JP2003060497A - 半導体集積回路 - Google Patents

半導体集積回路

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JP2003060497A JP2002130138A JP2002130138A JP2003060497A JP 2003060497 A JP2003060497 A JP 2003060497A JP 2002130138 A JP2002130138 A JP 2002130138A JP 2002130138 A JP2002130138 A JP 2002130138A JP 2003060497 A JP2003060497 A JP 2003060497A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 ノア型ダイナミック回路にナンド型ダイナミ
ック回路を接続した方式で、動作速度を高速化し、動作
の安定化および低消費電力化を図ったダイナミック型半
導体集積回路を提供する。 【解決手段】 ノア型ダイナミック回路2の出力ノード
6が電荷を保持している状態で、ナンド型ダイナミック
回路7の出力ノード8が電荷を放電した時に生ずる、出
力ノード6と出力ノード8との間に形成されるカップリ
ング容量による出力ノード6の電圧低下を補償する補償
回路11を設けた。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、メモリ回路等のデ
コーダ回路や一致検出回路に用いられるダイナミック型
半導体集積回路に関し、特にノア(NOR)型ダイナミ
ック回路にナンド(NAND)型ダイナミック回路を接
続した半導体集積回路の高速化技術に関する。また、本
発明は、かかる半導体集積回路においてトランジスタの
特性劣化を防止する回路配置技術に関する。
【0002】
【従来の技術】クロックで同期をとるメモリ回路等のデ
コーダ回路について、高速化を実現するには、スタティ
ックな構成をとるデコーダ回路の論理段数及びゲート容
量を削減するため、ナンド型ダイナミック回路が用いら
れていた。また、変換索引バッファ(TLB:Translat
ion Lookaside Buffer)やキャッシュのタグ部の比較部
などに用いられる、複数のデータ同士を比較し一致して
いるかを検出する一致検出回路などでは、高速化のた
め、電圧差を比較する差動型のセンスアンプ方式が用い
られていた。例えば、特開平8−528285号公報、
特開2000−251479号公報などのような回路方
式である。以上で述べた回路は、クロックの論理「H」
レベル期間または「L」レベル期間のみ、データを保持
するラッチタイプの回路である。
【0003】クロックの1周期中、デコーダ回路や一致
検出回路の出力データを保持するフリップフロップタイ
プで高速化を実現する回路例としては、IEEE JURNAL OF
SOLID-STATE CIRCUITS, VOL.SC-22,No.5, OCTOBER 198
7に載っている「A True Single-Phase-Clock Dynamic C
MOS Circuit Technique」(YUAN JI-REN et.al.)やIEE
E JURNAL OF SOLID-STATE CIRCUITS, VOL.34. NO.5, MA
Y 1999に載っている「A New Family of Semidynamic an
d Dynamic Flip-Flops with Embedded Logic for High-
Performance Processors」(Fabian Klass et.al.)に
記載されているようなものがある。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】上記従来の構成の場
合、半導体の微細化に伴い、ナンド型ダイナミック回路
のみでは、電源電圧の低電圧化により、高速化を維持す
るには、直列段数に制限が生じる。また、YUAN JI-REN
et.al.やFabian Klass et.al.による、ノア型ダイナミ
ック回路の出力にナンド型ダイナミック回路を接続する
方式では、ノア型ダイナミック回路の入力素子が論理
「L」レベルであると、クロックが論理「L」レベルか
ら論理「H」レベルに遷移する期間は、ノア型ダイナミ
ック回路の出力ノードはフローティング状態となり、次
段のナンド型ダイナミック回路の出力が論理「L」レベ
ルになり、ノア型ダイナミック回路の出力ノードとナン
ド型ダイナミック回路との間に生じるカップリング容量
が電荷を保持するため、ノア型ダイナミック回路の出力
電圧が低下し、動作速度が悪化するという問題があっ
た。
【0005】また、一致検出回路で、アナログ素子を用
いる方式では、微細化のスケーリング則により、デバイ
ス面積を縮小すると素子の特性ばらつきが増大し、動作
が不安定になる。一方、素子の動作を安定化させると、
デバイスの面積増大によって、配線などが長くなり、高
速化が困難になる。
【0006】ところで、半導体の微細化に伴って別の問
題が生じる。すなわち、各トランジスタ間または各回路
ブロック間を分離するために、半導体基板に浅いトレン
チ分離領域(STI:Shallow Trench Insulator)を形
成する際に、MOS型トランジスタのソースまたはドレ
インを構成する拡散領域の特性である分子構造の格子定
数が歪むということが現在のところ問題となっている。
これにより、STIに近い領域に形成されるトランジス
タの拡散領域にストレスがかかり、電荷移動度が低下
し、電流能力(Ids)が低下し、閾値電圧(Vth)
が上昇することになる。つまり、STIに近いトランジ
スタ、トランジスタ−トランジスタ間の拡散容量部の間
隔が狭いトランジスタは特性が劣化することになる。
【0007】本発明は、上記の問題点に鑑みてなされた
ものであり、その目的は、ノア型ダイナミック回路にナ
ンド型ダイナミック回路を接続した方式で、高速化を実
現するとともに、ナンド型ダイナミック回路の出力に生
じるグリッチをなくし、安定な動作と低消費電力化を実
現し、また微細化プロセスによってトランジスタの特性
劣化が生じない半導体集積回路を提供することにある。
【0008】
【課題を解決するための手段】前記の目的を達成するた
め、本発明に係る第1の半導体集積回路は、第1のクロ
ック(CLK1)および第1の複数のデータ(ADR
[0−4])が入力され、第1のクロックの立ち上がり
から立ち下がりまでの期間、または第1のクロックの立
ち下がりから立ち上がりまでの期間のいずれか一方の期
間で、電荷が第1の出力ノードに充電され、他方の期間
において、第1の複数のデータがすべて一致する場合、
第1の出力ノードの電荷を保持し、第1の複数のデータ
のうち少なくとも1つが不一致の場合、第1の出力ノー
ドの電荷を放電する少なくとも1つのノア(NOR)型
ダイナミック回路と、第2のクロック(CLK2、CL
K3)および第1の出力ノードからの信号が入力され、
第2のクロックの立ち上がりから立ち下がりまでの期
間、または第2のクロックの立ち下がりから立ち上がり
までの期間のいずれか一方の期間で、第1の出力ノード
の電荷が放電された場合、第2の出力ノードの電荷を保
持し、第1の出力ノードの電荷が保持された場合、第2
の出力ノードの電荷を放電する少なくとも1つのナンド
(NAND)型ダイナミック回路と、第1の出力ノード
が電荷を保持している状態で、第2の出力ノードが電荷
を放電した時に生ずる、第1の出力ノードと第2の出力
ノードとの間に形成されるカップリング容量による第1
の出力ノードの電圧低下を補償する補償回路とを備えた
ことを特徴とする。
【0009】この構成によれば、すべてスタティック回
路で構成したデコーダに比べ、論理段数が削減される。
また、ナンド型ダイナミック回路により、スタティック
なナンド回路を設けた場合よりも、第2のクロックが入
力されるゲートの負荷容量、またはノア型ダイナミック
回路の出力ノードに接続されるナンド型ダイナミック回
路のゲートの負荷容量が削減される。さらに、補償回路
によって、ノア型ダイナミック回路の出力ノードの電圧
低下を補償することで、動作速度を高速化することがで
きる。
【0010】第1の半導体集積回路において、補償回路
は、第2の出力ノードの電荷が放電された場合、第1の
出力ノードに電荷を充電するフィードバック回路を備え
ることが好ましい。
【0011】この構成によれば、ナンド型ダイナミック
回路の出力ノードの信号が論理「H」レベルから「L」
レベルに遷移する間に、カップリング容量による電圧低
下を補償して、ノア型ダイナミック回路の出力ノードの
電圧レベルを上昇させることができ、高速化が実現でき
る。
【0012】第1の半導体集積回路において、ノア型ダ
イナミック回路は、第1のクロックがゲートに供給さ
れ、ソースが接地された第1のN型MOSトランジスタ
と、第1のクロックがゲートに供給され、ソースが電源
に接続された第1のP型MOSトランジスタと、第1の
複数のデータがそれぞれのゲートに供給され、それぞれ
のソースに第1のN型MOSトランジスタのドレインが
接続され、それぞれのドレインに第1のP型MOSトラ
ンジスタのドレインが接続されて第1の出力ノードを成
す第2の複数のN型MOSトランジスタとを具備するこ
とが好ましい。
【0013】この構成によれば、各トランジスタの直列
段数は2段以下となり、低電圧でも、高速化が実現でき
る。
【0014】第1の半導体集積回路において、補償回路
は、ゲートがナンド型ダイナミック回路の第2の出力ノ
ードに接続され、ソースが電源に接続され、ドレインが
ノア型ダイナミック回路の第1の出力ノードに接続され
たP型MOSトランジスタを具備することが好ましい。
【0015】この構成によれば、P型MOSトランジス
タが、論理「H」レベルから「L」レベルに遷移する、
ナンド型ダイナミック回路の出力ノードの信号を受け
て、ノア型ダイナミック回路の出力ノードを充電するこ
とで、カップリング容量による電圧低下を補償して、ノ
ア型ダイナミック回路の出力ノードの電圧レベルを上昇
させることができ、高速化が実現できる。
【0016】第1の半導体集積回路において、補償回路
は、ナンド型ダイナミック回路の第2の出力ノードが入
力端子に接続されたインバータと、ゲートがインバータ
の出力端子に接続され、ソースおよびドレインがノア型
ダイナミック回路の第1の出力ノードに共通接続された
N型MOSトランジスタを具備することが好ましい。
【0017】この構成によれば、カップリング容量によ
るノア型ダイナミック回路の出力ノードの電圧低下を補
償することができるとともに、インバータのファンイン
とファンアウトの比率を小さくすることで、インバータ
の出力電圧のスリューレートを非常に急峻にすることが
でき、瞬時にノア型ダイナミック回路の出力ノードの電
圧を昇圧することができ、更なる高速化を実現すること
ができる。
【0018】前記の目的を達成するため、本発明に係る
第2の半導体集積回路は、第1のクロック(CLK1)
および第1の複数のデータ(ADR[0−4])が入力
され、第1のクロックの立ち上がりから立ち下がりまで
の期間、または第1のクロックの立ち下がりから立ち上
がりまでの期間のいずれか一方の期間で、電荷が第1の
出力ノードに充電され、他方の期間において、第1の複
数のデータがすべて一致する場合、第1の出力ノードの
電荷を保持し、第1の複数のデータのうち少なくとも1
つが不一致の場合、第1の出力ノードの電荷を放電する
少なくとも1つのノア(NOR)型ダイナミック回路
と、第2のクロック(CLK2、CLK3)および第1
の出力ノードからの信号が入力され、第2のクロックの
立ち上がりから立ち下がりまでの期間、または第2のク
