimmschaltung gemäß einer ersten
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung;
-
2 eine
Abstimmschaltung gemäß einer weiteren
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung; und
-
3 eine
schematische Darstellung der Anordnung von Schaltflächen in
einer integrierten Schaltung. Die Erfindung wird am Beispiel eines DRAM-Speicherbausteins
beschrieben, ist jedoch auf jede Art von integrierten Schaltungen
anwendbar.
-
In 1 ist
eine Abstimmschaltung gezeigt, mit der die Signallaufzeit auf einer
Signalleitung L eingestellt werden kann. Die Signalleitung L ist
mit einem ersten Anschluss eines Transistors T verbunden. Ein zweiter
Anschluss des Transistors T ist mit einem ersten Anschluss des Kondensators
C verbunden. An einen zweiten Anschluss des Kondensators C ist ein
festes Spannungspotenzial, vorzugsweise ein Massepotenzi al, insbesondere
ein festes, d. h. unveränderliches,
Spannungspotenzial, das in der integrierten Schaltung zur Verfügung gestellt
wird, angeschlossen. Ein Steueranschluss des Transistors T ist mit
einer Steuereinheit SE verbunden. Die Steuereinheit SE generiert
ein Steuersignal S, mit dem der Transistor T angesteuert wird.
-
Das
Steuersignal S weist eine Steuerspannung auf und kann sowohl wie
im Stand der Technik ein digitales Signal als auch ein analoges
Signal sein. Kann im Fall eines digitalen Steuersignals das Steuersignal
S lediglich die logischen Zustände ”0” und ”1” annehmen,
so wird der Transistor T entweder vollständig durchgeschaltet oder vollständig abgeschaltet.
Auf diese Weise liegt in einem Fall die Kapazität des Kondensators an der Signalleitung
an, im anderen Fall nicht. Dadurch können zwei Signallaufzeiten auf
der Signalleitung eingestellt werden.
-
Wird
durch die Steuereinheit ein analoges Steuersignal S generiert, so
lässt sich
der Transistor T abschalten oder mit verschiedenen Durchlasswiderständen einschalten.
Auf diese Weise kann der Kondensator C über verschiedene Widerstände mit der
Signalleitung L verbunden sein, wodurch die Signallaufzeit variiert
werden kann.
-
Die
Laufzeit T eines Signales auf der Signalleiterbahn L ist abhängig von
dem Widerstand R und der Kapazität
C. Dabei wächst
T mit zunehmendem R und C. Vereinfacht dargestellt, ergibt sich
folgender Zusammenhang: T = 2πR·C
-
Bei
der erfindungsgemäßen Schaltung
wird die Leiterbahnkapazität
CL kontrolliert verändert, indem die zusätzliche
Kapazität
CT des Kondensators C angeschlossen wird.
Der Wert der angeschlossenen Kapazität lässt sich mittels des Transistors
und dem Steuersignal S als auch durch den Wert der Kapazität CT vorgeben. Die effektive Kapazität ergibt sich
damit als: CEFF = CL + F·CT
-
Der
Faktor F bestimmt den Öffnungsgrad des
Transistors T und beträgt
zwischen 0 und 1. F ist abhängig
von dem Steuersignal S bzw. von deren Steuerspannung.
-
Der
Kondensator C wird vorzugsweise als Deep-Trench-Kondensator ausgeführt, die
in der DRAM-Schaltung in großer
Anzahl vorhanden sind. Während
im Normalfall die Deep-Trench-Kondensatoren verwendet werden, um
Informationen zu speichern, existieren weiterhin eine große Zahl
von sogenannten Dummy-Deep-Trench-Kondensatoren
in der integrierten Schaltung, die dazu dienen, den Herstellungsprozess
zu stabilisieren und besser zu kontrollieren. Die Dummy-Deep-Trench-Kondensatoren werden
in der Regel nicht für
andere Zwecke genutzt und können
daher für
die erfindungsgemäße Abstimmschaltung
verwendet werden, ohne dass zusätzliche
Fläche
zur Realisierung der benötigten
Kapazität
zur Verfügung
gestellt werden muss. Die Dummy-Deep-Trench-Kondensatoren werden
in freien Bereichen von Standardzellen (z. B. I/O, SRAM, Logik usw.)
und insbesondere in den Ansteuerschaltungen für DRAM-Schaltungen vorgesehen.