ロックの立ち下がりから立ち上がりまでの期間のいずれ
か一方の期間で、第1の出力ノードの電荷が放電された
場合、第2の出力ノードの電荷を保持し、第1の出力ノ
ードの電荷が保持された場合、第2の出力ノードの電荷
を放電する少なくとも1つのナンド(NAND)型ダイ
ナミック回路とを備え、第1のクロックと第2のクロッ
クは同相であること、または、第1のクロックと第2の
クロックは同一であり、第1および第2のクロックの立
ち上がり時間が、ノア型ダイナミック回路の第1の出力
ノードの電荷放電時間よりも長いことを特徴とする。
【0019】第2の半導体集積回路において、第2のク
ロックは、供給開始と停止の制御が行われることが好ま
しい。
【0020】上記の構成によれば、ノア型ダイナミック
回路の出力ノードの負荷容量が大きい場合でも、ナンド
型ダイナミック回路の出力に生じるグリッチをなくし、
1系統のクロックのみで、安定な動作と低消費電力化が
可能となる。
【0021】第2の半導体集積回路は、第2のノア型ダ
イナミック回路と、第2のノア型ダイナミック回路の第
3の出力ノードが入力端子に接続され、出力端子から第
2のクロックを供給するインバータを備え、第2のノア
型ダイナミック回路は、第1のクロックがゲートに供給
され、ソースが接地された第3のN型MOSトランジス
タと、第1のクロックがゲートに供給され、ソースが電
源に接続された第2のP型MOSトランジスタと、1つ
のゲートが電源に接続され、残りのゲートが接地され、
それぞれのソースに第3のN型MOSトランジスタのド
レインが接続され、それぞれのドレインに第2のP型M
OSトランジスタのドレインが接続されて第3の出力ノ
ードを成す第4の複数のN型MOSトランジスタとを具
備することが好ましい。この場合、第4の複数のN型M
OSトランジスタのうちゲートが電源に接続されたN型
MOSトランジスタは、例えば物理配置上、インバータ
の入力端子から最も遠い位置にある。
【0022】この構成によれば、ナンド型ダイナミック
回路の電源−接地間の電流経路が遮断され、リーク電流
を防止して、グリッチの発生を防止することができ、ノ
ア型ダイナミック回路の出力ノードの負荷容量が大きい
場合でも、安定な動作と低消費電力化が可能となる。
【0023】第1および第2の半導体集積回路におい
て、ノア型ダイナミック回路は、第1のクロックがゲー
トに供給され、ソースが電源に接続された第1のP型M
OSトランジスタと、接地電位と前記第1の複数のデー
タが入力され、ノア型ダイナミック回路の第1の出力ノ
ードに電荷が充電される間、接地電位を選択出力し、そ
の後、複数のデータを選択出力するスイッチ回路と、ス
イッチ回路の出力信号がそれぞれゲートに供給され、そ
れぞれのソースが接地され、それぞれのドレインが第1
のP型MOSトランジスタのドレインに接続されて第1
の出力ノードを成す複数のN型MOSトランジスタとを
具備することが好ましい。
【0024】この構成によれば、通常のノア型ダイナミ
ック回路に比べて、ジャンクション容量と配線が不要と
なり、更に、直列段数が削減され、より低電圧でも高速
動作させることができる。
【0025】第1および第2の半導体集積回路は、一致
検出回路を備え、一致検出回路は、第2の複数のデータ
および第3の複数のデータがそれぞれ1つずつ入力さ
れ、データが一致するか否かを検出し、その検出結果を
第1の複数のデータとして出力することを特徴とする。
【0026】この構成によれば、半導体集積回路に高速
動作が可能な一致検出回路を容易に実現することができ
る。
【0027】第1および第2の半導体集積回路におい
て、第2のクロックは、ナンド型ダイナミック回路の第
2の出力ノードを充電するクロックと、第2の出力ノー
ドを放電するクロックとからなり、充電するクロック
は、第1のクロックと同一で、放電するクロックの立ち
上がり時間は、ノア型ダイナミック回路の第1の出力ノ
ードの電荷放電時間よりも長いことが好ましい。
【0028】この構成によれば、ノア型ダイナミック回
路の出力ノードの負荷容量が大きい場合でも、安定な動
作と低消費電力化が可能となり、更に高速化が実現され
る。
【0029】第1および第2の半導体集積回路におい
て、ナンド型ダイナミック回路は、第2のクロックの立
ち上がりから立ち下がりまでの期間、または第2のクロ
ックの立ち下がりから立ち上がりまでの期間のいずれか
一方の期間で、第2の出力ノードに電荷を充電し、第2
のクロックの半周期期間に、第2の出力ノードの電荷を
保持することが好ましい。
【0030】この構成は、SRAM等ラッチ構成を特徴
とする回路方式に適する。
【0031】第1および第2の半導体集積回路は、イン
バータが縦続接続され、最終段のインバータの出力端子
が初段のインバータの入力端子およびナンド型ダイナミ
ック回路の第2の出力ノードに接続された正帰還回路を
備え、正帰還回路は、第2のクロックの1周期期間、第
2の出力ノードの電荷を保持することが好ましい。
【0032】この構成は、フリップフロップ構成を特徴
とする回路方式に適する。
【0033】第1および第2の半導体集積回路におい
て、第1のクロックと第2のクロックは、デューティー
比が異なり、且つ電圧レベルが共にノア型ダイナミック
回路およびナンド型ダイナミック回路の動作電圧よりも
低いことが好ましい。
【0034】この構成によれば、クロックの低振幅化が
可能となり、低消費電力化を実現できる。
【0035】第1および第2の半導体集積回路は、第2
のノア型ダイナミック回路と、第2のノア型ダイナミッ
ク回路の第3の出力ノードが入力端子に接続され、出力
端子から第2のクロックを供給するインバータを備え、
第2のノア型ダイナミック回路は、第1のクロックがゲ
ートに供給され、ソースが電源に接続された第2のP型
MOSトランジスタと、電源電位と接地電位が入力さ
れ、ノア型ダイナミック回路の第1の出力ノードに電荷
が充電される間、接地電位を選択出力し、その後、電源
電位を選択出力するスイッチ回路と、スイッチ回路の出
力信号がゲートに供給され、ソースが接地され、ドレイ
ンが第2のP型MOSトランジスタのドレインに接続さ
れた第3のP型MOSトランジスタと、ゲートおよびソ
ースが接地され、ドレインが第2のP型MOSトランジ
スタのドレインに接続された複数の第4のN型MOSト
ランジスタとを具備することが好ましい。
【0036】この構成によれば、ナンド型ダイナミック
回路の電源−接地間の電流経路が遮断され、リーク電流
を防止して、グリッチの発生を防止することができ、ノ
ア型ダイナミック回路の出力ノードの負荷容量が大きい
場合でも、更なる低電圧で安定した動作を実現でき、更
なる低消費電力化が可能となる。
【0037】前記の目的を達成するため、本発明に係る
第3の半導体集積回路は、第1のクロック(CLK1)
および第1の複数のデータ(A、B、C、D)が入力さ
れ、第1のクロックの立ち上がりから立ち下がりまでの
期間、または第1のクロックの立ち下がりから立ち上が
りまでの期間のいずれか一方の期間で、電荷が第1の出
力ノードに充電され、他方の期間において、第1の複数
のデータがすべて一致する場合、第1の出力ノードの電
荷を保持し、第1の複数のデータのうち少なくとも1つ
が不一致の場合、第1の出力ノードの電荷を放電するた
めに、第1のクロックがゲートに供給され、ソースが電
源に接続された第1のP型MOSトランジスタと、接地
電位と第1の複数のデータが入力され、第1の出力ノー
ドに電荷が充電される間、接地電位を選択出力し、その
後、複数のデータを選択出力する第1のスイッチ回路
と、第1のスイッチ回路の出力信号がそれぞれゲートに
供給され、それぞれのソースが接地され、それぞれのド
レインが第1のP型MOSトランジスタのドレインに接
続されて第1の出力ノードを成す複数の第1のN型MO
Sトランジスタとを有する少なくとも1つの第1のノア
(NOR)型ダイナミック回路と、第2のクロック(C
LK2、CLK3)および第1の出力ノードからの信号
が入力され、第2のクロックの立ち上がりから立ち下が
りまでの期間、または第2のクロックの立ち下がりから
立ち上がりまでの期間のいずれか一方の期間で、第1の
出力ノードの電荷が放電された場合、第2の出力ノード
の電荷を保持し、第1の出力ノードの電荷が保持された
場合、第2の出力ノードの電荷を放電する少なくとも1
つのナンド(NAND)型ダイナミック回路と、第1の
クロックがゲートに供給され、ソースが電源に接続され
た第2のP型MOSトランジスタと、電源電位と接地電
位が入力され、第1のノア型ダイナミック回路の第1の
出力ノードに電荷が充電される間、接地電位を選択出力
し、その後、電源電位を選択出力する第2のスイッチ回
路と、第2のスイッチ回路の出力信号がゲートに供給さ
れ、ソースが接地され、ドレインが第2のP型MOSト
ランジスタのドレインに接続された第2のN型MOSト
ランジスタと、ゲートおよびソースが接地され、ドレイ
ンが第2のP型MOSトランジスタのドレインに接続さ
れた複数の第3のN型MOSトランジスタとを有する少
なくとも1つの第2のノア(NOR)型ダイナミック回
路と、第2のノア型ダイナミック回路の第3の出力ノー
ドが入力端子に接続され、出力端子から第2のクロック
(CLK3)を供給するインバータとを備え、第1のノ
ア型ダイナミック回路を構成する複数の第1のN型MO
Sトランジスタと、第2のノア型ダイナミック回路を構
成する第2のN型MOSトランジスタおよび複数の第3
のN型MOSトランジスタとは、1つの回路ブロックと
して半導体基板に形成されるとともに、複数の第1のN
型MOSトランジスタと、第2のN型MOSトランジス
タおよび複数の第3のN型MOSトランジスタとは、隣
接する他の回路ブロックに対して横方向に、それらのソ
ースおよびドレインを構成する拡散領域と、それらのゲ
ート電極とが順に形成され、1つの回路ブロックにおい
て、複数の第1のN型MOSトランジスタと、第2のN
型MOSトランジスタおよび複数の第3のN型MOSト
ランジスタのうち、いずれか一方のドレインを構成する
拡散領域が外側に形成されることを特徴とする。
【0038】第3の半導体集積回路において、隣接する
他の回路ブロックとの間に形成される浅いトレンチ分離
領域(STI)によって拡散領域の特性が劣化する場
合、第2のN型MOSトランジスタまたは複数の第3の
N型MOSトランジスタのドレインを構成する拡散領域
が外側に形成されるか、または隣接する他の回路ブロッ
クとの間に形成される浅いトレンチ分離領域(STI)
によって拡散領域の特性が良化する場合、複数の第1の
N型MOSトランジスタのドレインを構成する拡散領域
が外側に形成されることが好ましい。
【0039】上記の構成によれば、STIを形成した際
に拡散領域の特性が劣化する場合、ダミーとして設けら
れる第2または第3のN型MOSトランジスタのドレイ
ンを構成する拡散領域(ダミードレインdm)を外側に
形成することで、トランジスタ特性の劣化を補償し、ま
たはSTIを形成した際に拡散領域の特性が良化する場
合、複数の第1のN型MOSトランジスタのドレインを
構成する拡散領域(d)を外側に形成することで、トラ
ンジスタ特性を向上させることができる。これにより、
グリッチの発生の防止と、更なる低消費電力化を良好な
トランジスタ特性で実現することができる。また、ダミ
ーとして設ける第2または第3のN型MOSトランジス
タのダミーゲートの挿入数を削減し、セル面積を低減す
ることができる。
【0040】第3の半導体集積回路において、複数の第
1のN型MOSトランジスタ、または第2のN型MOS
トランジスタおよび複数の第3のN型MOSトランジス
タのドレインを構成する拡散領域の外側に、さらにソー
スを構成する拡散領域が形成されることが好ましい。
【0041】この構成によれば、第2のN型MOSトラ
ンジスタおよび複数の第3のN型MOSトランジスタの
ダミーゲートの挿入数は、複数のデータA、B、C、D
が入力される、複数の第1のN型MOSトランジスタの
ゲート数と同じになるが、微細化プロセスに対するケ
ア、すなわち拡散領域の縮退の影響を削減し、ドレイン
dとダミードレインdmでの信号遅延によるレーシング
を削減することができる。
【0042】前記の目的を達成するため、本発明に係る
第4の半導体集積回路は、第1のクロック(CLK1)
および第1の複数のデータ(A1、B1;A2、B2;
A3、B3)が入力され、第1のクロックの立ち上がり
から立ち下がりまでの期間、または第1のクロックの立
ち下がりから立ち上がりまでの期間のいずれか一方の期
間で、電荷が第1の出力ノードに充電され、他方の期間
において、第1の複数のデータがすべて一致する場合、
第1の出力ノードの電荷を保持し、第1の複数のデータ
のうち少なくとも1つが不一致の場合、第1の出力ノー
ドの電荷を放電するために、第1のクロックがゲートに
供給され、ソースが電源に接続された第1のP型MOS
トランジスタと、接地電位と第1の複数のデータが入力
され、第1の出力ノードに電荷が充電される間、接地電
位を選択出力し、その後、複数のデータを選択出力する
第1のスイッチ回路と、第1のスイッチ回路の出力信号
がそれぞれゲートに供給され、それぞれのソースが接地
され、それぞれのドレインが第1のP型MOSトランジ
スタのドレインに接続されて第1の出力ノードを成す複
数の第1のN型MOSトランジスタとを有する複数の第
1のノア(NOR)型ダイナミック回路と、第2のクロ
ック(CLK2、CLK3)および第1の出力ノードか
らの信号が入力され、第2のクロックの立ち上がりから
立ち下がりまでの期間、または第2のクロックの立ち下
がりから立ち上がりまでの期間のいずれか一方の期間
で、第1の出力ノードの電荷が放電された場合、第2の
出力ノードの電荷を保持し、第1の出力ノードの電荷が
保持された場合、第2の出力ノードの電荷を放電する複
数のナンド(NAND)型ダイナミック回路と、第1の
クロックがゲートに供給され、ソースが電源に接続され
た第2のP型MOSトランジスタと、電源電位と接地電
位が入力され、第1のノア型ダイナミック回路の第1の
出力ノードに電荷が充電される間、接地電位を選択出力
し、その後、電源電位を選択出力する第2のスイッチ回
路と、第2のスイッチ回路の出力信号がゲートに供給さ
れ、ソースが接地され、ドレインが第2のP型MOSト
ランジスタのドレインに接続された第2のN型MOSト
ランジスタと、ゲートおよびソースが接地され、ドレイ
ンが第2のP型MOSトランジスタのドレインに接続さ
れた複数の第3のN型MOSトランジスタとを有する複
数の第2のノア(NOR)型ダイナミック回路と、第2
のノア型ダイナミック回路の第3の出力ノードが入力端
子に接続され、出力端子から第2のクロック(CLK
3)を供給するインバータとを備え、第1のノア型ダイ
ナミック回路を構成する複数の第1のN型MOSトラン
ジスタが構成される第1の回路ブロックと、第2のノア
型ダイナミック回路を構成する第2のN型MOSトラン
ジスタおよび複数の第3のN型MOSトランジスタが構
成される第2の回路ブロックとが、それぞれ、隣接する
他の回路ブロックに対して、それらのソースおよびドレ
インを構成する拡散領域と、それらのゲート電極とが縦
方向に順に形成され、且つ第1の回路ブロックと第2の
回路ブロックとが横方向に交互に等間隔で半導体基板に
形成され、隣接する他の回路ブロックとの距離に応じ
て、第1の回路ブロックと第2の回路ブロックとの配置
を異ならせたことを特徴とする。
【0043】この構成によれば、拡散領域の劣化と不均
一をなくし、複数の第1のN型MOSトランジスタのド
レインdと、ダミーとして設けられる第2のN型MOS
トランジスタおよび複数の第3のN型MOSトランジス
タのダミードレインdmでの信号遅延によるレーシング
を削減することができる。
【0044】第4の半導体集積回路において、隣接する
他の回路ブロックとの間に形成される浅いトレンチ分離
領域(STI)によって第1または第2の回路ブロック
における拡散領域の特性が劣化する場合、第1および第
2の回路ブロックのうち隣接する他の回路ブロックとの
距離が短い方に第2の回路ブロックを配置することが好
ましい。
【0045】この構成によれば、他の回路ブロックとの
間隔が狭い領域に形成されるSTIによって拡散領域の
特性が劣化する場合、そこに、ダミーとして設けられる
第2の回路ブロックを配置することで、複数のデータが
入力される第1の回路ブロックにおける拡散領域の特性
の劣化を防止することができる。
【0046】または、第4の半導体集積回路において、
隣接する他の回路ブロックとの間に形成される浅いトレ
ンチ分離領域(STI)によって第1または第2の回路
ブロックにおける拡散領域の特性が良化する場合、第1
および第2の回路ブロックのうち隣接する他の回路ブロ
ックとの距離が長い方に第2の回路ブロックを配置する
ことが好ましい。
【0047】この構成によれば、他の回路ブロックとの
間隔が狭い領域に形成されるSTIによって拡散領域の
特性が良化する場合、そこに、複数のデータが入力され
る第1の回路ブロックを配置し、他の回路ブロックとの
間隔が広い位置に、ダミーとして設けられる第2の回路
ブロックを配置することで、第1の回路ブロックにおけ
る拡散領域の特性を向上させることが可能になる。
【0048】また、第4の半導体集積回路において、第
1および第2の回路ブロックにおける縦方向で外側のド
レインを構成する拡散領域の外側に、さらにソースを構
成する拡散領域が形成されることが好ましい。
【0049】この構成によれば、微細化プロセスに対す
るケア、すなわち拡散領域の縮退の影響を削減し、ドレ
インdとダミードレインdmでの信号遅延によるレーシ
ングを削減することができる。
【0050】前記の目的を達成するため、本発明に係る
第5の半導体集積回路は、第1のクロック(CLK1)
および第1の複数のデータ(A1、B1;A2、B2)
が入力され、第1のクロックの立ち上がりから立ち下が
りまでの期間、または第1のクロックの立ち下がりから
立ち上がりまでの期間のいずれか一方の期間で、電荷が
第1の出力ノードに充電され、他方の期間において、第
1の複数のデータがすべて一致する場合、第1の出力ノ
ードの電荷を保持し、第1の複数のデータのうち少なく
とも1つが不一致の場合、第1の出力ノードの電荷を放
電するために、第1のクロックがゲートに供給され、ソ
ースが電源に接続された第1のP型MOSトランジスタ
と、接地電位と第1の複数のデータが入力され、第1の
出力ノードに電荷が充電される間、接地電位を選択出力
し、その後、複数のデータを選択出力する第1のスイッ
チ回路と、第1のスイッチ回路の出力信号がそれぞれゲ
ートに供給され、それぞれのソースが接地され、それぞ
れのドレインが第1のP型MOSトランジスタのドレイ
ンに接続されて第1の出力ノードを成す複数の第1のN
型MOSトランジスタとを有する複数の第1のノア(N
OR)型ダイナミック回路と、第2のクロックおよび第
1の出力ノードからの信号が入力され、第2のクロック
の立ち上がりから立ち下がりまでの期間、または第2の
クロックの立ち下がりから立ち上がりまでの期間のいず
れか一方の期間で、第1の出力ノードの電荷が放電され
た場合、第2の出力ノードの電荷を保持し、第1の出力
ノードの電荷が保持された場合、第2の出力ノードの電
荷を放電する複数のナンド(NAND)型ダイナミック
回路と、第1のクロックがゲートに供給され、ソースが
電源に接続された第2のP型MOSトランジスタと、電
源電位と接地電位が入力され、第1のノア型ダイナミッ
ク回路の第1の出力ノードに電荷が充電される間、接地
電位を選択出力し、その後、電源電位を選択出力する第
2のスイッチ回路と、第2のスイッチ回路の出力信号が
ゲートに供給され、ソースが接地され、ドレインが第2
のP型MOSトランジスタのドレインに接続された第2
のN型MOSトランジスタと、ゲートおよびソースが接
地され、ドレインが第2のP型MOSトランジスタのド
レインに接続された複数の第3のN型MOSトランジス
タとを有する複数の第2のノア(NOR)型ダイナミッ
ク回路と、第2のノア型ダイナミック回路の第3の出力
ノードが入力端子に接続され、出力端子から第2のクロ
ックを供給するインバータとを備え、複数の第1のノア
型ダイナミック回路のうち、隣接する他の回路ブロック
に対して縦方向で隣接する2つの第1のノア型ダイナミ
ック回路のそれぞれを構成する複数の第1のN型MOS
トランジスタは、複数の第2のノア型ダイナミック回路
のうち1つの第2のノア型ダイナミック回路を構成する
第2のN型MOSトランジスタおよび複数の第3のN型
MOSトランジスタを兼用して、1つの回路ブロックと
して半導体基板に形成されるとともに、複数の第1のN
型MOSトランジスタと、第2のN型MOSトランジス
タおよび複数の第3のN型MOSトランジスタとは、隣
接する他の回路ブロックに対して縦方向に、それらのソ
ースおよびドレインを構成する拡散領域と、それらのゲ
ート電極とが順に形成されることを特徴とする。
【0051】この構成によれば、複数のデータが入力さ
れる隣接する2つの第1のノア型ダイナミック回路が、
ダミーとして設けられる1つの第2のノア型ダイナミッ
ク回路を兼用することで、セル面積を低減することがで
きるとともに、拡散領域の面積を大きくして、縮退を防
止することが可能になる。
【0052】前記の目的を達成するため、本発明に係る
第6の半導体集積回路は、第1のクロック(CLK1)
および第1の複数のデータ(ADR[0−4])が入力
され、第1のクロックの立ち上がりから立ち下がりまで
の期間、または第1のクロックの立ち下がりから立ち上
がりまでの期間のいずれか一方の期間で、電荷が第1の
出力ノードに充電され、他方の期間において、第1の複
数のデータがすべて一致する場合、第1の出力ノードの
電荷を保持し、第1の複数のデータのうち少なくとも1
つが不一致の場合、第1の出力ノードの電荷を放電する
ために、第1のクロックがゲートに供給され、ソースが
電源に接続された第1のP型MOSトランジスタと、接
地電位と第1の複数のデータが入力され、第1の出力ノ
ードに電荷が充電される間、接地電位を選択出力し、そ
の後、複数のデータを選択出力する第1のスイッチ回路
と、第1のスイッチ回路の出力信号がそれぞれゲートに
供給され、それぞれのソースが接地され、それぞれのド
レインが第1のP型MOSトランジスタのドレインに接
続されて第1の出力ノードを成す複数の第1のN型MO
Sトランジスタとを有する少なくとも1つの第1のノア
(NOR)型ダイナミック回路と、第2のクロック(C
LK2、CLK3)および第1の出力ノードからの信号
が入力され、第2のクロックの立ち上がりから立ち下が
りまでの期間、または第2のクロックの立ち下がりから
立ち上がりまでの期間のいずれか一方の期間で、第1の
出力ノードの電荷が放電された場合、第2の出力ノード
の電荷を保持し、第1の出力ノードの電荷が保持された
場合、第2の出力ノードの電荷を放電する少なくとも1
つのナンド(NAND)型ダイナミック回路と、第1の
クロックがゲートに供給され、ソースが電源に接続され
た第2のP型MOSトランジスタと、電源電位と接地電
位が入力され、第1のノア型ダイナミック回路の第1の
出力ノードに電荷が充電される間、接地電位を選択出力
し、その後、電源電位を選択出力する第2のスイッチ回
路と、第2のスイッチ回路の出力信号がゲートに供給さ
れ、ソースが接地され、ドレインが第2のP型MOSト
ランジスタのドレインに接続された第2のN型MOSト
ランジスタと、ゲートおよびソースが接地され、ドレイ