-
Neben
der Verwendung der erfindungsgemäßen Abstimmschaltung
zur Einstellung von Signalverzögerungen
von Signalen auf Signalleitungen kann die Abstimmschaltung auch
bei der Charakterisierung von integrierten Schaltungen eine wesentliche
Rolle spielen. Bei der Charakterisierung von integrierten Schaltungen
ist oftmals die gezielte mehrfache Manipulation von Signallaufzeiten
notwendig, um die Betriebstoleranzen der integrierten Schaltung
zu bestimmen. Diese ist in der Regel nur sehr schwierig zu manipulieren,
z. B. mit Hilfe einer Focused-Ion-Beam-Manipulation.
-
Abhängig von
dem jeweiligen Design einer integrierten Schaltung gibt es Timing-kritische
Signale, die bei der Charakterisierung eine wesentliche Rolle spielen.
Die Signallaufzeiten dieser Signale können mit Hilfe der erfindungsgemäßen Ab stimmschaltung
verändert
werden, indem die Leitungskapazität CL der
Signalleitung L erhöht
wird. Dies erfolgt durch das Verändern
des Steuersignals S.
-
Gemäß der in 1 dargestellten
Schaltung ist das Steuersignal S ein analoges Signal, mit dem die
Durchlässigkeit
des Transistors T gesteuert wird. Das Steuersignal S kann einerseits über externe
Anschlüsse
der integrierten Schaltung an den Steueranschluss des Transistors
T angelegt werden und andererseits über programmierbare Register
in der Steuereinheit vorgegeben sein. Die programmierbaren Register
können
entweder von einer externen Testeinheit oder über eine dem Fachmann bekannte BIST-Logik
(Build-In-Self-Test) bzw. State Machine beschrieben werden. Die
BIST-Logik bzw. State Machine kann entweder fest vorprogrammiert
oder von außen
programmierbar sein.
-
Zur
Bestimmung eines Timing-Parameters der integrierten Schaltung wird
ein Test definiert, bei dem das Testergebnis kritisch von dem zu
charakterisierenden Signal abhängt.
Dieser Test wird nun für ein
bestimmtes Steuersignal S durchgeführt, das einer bestimmten Signallaufzeit
auf der Signalleitung L entspricht. Ist der Test erfolgreich, so
wird das Steuersignal geändert,
so dass die Signallaufzeit des Signals zu einem weiteren zumeist
ungünstigeren
Wert hin verschoben wird. Anschließend wird der Test so oft wiederholt,
bis der Test nicht mehr das korrekte Ergebnis liefert. Auf diese
Weise erhält
man einen Timing-Parameter, der einen Grenzwert für die Signallaufzeit
angibt, bei der die integrierte Schaltung gerade noch fehlerfrei
betrieben werden kann. Dieser Vorgang kann wiederholt werden, um
einen zweiten Grenzwert zu bestimmen und so einen Bereich von Signallaufzeiten
festzustellen, in dem die Schaltung fehlerfrei betrieben werden
kann.
-
Dieser
Vorgang zur Charakterisierung eines Timing-Parameters kann vollständig gesteuert
durch die BIST-Schaltung, chipin tern durchgeführt werden, ohne dass auf eine
Steuerung durch eine externe Testeinheit zurückgegriffen werden muss.
-
Dies
erlaubt eine in hohem Maße
reproduzierbare Methode der Messung und die automatisierte Charakterisierung
ansonsten nur schwer zugänglicher
Parameter in einer großen
Anzahl von integrierten Schaltungen.
-
Beim
Produktionstest von integrierten Schaltungen müssen Spezifikationswerte getestet
werden. Dazu gehören
insbesondere Laufzeitparameter, z. B. Setup- und Hold-Zeiten der
DRAM-Speicher. Dies wird bisher nur mit Hilfe von externen Testeinheiten ermöglicht,
die eine Einstellung der zu überprüfenden Timing-Parameter
erlaubt. Ein Test solcher Spezifikationswerte durch chipinterne
Testlogik ist bisher nicht vorgesehen.
-
Eine
integrierte Schaltung, bei der bestimmte Timing-Parameter, wie Setup-
und Hold-Zeiten nicht innerhalb von vorbestimmten Grenzen liegen,
muss normalerweise verworfen werden. Die erfindungsgemäße Abstimmschaltung
ermöglicht
es, die Timing-Parameter zu manipulieren, um eine integrierte Schaltung
zu erhalten, deren Spezifikationswerte innerhalb des gewünschten
Bereiches liegen.
-
In
einem Fall, bei der bei einer integrierten DRAM-Speicherschaltung
Hold-Zeitprobleme für
ein Eingangssignal auftreten, jedoch die Setup-Zeit unkritisch ist,
kann durch Verzögern
des Eingangssignals auf einer entsprechenden Signalleitung L, z.
B. einer Datensignalleitung der DRAM-Speicherschaltung, der entsprechende
Timing-Parameter des integrierten Schaltkreises innerhalb des durch
die Spezifikation bestimmten Bereiches gebracht werden. Durch das
gesteuerte Zuschalten der Kapazität CT kann
die Verzögerung
des Signals auf der Signalleitung präzise eingestellt werden. Dazu
muss das Steuersignal S, das an den Transistor T angelegt wird,
sehr exakt justierbar sein. Um das so bestimmte Steuersignal S dauerhaft
für die
entsprechende Signalleitung zur Verfügung zu stellen, ist es sinnvoll,
so genannte Fuses als Einstellungsspeicher vorzusehen, in die ein
Einstellungswert gespeichert wird, der einem bestimmten Wert des
Steuersignals S entspricht.
-
Das
optimale Steuersignal S kann beispielsweise iterativ oder durch
ein sonstiges Optimierungsverfahren ermittelt werden.
-
In 2 ist
eine Schaltung gemäß einer
weiteren Ausführungsform
der Erfindung dargestellt. Sie weist mehrere Transistoren T1, T2, T3 und
mehrere Kondensatoren C1, C2 und
C3 auf. Transistoren und Kondensatoren sind
jeweils in Serie geschaltet und mit der Signalleitung L verbunden.
Steueranschlüsse der
Transistoren T1, T2,
T3 sind mit der Steuereinheit SE verbunden.
In dieser Ausführungsform
wird die Signallaufzeit der Signalleitung L wie im Stand der Technik
gemäß digitaler
Steuersignale S1, S2,
S3 eingestellt. Das Vorsehen einer einstellbaren,
analogen Spannungsquelle wie im Ausführungsbeispiel nach 1 kann
hierbei entfallen, wodurch der Flächenbedarf reduziert werden
kann. Durch das Vorsehen von Kondensatoren C1,
C2, C3 mit verschiedenen
Kapazitäten
oder durch Parallelschalten von mehreren Kondensatoren lassen sich
die Signallaufzeiten auf der Signalleitung L über einen großen Bereich
und mit einer hohen Genauigkeit einstellen, wobei die Genauigkeit
abhängig
von der Anzahl der verwendeten Transistor-Kondensator-Elemente ist.
-
Die
effektive Kapazität
ergibt sich damit als: CEFF =
CL + F1·C1 + F2·C2 + F3·C3
-
Dabei
sind die Faktoren F1, F2,
F3 entweder 0 oder 1 in Abhängigkeit
von den Steuersignal S1, S2, S3.
-
In 3 ist
schematisch die Anordnung von Schaltkreisen in einer integrierten
Schaltung 1 dargestellt. Am Rand der integrierten Schaltung 1 befinden sich
Ein-/Ausgabeschaltkreise 2. Die integrierte Schaltung 1 weist
weiterhin zwei DRAM-Speicherbereiche 3 auf,
die über
eine Schnittstellenschaltung 4 angesteuert werden können. Die übrigen nicht
durch die DRAM-Schaltung und die Schnittstellenschaltung 4 benötigten Flächen können durch
z. B. Logikschaltungen 5 belegt sein. Im allgemeinen sind
die Schnittstellenschaltungen 4 und die Logikschaltungen 5 aus Standardschaltungselementen
zusammengesetzt, wobei sich je nach Layout freibleibende Bereiche
bilden können.
In den freibleibenden Flächenbereichen werden
zum Zweck der Technologiestabilisierung Trench-Kapazitäten angeordnet,
die im allgemeinen ungenutzt sind und elektrisch nicht mit den Logikschaltkreisen
in Kontakt stehen.
-
In
den Logikschaltkreisen werden nun zusätzliche Transistoren vorgesehen,
die insbesondere in der Nähe
von Signalleitungen angeordnet sind, dessen Signalverzögerungszeiten
einstellbar sein sollen. Während
die Anschlüsse
der ungenutzten Trench-Kapazitäten gewöhnlich auf
einem festen vorbestimmten Potential gehalten werden, wird bei den
zur Einstellung der Verzögerungszeit
genutzten Trench-Kapazitäten
zumindest ein Anschluss über den
entsprechenden Transistor mit einer der zu beeinflussenden Signalleitungen
verbunden. Dabei können
auch von den jeweiligen Signalleitungen weiter entfernte Trench-Kapazitäten verwendet
werden, da die Verbindungsleitung zwischen der Trench-Kapazität und der
jeweils zu beeinflussenden Signalleitung lediglich die effektive
Kapazität,
mit der die Signalleitung beaufschlagt werden soll, vergrößert.