ンが第2のP型MOSトランジスタのドレインに接続さ
れた複数の第3のN型MOSトランジスタとを有する少
なくとも1つの第2のノア(NOR)型ダイナミック回
路と、第2のノア型ダイナミック回路の第3の出力ノー
ドが入力端子に接続され、出力端子から前記第2のクロ
ックを供給する第1のインバータと、第1の出力ノード
が電荷を保持している状態で、第2の出力ノードが電荷
を放電した時に生ずる、第1の出力ノードと第2の出力
ノードとの間に形成されるカップリング容量による第1
の出力ノードの電圧低下を補償する補償回路とを備え、
補償回路は、ゲートが第2の出力ノードに接続され、ソ
ースが電源に接続された第3のP型MOSトランジスタ
と、ソースが第3のP型MOSトランジスタのドレイン
に接続され、ドレインが第1の出力ノードに接続された
第4のP型MOSトランジスタと、入力端子が第4のP
型MOSトランジスタのドレインに接続され、出力端子
が第4のP型MOSトランジスタのゲートに接続された
第2のインバータとを具備したことを特徴とする。
【0053】この構成によれば、カップリング容量によ
る第1のノア型ダイナミック回路の出力ノードの電圧低
下を補償する補償回路と、ダミーの遅延回路として機能
する第1のノア型ダイナミック回路とを設けることで、
動作速度の高速化が可能になるとともに、ナンド型ダイ
ナミック回路の電源−接地間の電流経路が遮断され、リ
ーク電流を防止して、グリッチの発生を防止することが
でき、ノア型ダイナミック回路の出力ノードの負荷容量
が大きい場合でも、更なる低電圧で安定した動作を実現
でき、更なる低消費電力化が可能となる。
【0054】
【発明の実施の形態】以下、本発明の好適な実施の形態
について、図面を参照して説明する。
【0055】(第1の実施形態)図1は、本発明の第1
の実施形態に係る半導体集積回路の一構成例を示す回路
図である。図1において、1はSRAMメモリにおける
ロウデコーダの1つのロウ構成を示している。2は、ク
ロック線3のクロック(第1のクロック:CLK1)で
同期がとられるノア型ダイナミック回路であり、N型M
OSトランジスタ2a、2b、2c、2d、2e、2f
とP型MOSトランジスタ2gから構成されている。4
はノア型ダイナミック回路2の入力部であり、N型MO
Sトランジスタ2a、2b、2c、2d、2eのゲート
と5ビットのアドレス線[0−4]5とを接続してい
る。6はノア型ダイナミック回路2の出力ノードであ
り、ナンド型ダイナミック回路7に接続されている。ナ
ンド型ダイナミック回路7は、クロック線3a、3bの
クロック(第2のクロック:CLK2、CLK3)で同
期がとられ、クロックCLK2に従って、ナンド型ダイ
ナミック回路7の出力ノード8に電荷がプリチャージさ
れ、クロックCLK3に従って、ナンド型ダイナミック
型回路7の出力ノード8の電荷がディスチャージされ
る。
【0056】ナンド型ダイナミック回路7の出力ノード
8はインバータ9に接続されており、インバータ9の出
力端子はメモリのワード線10に接続される。また、1
1は補償回路であり、出力ノード8の信号を入力とし、
出力信号を出力ノード6に供給する。補償回路11は、
P型MOSトランジスタ11aで構成され、P型MOS
トランジスタ11aのゲートに出力ノード8の信号が入
力され、そのソースは電源VDDに接続され、そのドレ
インから出力ノード6に出力信号を供給する。
【0057】図2は、図1の構成における各部信号のタ
イミングチャートであり、クロック線3のクロックCL
K1、クロック線3aのクロックCLK2、クロック線
3bのクロックCLK3、アドレス線[0−4]5のア
ドレス信号ADR[0−3]、ADR[4]、ノア型ダ
イナミック回路2の出力ノード6の信号NOout、ナ
ンド型ダイナミック回路7の出力ノード8の信号NAo
ut、およびワード線10の信号WLの遷移を示す。
【0058】次に、図1および図2を用いて、本実施形
態による半導体集積回路の動作について説明する。クロ
ックCLK1の第1周期目は、ワード線10の信号WL
が確定されていない状態にある。第1周期目に入る前の
クロックCLK1が論理「L」レベルである期間中に、
アドレス信号ADR[0−3]が論理「L」レベル、ア
ドレス信号[4]が論理「H」レベルで確定した後、ク
ロックCLK1が立ち上がると、ノア型ダイナミック回
路2の出力ノード6の信号NOoutは論理「L」レベ
ルに遷移する。ナンド型ダイナミック回路7の出力ノー
ド8の信号NAoutはそのまま論理「H」レベルを保
持し、ワード線10の信号WLは論理「L」レベルにな
る。
【0059】クロックCLK1の第2周期目は、ワード
線10の信号WLが確定する状態である。第2周期目に
入る前のクロックCLK1が論理「L」レベルである期
間中、ノア型ダイナミック回路2の出力ノード6の信号
NOout、およびナンド型ダイナミック回路7の出力
ノード8の信号NAoutは、トランジスタ2gにより
論理「H」レベルに充電されている。次に、入力部4の
アドレス信号ADR[0−4]がすべて0Vで確定した
後、クロックCLK1が立ち上がると、ノア型ダイナミ
ック回路2の出力ノード6の信号NOoutは論理
「H」レベルを保持し、ナンド型ダイナミック回路7の
出力ノード8の信号NAoutは論理「L」レベルに遷
移し、ワード線10の信号WLは論理「H」レベルにな
る。
【0060】次に、補償回路11の役割について説明す
る。ここで、P型MOSトランジスタ11aを設けない
場合、ワード線10が活性化される際にトランジスタ2
gがオフになるので、ノア型ダイナミック回路2の出力
ノード6は、フローティング状態となっており、ナンド
型ダイナミック回路7の出力ノード8の信号NAout
が論理「L」レベルへ遷移する際、ノア型ダイナミック
回路の出力ノード6とナンド型ダイナミック回路7の出
力ノード8との間のミラー容量の効果により、出力ノー
ド6の電圧レベルが低下し、ナンド型ダイナミック回路
7の出力ノード8の信号NAoutが論理「H」レベル
から「L」レベルに遷移する時間が長くなってしまう。
しかし、本実施形態のように、補償回路11としてP型
MOSトランジスタ11aを設けることで、ナンド型ダ
イナミック回路7の出力ノード8の信号NAoutが論
理「H」レベルから「L」レベルに遷移する間に、出力
ノード6の電圧レベルを上昇させ、遷移時間が長くなら
ず、高速化を実現することができる。
【0061】以上のようなダイナミック回路の構成をと
ることにより、すべてスタティック回路で構成したデコ
ーダ回路に比べ、論理段数を削減することができる。
【0062】また、ナンド型ダイナミック回路7によ
り、スタティックなナンド回路を設けた場合よりもゲー
トの負荷が削減される。
【0063】更に、各トランジスタの直列段数は2段以
下となり、低電圧でも、高速化が実現できる。
【0064】図3は、補償回路の他の構成例を示す回路
図である。図3では、図1のP型MOSトランジスタ1
1aで補償回路11を構成する代わりに、インバータ1
2aとN型MOSトランジスタ12bで補償回路12を
構成し、N型MOSトランジスタ12bのソースとドレ
インをノア型ダイナミック回路2の出力ノード6に接続
し、ナンド型 ダイナミック回路7の出力ノード8の信
号NAoutをインバータ12aで反転して、N型MO
Sトランジスタ12bのゲートに供給している。
【0065】この補償回路12の構成によれば、P型M
OSトランジスタ11aよりも高速に、ノア型ダイナミ
ック回路2の出力ノード6の電圧低下を補償することが
できる。その理由を次に説明する。P型MOSトランジ
スタ11aを用いた場合は、P型MOSトランジスタ1
1aのゲート電圧とP型MOSトランジスタ11aに流
れる電流で、出力ノード6の電圧低下を補償するため、
その補償量は出力ノード8の信号NAoutのスリュー
レートに依存することになる。しかし、図3の構成で
は、インバータ12aのファンインとファンアウトの比
率を小さくすることにより、インバータ12aの出力の
スリューレートを非常に急峻にすることができ、瞬時に
ノア型ダイナミック回路2の出力ノード6の電圧を昇圧
することができる。
【0066】さらに、この補償回路12のインバータ1
2aの入力端子を、N型MOSトランジスタ2fのドレ
インに接続し、N型MOSトランジスタ12bのソース
およびドレインを出力ノード6に接続すれば、N型MO
Sトランジスタ2fのドレインと出力ノード6との間の
カップリング容量による出力ノード6の電圧低下を低減
することが可能となる。
【0067】なお、N型MOSトランジスタ12bをP
型MOSトランジスタに変更しても、効果はやや小さい
が同じ目的を達成できる。
【0068】この場合、更にもう1つのP型MOSトラ
ンジスタAを配置し、P型MOSトランジスタAのソー
スを電源に接続し、P型MOSトランジスタAのドレイ
ンをN型MOSトランジスタ2fのドレインに接続し、
P型MOSトランジスタAのゲートにクロックCLK1
を供給することにより、クロックCLK1が論理「L」
レベルである期間、N型MOSトランジスタ2fのドレ
インは論理「H」になるので、インバータ12aのリー
ク電流をなくすことができる。
【0069】また、アドレスのビット数が多く、ノア型
ダイナミック回路2の出力負荷が非常に大きく、ノア型
ダイナミック回路2の出力信号NOoutの立ち下がり
時間が、クロック線3bに供給されるクロックCLK3
の立ち上がり時間よりも長いと、ナンド型ダイナミック
回路7の出力ノード8のリーク電流により、ナンド型ダ
イナミック回路7の出力レベルが低下し、最悪の場合、
ワード線10の信号WLにグリッチが発生し、SRAM
などロウデコーダを多数搭載する構成では、ワード線の
多重選択などの誤動作が生じることになる。しかし、ク
ロックCLK3の立ち上がり時間を、ノア型ダイナミッ
ク回路2の出力信号NOoutの立ち下がり時間よりも
長くすることにより、ナンド型ダイナミック回路7の出
力ノード8のリーク電流を防止し、ワード線10の信号
WLのグリッチを削減することができる。
【0070】ここで、図9A、図9Bおよび図9Cを参
照して、図1の補償回路11または図3の補償回路12
を用いた場合に、回路動作の高速化が図れることを回路
シミュレーションデータに基づいて検証する。図9Aは
補償回路がない場合、図9Bは補償回路11を設けた場
合、図9Cは補償回路12を設けた場合に、ワード線1
0が活性化する状態を時間拡大して、ノア型ダイナミッ
ク回路2の出力ノード6の信号NOout、ナンド型ダ
イナミック回路7の出力ノード8の信号NAout、お
よびワード線10の信号WLの遷移状態を示している。
【0071】なお、シミュレーション条件は次のように
設定した。図1および図3において、すべてのN型MO
Sトランジスタの単位幅当たりの飽和電流を380μA
/μm、そのしきい値電圧を300mV、すべてのP型
MOSトランジスタの単位幅当たりの飽和電流を160
μA/μm、そのしきい値電圧を−300mV、電源電
圧VDDを1.3V、すべてのトランジスタのチャンネ
ル長を0.12μmとした。
【0072】また、図1において、N型MOSトランジ
スタ2a、2b、2c、2d、2e、2fのチャンネル
幅を2μm、P型MOSトランジスタ2gのチャンネル
幅を1μm、N型MOSトランジスタ7a、7bのチャ
ンネル幅を4μm、P型MOSトランジスタ7cのチャ
ンネル幅を2μm、インバータ9を構成するP型MOS
トランジスタおよびN型MOSトランジスタのチャンネ
ル幅をそれぞれ8μmおよび4μm、出力ノード6、8
の負荷容量を3fF、ワード線10の負荷容量を200
fFとした。
【0073】また、図3において、インバータ12a構
成するP型MOSトランジスタおよびN型MOSトラン
ジスタのチャンネル幅をそれぞれ1.2μmおよび0.
3μm、P型MOSトランジスタ12bのチャンネル幅
を2μにした。
【0074】以上のような設定条件で回路シミュレーシ
ョンを行なった結果、図9Aに示すように、補償回路が
ない場合には、出力ノード6の信号NOoutの電圧レ
ベルが低下して、ワード線10の信号WLが、ワード線
10に接続されるトランジスタのスイッチング電圧
(0.65V)にまで立ち上がる時間が遅くなってい
た。しかし、図1の補償回路11を設けることで、図9
Bに示すように、補償回路がない場合に比べて、ワード
線10の信号WLの立ち上がり時間が約10psec速
くなり、図3の補償回路12を設けることで、図9Cに
示すように、さらに約10psec速くなることが検証
できた。本実施形態によれば、約300psecのアク
セス速度、すなわち3GHzの動作周波数を、約20p
secの立ち上がり時間の改善で3.22GHzまで高
速化することができた。
【0075】なお、例えば、ワード線10の負荷容量を
10倍にすると遅延時間も10倍となり、本実施形態の
補償回路による効果がさらに顕著となる。
【0076】図5は、本実施形態による半導体集積回路
の変形例を示す回路図である。図5では、図1に示した
構成に加えて、ノア型ダイナミック回路2と同じ構成を
有し、同じクロックCLK1が入力されるノア型ダイナ
ミック回路15と、そのノア型ダイナミック回路15の
出力ノード15hに入力端子が接続され、出力端子から
クロック線3bにクロックCLK3を供給するインバー
タ14とを設けている。
【0077】また、図5に示す半導体回路の活性化時
に、ノア型ダイナミック回路15の入力部15iである
が、複数あるポートの内、1つのポート15iaのみ
に、N型MOSトランジスタのしきい値以上の電圧(図
5では、電源VDD)が供給され、その他のポート15
ibは接地されており、その1つのポート15iaは、
物理配置上遠くにあるので、インバータ14への入力信
号のスリューレートが最も小さくなるポートである。
【0078】上記の構成をとることにより、クロックC
LK1が立ち上ると、出力ノード15hの信号は論理
「L」レベルに遷移し、インバータ14によりクロック
CLK3は立ち上るが、ノア型ダイナミック回路15は
ノア型ダイナミック回路2と同等の出力負荷を有してい
るため、ノア型ダイナミック回路2の出力信号NOou
tの遷移時間は、最悪でも、ノア型ダイナミック回路1
5の出力信号の遷移時間と同じかそれよりも長くなる。
その結果、ナンド型ダイナミック回路7の電源−接地間
の電流経路は遮断され、リーク電流が防止されて、ワー
ド線10の信号WLのグリッチを削減することができ
る。
【0079】また、ノア型ダイナミック回路2の出力負
荷が非常に大きい場合でも、クロックCLK1のみで動
作可能であるので、クロックCLK1とクロックCLK
3の遅延差をバッファなどで生成するよりも高精度であ
り、レーシングエラーも起きにくい構成が可能となる。
【0080】なお、ポート15iaについては、物理配
置上の距離により、インバータ14への入力信号のスリ
ューレートが最も小さくなるポートでなくても、出力ノ
ード6の信号NOoutが確定した後にクロックCLK
3が立ち上れば、どのポートをN型MOSトランジスタ
のしきい値以上の電圧に接続しても良い。
【0081】なお、本実施形態では、ロウデコーダを中
心に本発明の構成を説明したが、図4に示すように、N
型MOSトランジスタ13a、13cおよびP型MOS
トランジスタ13b、13dからなり、2対のデータ群
(DATA2とDATAB2、DATA3とDATAB
3)の一致検出を行った出力信号DATA1をノア型ダ
イナミック回路2の入力部4に供給することにより、一
致検出回路13を容易に構成することができ、上記で説
明したように同様な効果を得ることができる。
【0082】また、図7は、図1で示したナンド型ダイ
ナミック回路7の他の構成例であるナンド型ダイナミッ
ク回路17の構成を示す回路図である。
【0083】図7において、ナンド型ダイナミック回路
17は、ノア型ダイナミック回路2の出力ノード6がゲ
ートに接続されるP型MOSトランジスタ17bおよび
N型MOSトランジスタ17cと、クロックCLK3が
ゲートに入力されるN型MOSトランジスタ17aが直
列接続されて成る。P型MOSトランジスタ17bのソ
ースは電源VDDに接続され、P型MOSトランジスタ
17bのドレインとN型MOSトランジスタ17aのド
レインが共通接続されて、ナンド型ダイナミック回路1
7の出力ノード8をなし、N型MOSトランジスタ17
cのソースが接地され、N型MOSトランジスタ17c
のドレインとN型MOSトランジスタ17aのソースが
接続されている。
【0084】なお、本実施形態で示したデコード回路ま
たは一致検出回路にナンド型ダイナミック回路17を用
いた場合、クロックCLK1およびクロックCLK3の
電圧レベルは、ナンド型ダイナミック回路17およびノ
ア型ダイナミック回路2の動作電圧よりも低くても動作
が可能となる。
【0085】その理由を次に説明する。クロックCLK
1の論理「H」レベルの電圧値が低くても、ノア型ダイ
ナミック回路2では、プリチャージするP型MOSトラ
ンジスタ2gの能力が弱く、クロックCLK1の論理
「H」レベルの期間が短ければ、ナンド型ダイナミック
回路17のスイッチングレベルに影響を与えないからで
ある。また、ナンド型ダイナミック回路17において、
クロックCLK3は、電荷をディスチャージする役目し
かないので、N型MOSトランジスタ17のしきい値レ
ベルさえ越えればよいからである。
【0086】以上のように、図7のナンド型ダイナミッ
ク回路17を用いることで、クロックを低振幅にするこ
とができ、充放電エネルギーが削減され、半導体集積回
路の低消費電力化が可能となる。
【0087】また、図8に示すように、インバータ18
aおよび18bを2段カスケード接続した正帰還回路1
8をナンド型ダイナミック回路の出力ノード8に接続す
ることにより、クロックCLK3の1周期期間、ナンド
型ダイナミック回路の出力ノード8の信号NAoutは
保持され、フリップフロップの機能を持たせることが可
能となる。
【0088】また、図15に示すように、ノア型ダイナ
ミック回路2の出力ノード6にナンド型ダイナミック回
路7の入力ゲートを接続し、さらにナンド型ダイナミッ
ク回路7の出力ノード8に図7に示すナンド型ダイナミ
ック回路17の入力ゲートを接続し、ナンド型ダイナミ
ック回路17の出力ノード8aに図8に示す正帰還回路
18を接続する構成とすることもできる。この構成によ
れば、ノア型ダイナミック回路2へのアドレス信号AD
R[0−4]を1周期保持するフリップ・フロップ回路
として機能するので、アドレス信号ADR[0−4]
が、クロックCLK1の論理「H」レベル期間で変化し
ても、ワード線10の信号WLは変化することはない。
つまり、ホールドエラーが先ほど述べた回路構成よりも
良化する。
【0089】また、クロック信号の振幅レベルが低く、
アドレス信号ADR[0−4]の電圧レベルが電源電圧
よりも低い場合や高い場合でも、一種のレベルシフタと
して機能し、動作可能となる。
【0090】さらに、図16に示すような回路構成とす
ることで、クロックCLK1の負荷容量を低減し、図1
5に示す回路と同様な利点に加えて、更なる低省電力化
が可能となる。
【0091】(第2の実施形態)図6は、本発明の第2
の実施形態に係る半導体集積回路の一構成例を示す回路
図である。なお、図6において、図1と同じ構成および
機能を有する要素には同じ符号を付して説明を省略す
る。本実施形態は、第1の実施形態とノア型ダイナミッ
ク回路の構成が異なる。以下、その相違点を主に説明す
る。
【0092】図6において、ノア型ダイナミック回路1
6は、一方の入力端子にはアドレス線[0−4]5が接
続され、他方の入力端子には、クロックCLK1と周期
が同じで位相が異なるクロックCLK4が供給されるク
ロック線16aが接続された2入力アンド回路(スイッ
チ回路)と、ゲートに2入力アンド回路の出力端子が接
続され、ソースが接地され、ドレインが共通接続されて
出力ノード6をなすN型MOSトランジスタ16c、1
6d、16e、16f、16gとを含んでいる。
【0093】次に、以上のように構成された半導体集積
回路としてロウデコーダ1’の動作について説明する。
【0094】まず、クロックCLK1が論理「H」レベ
ルから「L」レベルへ遷移し、P型MOSトランジスタ
2gによって出力ノード6が充電されている期間、N型
MOSトランジスタ16c、16d、16e、16f、
16gのゲート端子の電圧が依然として論理「L」レベ
ルであり、ノア型ダイナミック回路16の出力ノード6
が充電されるように、クロックCLK4は制御状態であ
る論理「L」レベルをとる。
【0095】その後、クロックCLK4が論理「H」レ
ベルとなり、アドレス線[0−4]5のアドレス信号A
DR[0−4]に依存して、N型MOSトランジスタ1
6c、16d、16e、16f、16gのゲート端子の
電圧は変化し、ノア型ダイナミック回路16の出力電圧
は遷移する。
【0096】以上のような構成をとることにより、図1
のノア型ダイナミック回路2におけるN型MOSトラン
ジスタ2fのドレインのジャンクション容量と、N型M
OSトランジスタ2fとN型MOSトランジスタ2a、
2b、2c、2d、2eとの配線が不要となり、配線容
量と配線抵抗が削減され、更なる高速化が可能となる。
また、P型およびN型MOSトランジスタそれぞれの型
の直列段数は1段であるので、ノア型ダイナミック回路
2よりもさらに低電圧で動作可能になる。
【0097】(第3の実施形態)本発明の第3の実施形
態として、第1の実施形態の説明で参照した図5の回路
と同様な効果と、更なる低電圧動作を実現するならば、
図10に示すような構成を用いればよい。図10におい
て、19は、ノア型ダイナミック回路16(第1のノア
型ダイナミック回路)に対するダミーとして設けられた
ノア型ダイナミック回路(第2のノア型ダイナミック回
路)であり、19c、19d、19e、19f、19g
はN型MOSトランジスタであり、N型MOSトランジ
スタ19c、19d、19e、19f、19gのソース
は接地され、N型MOSトランジスタ19d、19e、
19f、19gのゲートは接地されている。N型MOS
トランジスタ19cのゲートは、2入力アンド回路16
i(スイッチ回路、第2のスイッチ回路)の出力端子に
接続されており、2入力アンド回路16iの一方の入力
端子には、イネーブル信号ENが供給され、その他方の
入力端子は、クロックCLK4が供給されるクロック線
16aに接続されている。19hはP型MOSトランジ
スタであり、14はインバータである。P型MOSトラ
ンジスタ19hのソースは電源VDDに接続され、その
ゲートはクロックCLK1が供給されるクロック線3に
接続されている。N型MOSトランジスタ19c、19
d、19e、19f、19gのドレインとP型MOSト
ランジスタ19hのドレインは互いに接続され、更にイ
ンバータ14の入力端子に接続されている。インバータ
14は、クロック線3bにクロックCLK3を出力す
る。
【0098】(第4の実施形態)次に、本発明の第4の
実施形態として、主に、第3の実施形態における第1の
ノア型ダイナミック回路と、ダミーとして設けられた第
2のノア型ダイナミック回路とを、1つの回路ブロック
として、横型に配置する構成について説明する。
【0099】図11Aは、本発明の第4の実施形態に係
る半導体集積回路の回路配置例を部分的に示す平面図で
ある。図11Aにおいて、複数のデータA、B、C、D
が入力される第1のノア型ダイナミック回路と、イネー
ブル信号ENが入力されるとともに、ダミーとして設け
られる第2のノア型ダイナミック回路とは、1つの回路
ブロック20として半導体基板に形成される。
【0100】また、この回路ブロック20は、第1のノ
ア型ダイナミック回路を構成する複数のN型MOSトラ
ンジスタ(第1のN型MOSトランジスタ)のソース、
ドレインを構成する拡散領域(s、d)およびゲート電
極と、第2のノア型ダイナミック回路を構成するN型M
OSトランジスタ(第2および第3のN型MOSトラン
ジスタ)のソース、ダミードレインを構成する拡散領域
(s、dm)およびゲート電極とが、隣接する他の回路
ブロック111、112に対して横方向に順に配置され
るようにして形成される。
【0101】また、図11Aに示すように、回路ブロッ
ク20において、隣接する他の回路ブロック111、1
12との間に形成されるSTIによってトランジスタ特
性が劣化する場合、第2または第3のN型MOSトラン
ジスタのダミードレイン拡散領域dmが外側に形成され
ている。
【0102】なお、ソース拡散領域sは、第1のノア型
ダイナミック回路と第2のノア型ダイナミック回路で共
用され、接地電位Gに接続されている。また、第1のノ
ア型ダイナミック回路において、ドレイン拡散領域dお
よびソース拡散領域sは、複数のN型MOSトランジス
タのうち隣接するN型MOSトランジスタで共用され
る。これにより、ダミーとして設ける第2および第3の
N型MOSトランジスタのダミーゲートの挿入数を削減
し、セル面積を低減することができる。
【0103】図11Bは、本発明の第4の実施形態に係
る半導体集積回路の構成例を示す回路図である。なお、
図11Bにおいて、図10と同じ構成および機能を有す
る要素には同じ符号を付して説明を省略する。
【0104】図11Bにおいて、第1のノア型ダイナミ
ック回路は、N型MOSトランジスタ161、162、
163、164で構成され、第2のノア型ダイナミック
回路は、N型MOSトランジスタ191、192で構成
される。
【0105】図12Aは、本発明の第4の実施形態に係
る半導体集積回路の回路配置の変形例を部分的に示す平
面図である。図12Bは、本発明の第4の実施形態に係
る半導体集積回路の構成の変形例を示す回路図である。
なお、図12Aおよび図12Bにおいて、それぞれ、図
11Aおよび図11Bと同じ構成および機能を有する要
素には同じ符号を付して説明を省略する。
【0106】図12Aに示すように、回路ブロック2
0’において、ダミードレイン拡散領域dの外側に、さ
らにダミーソース拡散領域sおよびダミーゲート電極が
形成され、接地電位Gに共通に接続されている。この追
加のダミーソース拡散領域sおよびダミーゲート電極
と、ダミードレイン拡散領域dmにより、図12Bに示
すように、ダミーのN型MOSトランジスタ193、1
94が構成される。
【0107】これにより、第2および第3のN型MOS
トランジスタのダミーゲートの挿入数は、第1のN型M
OSトランジスタのゲート数と同じになるが、微細化プ
ロセスに対するケア、すなわち拡散領域の縮退の影響を
削減し、ドレインdとダミードレインdmでの信号遅延
によるレーシングを削減することができる。
【0108】以上のように、本実施形態によれば、隣接
する他の回路ブロックとの間に形成されるSTIによっ
てトランジスタ特性が劣化する場合、第2または第3の
N型MOSトランジスタのダミードレイン拡散領域dm
を外側に形成することで、トランジスタ特性の劣化(電
流能力の低下、閾値電圧の上昇等)を補償することがで
きる。これにより、グリッチの発生の防止と、更なる低
消費電力化を、良好なトランジスタ特性で実現すること
ができる。
【0109】なお、本実施形態では、現在のところ、隣
接する他の回路ブロックとの間に形成されるSTIによ
ってトランジスタ特性が劣化する場合がほとんどである
ことに基づいて、第2または第3のN型MOSトランジ
スタのダミードレイン拡散領域dmを外側に形成した場
合について例示および説明した。しかし、将来的に、隣
接する他の回路ブロックとの間に形成されるSTIによ
ってトランジスタ特性が良化する場合が生じることも考
えると、この場合は、第1のN型MOSトランジスタの
ドレイン拡散領域dを外側に形成することで、トランジ
スタ特性を向上させることができる。
【0110】(第5の実施形態)次に、本発明の第5の
実施形態として、主に、第3の実施形態における第1の
ノア型ダイナミック回路と、ダミーとして設けられた第
2のノア型ダイナミック回路とを、別の回路ブロックと
して、それぞれ縦型に配置する構成について説明する。
【0111】図13Aは、本発明の第5の実施形態に係
る半導体集積回路の回路配置例を部分的に示す平面図で
ある。図13Bは、本発明の第5の実施形態に係る半導
体集積回路の構成例を示す回路図である。なお、図13
Bにおいて、図10と同じ構成および機能を有する要素
には同じ符号を付して説明を省略する。また、138
は、第1および第2のノア型ダイナミック回路以外の回
路要素を示す。
【0112】図13Aにおいて、複数の回路ブロック1
31、132、133、134が、それぞれ、隣接する
他の回路ブロック111、112に対して横方向に等間
隔(L0)で半導体基板に形成されている。回路ブロッ
ク131(第2の回路ブロック)は、図13Bに示すよ
うに、イネーブル信号ENがそれぞれ入力される、第2
のノア型ダイナミック回路を構成する第2のN型MOS
トランジスタ191−1、191−3、191−5を含
む。回路ブロック132(第1の回路ブロック)は、図
13Bに示すように、データA1、A2、A3がそれぞ
れ入力される、第1のノア型ダイナミック回路を構成す
る第1のN型MOSトランジスタ161−1、161−
3、161−5を含む。回路ブロック133(第2の回
路ブロック)は、第2のノア型ダイナミック回路を構成
する第3のN型MOSトランジスタ191−2、191
−4、191−6を含む。また、回路ブロック132
(第1の回路ブロック)は、図13Bに示すように、デ
ータB1、B2、B3がそれぞれ入力される、第1のノ
ア型ダイナミック回路を構成する第1のN型MOSトラ
ンジスタ161−2、161−4、161−6を含む。
【0113】回路ブロック131、133において、ダ
ミードレイン拡散領域dm、ソース拡散領域s、および
ダミーゲート電極が、他の回路ブロック111、112
に対して縦方向に形成されている。また、回路ブロック
132、134において、ドレイン拡散領域d、ソース
拡散領域s、およびゲート電極も、他の回路ブロック1
11、112に対して縦方向に形成されている。ソース
拡散領域sとイネーブル信号ENが入力されないダミー
ゲート電極は、接地電位Gに共通に接続される。
【0114】また、各回路ブロックの横方向の接続によ
り、図13Bに示すように、第1および第2のノア型ダ
イナミック回路135、136、137が構成される。
【0115】図13Aにおいて、左側で隣接する他の回
路ブロック111と第2の回路ブロック131との間の
距離L1が、右側で隣接する他の回路ブロック112と
第1の回路ブロック134との間の距離L2は、L1<
L2なる関係にある。これは、他の回路ブロックとの間
隔が狭い領域に形成されるSTIによってトランジスタ
特性が劣化する場合、そこに、ダミーとして設けられる
第2の回路ブロックを配置することで、第1の回路ブロ
ックにおけるトランジスタ特性の劣化(電流能力の低
下、閾値電圧の上昇等)を防止するためである。
【0116】なお、本実施形態では、現在のところ、他
の回路ブロックとの間隔が狭い領域に形成されるSTI
によってトランジスタ特性が劣化する場合がほとんどで
あることに基づいて、他の回路ブロックとの距離が狭い
方にダミーの第2の回路ブロックを配置する場合につい
て例示および説明した。しかし、将来的に、他の回路ブ
ロックとの間隔が狭い領域に形成されるSTIによって
トランジスタ特性が良化する場合が生じることも考える
と、この場合は、第1の回路ブロックと第2の回路ブロ
ックの配置を入れ換えればよい。
【0117】また、第4の実施形態と同様に、各回路ブ
ロックの縦方向の外側に、さらにソース拡散領域sを設
けることで、拡散領域の縮退の影響を削減し、ドレイン
dとダミードレインdmでの信号遅延によるレーシング
を削減することができる。
【0118】以上のように、本実施形態によれば、拡散
領域の劣化と不均一をなくし、複数の第1のN型MOS
トランジスタのドレインdと、ダミーとして設けられる
第2および複数の第3のN型MOSトランジスタのダミ
ードレインdmでの信号遅延によるレーシングを削減す
ることができる。
【0119】(第6の実施形態)次に、本発明の第6の
実施形態として、主に、第3の実施形態における第1の
ノア型ダイナミック回路と、ダミーとして設けられた第
2のノア型ダイナミック回路とを、1つの回路ブロック
141として、縦型に配置するとともに、縦方向で隣接
する2つの第1のノア型ダイナミック回路で1つの第2
のノア型ダイナミック回路を兼用する構成について説明
する。
【0120】図14Aは、本発明の第6の実施形態に係
る半導体集積回路の回路配置例を部分的に示す平面図で
ある。図14Bは、本発明の第6の実施形態に係る半導
体集積回路の構成例を示す回路図である。なお、図14
Bにおいて、図10と同じ構成および機能を有する要素
には同じ符号を付して説明を省略する。
【0121】図14Aにおいて、ソース拡散領域s、デ
ータA1が入力されるゲート電極、ドレイン拡散領域d
1、データB1が入力されるゲート電極、ソース拡散領
域s、イネーブル信号ENが入力されるゲート電極、ダ
ミードレイン拡散領域dm、ダミーゲート電極、ソース
拡散領域s、データA2が入力されるゲート電極、ドレ
イン拡散領域d1、データB2が入力されるゲート電
極、ソース拡散領域sが、隣接する他の回路ブロック1
11、112に対して縦方向に順に形成されて回路ブロ
ック141が構成され、ダミーゲート電極とソース拡散
領域sは接地電位Gに共通に接続される。
【0122】図14Bにおいて、隣接する2つの第1の
ノア型ダイナミック回路の一方は、データA1が入力さ
れるN型MOSトランジスタ142と、データB1が入
力されるN型MOSトランジスタ143とで構成され
る。また、隣接する2つの第1のノア型ダイナミック回
路の他方は、データA2が入力されるN型MOSトラン
ジスタ144と、データB2が入力されるN型MOSト
ランジスタ145とで構成される。また、第2のノア型
ダイナミック回路は、イネーブル信号ENが入力される
N型MOSトランジスタ146で構成される。
【0123】以上のように、本実施形態によれば、複数
のデータが入力される隣接する2つの第1のノア型ダイ
ナミック回路が、ダミーとして設けられる1つの第2の
ノア型ダイナミック回路を兼用することで、セル面積を
低減することができるとともに、拡散領域の面積を大き
くして、縮退を防止することが可能になる。
【0124】なお、本発明の他の実施形態として、図1
0に示すような遅延回路として機能するダミーの第2の
ノア型ダイナミック回路19から供給されるクロックC
LK3によって、ナンド型ダイナミック回路7が起動さ
れる回路では、図10の補償回路11を図17に示すよ
うなP型MOSトランジスタ11a、11bと、インバ
ータ11c(第2のインバータ)とで構成することで、
動作速度の高速化が可能になるとともに、グリッチの発
生を抑えて、更なる低電圧で安定した動作を実現でき、
更なる低消費電力化が可能となる、という利点がある。
【0125】つまり、第1のノア型ダイナミック回路1
6の出力ノード6の信号NOoutの電圧レベルが、イ
ンバータ11cのスイッチング電圧より低くなると、イ
ンバータ11cの出力信号が論理「H」レベルとなっ
て、P型MOSトランジスタ11bが遮断状態になり、
図18に示すように、第1のノア型ダイナミック回路1
6の出力信号NOoutおよび第2のノア型ダイナミッ
ク回路19の出力信号DNOoutのスリューレートは
急峻になる。
【0126】よって、ナンド型ダイナミック回路7の出
力信号NAoutのリーク電流(貫通電流)が削減さ
れ、その出力信号NAoutの電圧レベルが高電圧に保
持され、次段のインバータ9(第1のインバータ)の出
力信号WLが論理「L」レベルに保持され易くなる。こ
のように、ダミーの遅延回路とカップリング容量の補償
回路とを好適に組み合わせることによって、ワード線1
0の信号WLにおけるグリッチを更に効果的に抑えるこ
とができる。
【0127】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
ノア型ダイナミック回路にナンド型ダイナミック回路を
接続した方式で、動作速度を高速化し、動作の安定化お
よび低消費電力化を図るとともに、微細化プロセスによ
ってトランジスタ特性の劣化が生じない半導体集積回路
を実現することが可能になる、という格別な効果を奏す
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の第1の実施形態に係る半導体集積回
路の一構成例を示す回路図
【図2】 図1の各部信号のタイミングチャート
【図3】 図1の補償回路の他の構成例を示す回路図
【図4】 本発明の第1の実施形態における一致検出回
路の構成を示す回路図
【図5】 本発明の第1の実施形態に係る半導体集積回
路の変形例を示す回路図
【図6】 本発明の第2の実施形態に係る半導体集積回
路の一構成例を示す回路図
【図7】 図1のナンド型ダイナミック回路の他の構成
例を示す回路図
【図8】 本発明の第1の実施形態における正帰還回路
の構成を示す回路図
【図9A】 本発明の第1の実施形態に係る半導体集積
回路に対してシミュレーションを行ない、補償回路がな
い場合の各部信号の遷移状態を示す波形図
【図9B】 本発明の第1の実施形態に係る半導体集積
回路に対してシミュレーションを行ない、図1の補償回
路11を設けた場合の各部信号の遷移状態を示す波形図
【図9C】 本発明の第1の実施形態に係る半導体集積
回路に対してシミュレーションを行ない、図3の補償回
路12を設けた場合の各部信号の遷移状態を示す波形図
【図10】 本発明の第3の実施形態に係る半導体集積
回路の構成例を示す回路図
【図11A】 本発明の第4の実施形態に係る半導体集
積回路の回路配置例を部分的に示す平面図
【図11B】 本発明の第4の実施形態に係る半導体集
積回路の構成例を示す回路図
【図12A】 本発明の第4の実施形態に係る半導体集
積回路の回路配置の変形例を部分的に示す平面図
【図12B】 本発明の第4の実施形態に係る半導体集
積回路の構成の変形例を示す回路図
【図13A】 本発明の第5の実施形態に係る半導体集
積回路の回路配置例を部分的に示す平面図
【図13B】 本発明の第5の実施形態に係る半導体集
積回路の構成例を示す回路図
【図14A】 本発明の第6の実施形態に係る半導体集
積回路の回路配置例を部分的に示す平面図
【図14B】 本発明の第6の実施形態に係る半導体集
積回路の構成例を示す回路図
【図15】 本発明の第1の実施形態に係る半導体集積
回路の変形例を示す回路図
【図16】 本発明の第1の実施形態に係る半導体集積
回路の更なる変形例を示す回路図
【図17】 本発明の他の実施形態に係る半導体集積回
路における補償回路の構成を示す回路図
【図18】 図17の補償回路を用いた場合における各
部信号のタイミングチャート
【符号の説明】
1 半導体集積回路 2、16 ノア型ダイナミック回路 3、3a、3b クロック線 4 ノア型ダイナミック回路の入力部 5 アドレス線 6 ノア型ダイナミック回路の出力ノード(第1の出力
ノード) 7、17 ナンド型ダイナミック回路 8 ナンド型ダイナミック回路の出力ノード(第2の出
力ノード) 9、14 インバータ 10 ワード線 11、12 補償回路 13 一致検出回路 15、19 第2のノア型ダイナミック回路 16b 2入力ナンド回路(スイッチ回路) 18 正帰還回路 20、20’、141 回路ブロック 111、112 隣接する他の回路ブロック 131、133 第2の回路ブロック 132、134 第1の回路ブロック CLK1 第1のクロック CLK2 充電用クロック(第2のクロック) CLK3 放電用クロック(第2のクロック)
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 5F038 CA05 CA18 DF01 DF08 EZ08 EZ20 5J042 BA10 CA08 CA24 CA25 DA03 5J056 AA03 BB02 CC00 CC19 CC20 CC29 DD13 DD29 EE07 FF03 FF10 GG10 KK00 KK01

Claims (36)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 第1のクロックおよび第1の複数のデー
    タが入力され、前記第1のクロックの立ち上がりから立
    ち下がりまでの期間、または前記第1のクロックの立ち
    下がりから立ち上がりまでの期間のいずれか一方の期間
    で、電荷が第1の出力ノードに充電され、他方の期間に
    おいて、前記第1の複数のデータがすべて一致する場
    合、前記第1の出力ノードの電荷を保持し、前記第1の
    複数のデータのうち少なくとも1つが不一致の場合、前
    記第1の出力ノードの電荷を放電する少なくとも1つの
    ノア(NOR)型ダイナミック回路と、 第2のクロックおよび前記第1の出力ノードからの信号
    が入力され、前記第2のクロックの立ち上がりから立ち
    下がりまでの期間、または前記第2のクロックの立ち下
    がりから立ち上がりまでの期間のいずれか一方の期間
    で、前記第1の出力ノードの電荷が放電された場合、第
    2の出力ノードの電荷を保持し、前記第1の出力ノード
    の電荷が保持された場合、前記第2の出力ノードの電荷
    を放電する少なくとも1つのナンド(NAND)型ダイ
    ナミック回路と、 前記第1の出力ノードが電荷を保持している状態で、前
    記第2の出力ノードが電荷を放電した時に生ずる、前記
    第1の出力ノードと前記第2の出力ノードとの間に形成
    されるカップリング容量による前記第1の出力ノードの
    電圧低下を補償する補償回路とを備えたことを特徴とす
    る半導体集積回路。
  2. 【請求項2】 前記補償回路は、前記第2の出力ノード
    の電荷が放電された場合、前記第1の出力ノードに電荷
    を充電するフィードバック回路を備えたことを特徴とす
    る請求項1記載の半導体集積回路。
  3. 【請求項3】 前記ノア型ダイナミック回路は、 前記第1のクロックがゲートに供給され、ソースが接地
    された第1のN型MOSトランジスタと、 前記第1のクロックがゲートに供給され、ソースが電源
    に接続された第1のP型MOSトランジスタと、 前記第1の複数のデータがそれぞれのゲートに供給さ
    れ、それぞれのソースに前記第1のN型MOSトランジ
    スタのドレインが接続され、それぞれのドレインに前記
    第1のP型MOSトランジスタのドレインが接続されて
    前記第1の出力ノードを成す第2の複数のN型MOSト
    ランジスタとを具備したことを特徴とする請求項1記載
    の半導体集積回路。
  4. 【請求項4】 前記補償回路は、ゲートが前記ナンド型
    ダイナミック回路の第2の出力ノードに接続され、ソー
    スが電源に接続され、ドレインが前記ノア型ダイナミッ
    ク回路の第1の出力ノードに接続されたP型MOSトラ
    ンジスタを具備したことを特徴とする請求項1記載の半
    導体集積回路。
  5. 【請求項5】 前記補償回路は、 前記ナンド型ダイナミック回路の第2の出力ノードが入
    力端子に接続されたインバータと、 ゲートが前記インバータの出力端子に接続され、ソース
    およびドレインが前記ノア型ダイナミック回路の第1の
    出力ノードに共通接続されたN型MOSトランジスタを
    具備したことを特徴とする請求項1記載の半導体集積回
    路。
  6. 【請求項6】 前記補償回路は、 前記ナンド型ダイナミック回路の第2の出力ノードが入
    力端子に接続されたインバータと、 ゲートが前記インバータの出力端子に接続され、ソース
    およびドレインが前記ノア型ダイナミック回路の第1の
    出力ノードに共通接続されたMOSトランジスタを具備
    したことを特徴とする請求項1記載の半導体集積回路。
  7. 【請求項7】 前記ノア型ダイナミック回路は、 前記第1のクロックがゲートに供給され、ソースが電源
    に接続された第1のP型MOSトランジスタと、 接地電位と前記第1の複数のデータが入力され、前記ノ
    ア型ダイナミック回路の第1の出力ノードに電荷が充電
    される間、接地電位を選択出力し、その後、前記複数の
    データを選択出力するスイッチ回路と、 前記スイッチ回路の出力信号がそれぞれゲートに供給さ
    れ、それぞれのソースが接地され、それぞれのドレイン
    が前記第1のP型MOSトランジスタのドレインに接続
    されて前記第1の出力ノードを成す複数のN型MOSト
    ランジスタとを具備したことを特徴とする請求項1記載
    の半導体集積回路。
  8. 【請求項8】 前記半導体集積回路は、一致検出回路を
    備え、前記一致検出回路は、第2の複数のデータおよび
    第3の複数のデータがそれぞれ1つずつ入力され、デー
    タが一致するか否かを検出し、その検出結果を前記第1
    の複数のデータとして出力することを特徴とする請求項
    1記載の半導体集積回路。
  9. 【請求項9】 第1のクロックおよび第1の複数のデー
    タが入力され、前記第1のクロックの立ち上がりから立
    ち下がりまでの期間、または前記第1のクロックの立ち
    下がりから立ち上がりまでの期間のいずれか一方の期間
    で、電荷が第1の出力ノードに充電され、他方の期間に
    おいて、前記第1の複数のデータがすべて一致する場
    合、前記第1の出力ノードの電荷を保持し、前記第1の
    複数のデータのうち少なくとも1つが不一致の場合、前
    記第1の出力ノードの電荷を放電する少なくとも1つの
    ノア(NOR)型ダイナミック回路と、 第2のクロックおよび前記第1の出力ノードからの信号
    が入力され、前記第2のクロックの立ち上がりから立ち
    下がりまでの期間、または前記第2のクロックの立ち下
    がりから立ち上がりまでの期間のいずれか一方の期間
    で、前記第1の出力ノードの電荷が放電された場合、第
    2の出力ノードの電荷を保持し、前記第1の出力ノード
    の電荷が保持された場合、前記第2の出力ノードの電荷
    を放電する少なくとも1つのナンド(NAND)型ダイ
    ナミック回路とを備え、前記第1のクロックと前記第2
    のクロックは同相であることを特徴とする半導体集積回
    路。
  10. 【請求項10】 前記第2のクロックは、供給開始と停
    止の制御が行われることを特徴とする請求項9記載の半
    導体集積回路。
  11. 【請求項11】 前記第1のクロックと前記第2のクロ
    ックは同一であり、前記第1および第2のクロックの立
    ち上がり時間が、前記ノア型ダイナミック回路の第1の
    出力ノードの電荷放電時間よりも長いことを特徴とする
    請求項9記載の半導体集積回路。
  12. 【請求項12】 前記第2のクロックの立ち上がり時間
    は、前記第1のクロックの立ち上がり時間よりも長く、
    且つ前記ノア型ダイナミック回路の第1の出力ノードの
    電荷放電時間よりも長いことを特徴とする請求項9記載
    の半導体集積回路。
  13. 【請求項13】 前記半導体集積回路は、第2のノア型
    ダイナミック回路と、前記第2のノア型ダイナミック回
    路の第3の出力ノードが入力端子に接続され、出力端子
    から前記第2のクロックを供給するインバータを備え、 前記第2のノア型ダイナミック回路は、 前記第1のクロックがゲートに供給され、ソースが接地
    された第3のN型MOSトランジスタと、 前記第1のクロックがゲートに供給され、ソースが電源
    に接続された第2のP型MOSトランジスタと、 1つのゲートが電源に接続され、残りのゲートが接地さ
    れ、それぞれのソースに前記第3のN型MOSトランジ
    スタのドレインが接続され、それぞれのドレインに前記
    第2のP型MOSトランジスタのドレインが接続されて
    前記第3の出力ノードを成す第4の複数のN型MOSト
    ランジスタとを具備したことを特徴とする請求項9記載
    の半導体集積回路。
  14. 【請求項14】 前記第4の複数のN型MOSトランジ
    スタのうちゲートが電源に接続されたN型MOSトラン
    ジスタは、物理配置上、前記インバータの入力端子から
    最も遠い位置にあることを特徴とする請求項13記載の
    半導体集積回路。
  15. 【請求項15】 前記第2のクロックは、前記ナンド型
    ダイナミック回路の第2の出力ノードを充電するクロッ
    クと、前記第2の出力ノードを放電するクロックとから
    なり、前記充電するクロックは、前記第1のクロックと
    同一で、前記放電するクロックの立ち上がり時間は、前
    記ノア型ダイナミック回路の第1の出力ノードの電荷放
    電時間よりも長いことを特徴とする請求項1記載の半導
    体集積回路。
  16. 【請求項16】 前記ナンド型ダイナミック回路は、前
    記第2のクロックの立ち上がりから立ち下がりまでの期
    間、または前記第2のクロックの立ち下がりから立ち上
    がりまでの期間のいずれか一方の期間で、前記第2の出
    力ノードに電荷を充電し、前記第2のクロックの半周期
    期間に、前記第2の出力ノードの電荷を保持することを
    特徴とする請求項1記載の半導体集積回路。
  17. 【請求項17】 前記半導体集積回路は、インバータが
    縦続接続され、最終段のインバータの出力端子が初段の
    インバータの入力端子および前記ナンド型ダイナミック
    回路の第2の出力ノードに接続された正帰還回路を備
    え、前記正帰還回路は、前記第2のクロックの1周期期
    間、前記第2の出力ノードの電荷を保持することを特徴
    とする請求項1記載の半導体集積回路。
  18. 【請求項18】 前記第1のクロックと前記第2のクロ
    ックは、デューティー比が異なり、且つ電圧レベルが共
    に前記ノア型ダイナミック回路および前記ナンド型ダイ
    ナミック回路の動作電圧よりも低いことを特徴とする請
    求項1記載の半導体集積回路。
  19. 【請求項19】 前記半導体集積回路は、第2のノア型
    ダイナミック回路と、前記第2のノア型ダイナミック回
    路の第3の出力ノードが入力端子に接続され、出力端子
    から前記第2のクロックを供給するインバータを備え、 前記第2のノア型ダイナミック回路は、 前記第1のクロックがゲートに供給され、ソースが電源
    に接続された第2のP型MOSトランジスタと、 電源電位と接地電位が入力され、前記ノア型ダイナミッ
    ク回路の前記第1の出力ノードに電荷が充電される間、
    前記接地電位を選択出力し、その後、前記電源電位を選
    択出力するスイッチ回路と、 前記スイッチ回路の出力信号がゲートに供給され、ソー
    スが接地され、ドレインが前記第2のP型MOSトラン
    ジスタのドレインに接続された第3のP型MOSトラン
    ジスタと、 ゲートおよびソースが接地され、ドレインが前記第2の
    P型MOSトランジスタのドレインに接続された複数の
    第4のN型MOSトランジスタとを具備したことを特徴
    とする請求項1記載の半導体集積回路。
  20. 【請求項20】 前記ノア型ダイナミック回路は、 前記第1のクロックがゲートに供給され、ソースが電源
    に接続された第1のP型MOSトランジスタと、 接地電位と前記第1の複数のデータが入力され、前記ノ
    ア型ダイナミック回路の第1の出力ノードに電荷が充電
    される間、接地電位を選択出力し、その後、前記複数の
    データを選択出力するスイッチ回路と、 前記スイッチ回路の出力信号がそれぞれゲートに供給さ
    れ、それぞれのソースが接地され、それぞれのドレイン
    が前記第1のP型MOSトランジスタのドレインに接続
    されて前記第1の出力ノードを成す複数のN型MOSト
    ランジスタとを具備したことを特徴とする請求項9記載
    の半導体集積回路。
  21. 【請求項21】 前記半導体集積回路は、一致検出回路
    を備え、前記一致検出回路は、第2の複数のデータおよ
    び第3の複数のデータがそれぞれ1つずつ入力され、デ
    ータが一致するか否かを検出し、その検出結果を前記第
    1の複数のデータとして出力することを特徴とする請求
    項9記載の半導体集積回路。
  22. 【請求項22】 前記第2のクロックは、前記ナンド型
    ダイナミック回路の第2の出力ノードを充電するクロッ
    クと、前記第2の出力ノードを放電するクロックとから
    なり、前記充電するクロックは、前記第1のクロックと
    同一で、前記放電するクロックの立ち上がり時間は、前
    記ノア型ダイナミック回路の第1の出力ノードの電荷放
    電時間よりも長いことを特徴とする請求項9記載の半導
    体集積回路。
  23. 【請求項23】 前記ナンド型ダイナミック回路は、前
    記第2のクロックの立ち上がりから立ち下がりまでの期
    間、または前記第2のクロックの立ち下がりから立ち上
    がりまでの期間のいずれか一方の期間で、前記第2の出
    力ノードに電荷を充電し、前記第2のクロックの半周期
    期間に、前記第2の出力ノードの電荷を保持することを
    特徴とする請求項9記載の半導体集積回路。
  24. 【請求項24】 前記半導体集積回路は、インバータが
    縦続接続され、最終段のインバータの出力端子が初段の
    インバータの入力端子および前記ナンド型ダイナミック
    回路の第2の出力ノードに接続された正帰還回路を備
    え、前記正帰還回路は、前記第2のクロックの1周期期
    間、前記第2の出力ノードの電荷を保持することを特徴
    とする請求項9記載の半導体集積回路。
  25. 【請求項25】 前記第1のクロックと前記第2のクロ
    ックは、デューティー比が異なり、且つ電圧レベルが共
    に前記ノア型ダイナミック回路および前記ナンド型ダイ
    ナミック回路の動作電圧よりも低いことを特徴とする請
    求項9記載の半導体集積回路。
  26. 【請求項26】 前記半導体集積回路は、第2のノア型
    ダイナミック回路と、前記第2のノア型ダイナミック回
    路の第3の出力ノードが入力端子に接続され、出力端子
    から前記第2のクロックを供給するインバータを備え、 前記第2のノア型ダイナミック回路は、 前記第1のクロックがゲートに供給され、ソースが電源
    に接続された第2のP型MOSトランジスタと、 電源電位と接地電位が入力され、前記ノア型ダイナミッ
    ク回路の前記第1の出力ノードに電荷が充電される間、
    前記接地電位を選択出力し、その後、前記電源電位を選
    択出力するスイッチ回路と、 前記スイッチ回路の出力信号がゲートに供給され、ソー
    スが接地され、ドレインが前記第2のP型MOSトラン
    ジスタのドレインに接続された第3のP型MOSトラン
    ジスタと、 ゲートおよびソースが接地され、ドレインが前記第2の
    P型MOSトランジスタのドレインに接続された複数の
    第4のN型MOSトランジスタとを具備したことを特徴
    とする請求項9記載の半導体集積回路。
  27. 【請求項27】 第1のクロックおよび第1の複数のデ
    ータが入力され、前記第1のクロックの立ち上がりから
    立ち下がりまでの期間、または前記第1のクロックの立
    ち下がりから立ち上がりまでの期間のいずれか一方の期
    間で、電荷が第1の出力ノードに充電され、他方の期間
    において、前記第1の複数のデータがすべて一致する場
    合、前記第1の出力ノードの電荷を保持し、前記第1の
    複数のデータのうち少なくとも1つが不一致の場合、前
    記第1の出力ノードの電荷を放電するために、前記第1
    のクロックがゲートに供給され、ソースが電源に接続さ
    れた第1のP型MOSトランジスタと、接地電位と前記
    第1の複数のデータが入力され、前記第1の出力ノード
    に電荷が充電される間、接地電位を選択出力し、その
    後、前記複数のデータを選択出力する第1のスイッチ回
    路と、前記第1のスイッチ回路の出力信号がそれぞれゲ
    ートに供給され、それぞれのソースが接地され、それぞ
    れのドレインが前記第1のP型MOSトランジスタのド
    レインに接続されて前記第1の出力ノードを成す複数の
    第1のN型MOSトランジスタとを有する少なくとも1
    つの第1のノア(NOR)型ダイナミック回路と、 第2のクロックおよび前記第1の出力ノードからの信号
    が入力され、前記第2のクロックの立ち上がりから立ち
    下がりまでの期間、または前記第2のクロックの立ち下
    がりから立ち上がりまでの期間のいずれか一方の期間
    で、前記第1の出力ノードの電荷が放電された場合、第
    2の出力ノードの電荷を保持し、前記第1の出力ノード
    の電荷が保持された場合、前記第2の出力ノードの電荷
    を放電する少なくとも1つのナンド(NAND)型ダイ
    ナミック回路と、 前記第1のクロックがゲートに供給され、ソースが電源
    に接続された第2のP型MOSトランジスタと、電源電
    位と接地電位が入力され、前記第1のノア型ダイナミッ
    ク回路の前記第1の出力ノードに電荷が充電される間、
    前記接地電位を選択出力し、その後、前記電源電位を選
    択出力する第2のスイッチ回路と、前記第2のスイッチ
    回路の出力信号がゲートに供給され、ソースが接地さ
    れ、ドレインが前記第2のP型MOSトランジスタのド
    レインに接続された第2のN型MOSトランジスタと、
    ゲートおよびソースが接地され、ドレインが前記第2の
    P型MOSトランジスタのドレインに接続された複数の
    第3のN型MOSトランジスタとを有する少なくとも1
    つの第2のノア(NOR)型ダイナミック回路と、 前記第2のノア型ダイナミック回路の第3の出力ノード
    が入力端子に接続され、出力端子から前記第2のクロッ
    クを供給するインバータとを備え、 前記第1のノア型ダイナミック回路を構成する前記複数
    の第1のN型MOSトランジスタと、前記第2のノア型
    ダイナミック回路を構成する前記第2のN型MOSトラ
    ンジスタおよび前記複数の第3のN型MOSトランジス
    タとは、1つの回路ブロックとして半導体基板に形成さ
    れるとともに、前記複数の第1のN型MOSトランジス
    タと、前記第2のN型MOSトランジスタおよび前記複
    数の第3のN型MOSトランジスタとは、隣接する他の
    回路ブロックに対して横方向に、それらのソースおよび
    ドレインを構成する拡散領域と、それらのゲート電極と
    が順に形成され、 前記1つの回路ブロックにおいて、前記複数の第1のN
    型MOSトランジスタと、前記第2のN型MOSトラン
    ジスタおよび前記複数の第3のN型MOSトランジスタ
    のうち、いずれか一方のドレインを構成する拡散領域が
    外側に形成されることを特徴とする半導体集積回路。
  28. 【請求項28】 前記隣接する他の回路ブロックとの間
    に形成される浅いトレンチ分離領域によって拡散領域の
    特性が劣化する場合、前記第2のN型MOSトランジス
    タおよび前記複数の第3のN型MOSトランジスタのド
    レインを構成する拡散領域が外側に形成されることを特
    徴とする請求項27記載の半導体集積回路。
  29. 【請求項29】 前記隣接する他の回路ブロックとの間
    に形成される浅いトレンチ分離領域によって拡散領域の
    特性が良化する場合、前記複数の第1のN型MOSトラ
    ンジスタのドレインを構成する拡散領域が外側に形成さ
    れることを特徴とする請求項27記載の半導体集積回
    路。
  30. 【請求項30】 前記複数の第1のN型MOSトランジ
    スタ、または前記第2のN型MOSトランジスタおよび
    前記複数の第3のN型MOSトランジスタのドレインを
    構成する拡散領域の外側に、さらにソースを構成する拡
    散領域が形成されることを特徴とする請求項27記載の
    半導体集積回路。
  31. 【請求項31】 第1のクロックおよび第1の複数のデ
    ータが入力され、前記第1のクロックの立ち上がりから
    立ち下がりまでの期間、または前記第1のクロックの立
    ち下がりから立ち上がりまでの期間のいずれか一方の期
    間で、電荷が第1の出力ノードに充電され、他方の期間
    において、前記第1の複数のデータがすべて一致する場
    合、前記第1の出力ノードの電荷を保持し、前記第1の
    複数のデータのうち少なくとも1つが不一致の場合、前
    記第1の出力ノードの電荷を放電するために、前記第1
    のクロックがゲートに供給され、ソースが電源に接続さ
    れた第1のP型MOSトランジスタと、接地電位と前記
    第1の複数のデータが入力され、前記第1の出力ノード
    に電荷が充電される間、接地電位を選択出力し、その
    後、前記複数のデータを選択出力する第1のスイッチ回
    路と、前記第1のスイッチ回路の出力信号がそれぞれゲ
    ートに供給され、それぞれのソースが接地され、それぞ
    れのドレインが前記第1のP型MOSトランジスタのド
    レインに接続されて前記第1の出力ノードを成す複数の
    第1のN型MOSトランジスタとを有する複数の第1の
    ノア(NOR)型ダイナミック回路と、 第2のクロックおよび前記第1の出力ノードからの信号
    が入力され、前記第2のクロックの立ち上がりから立ち
    下がりまでの期間、または前記第2のクロックの立ち下
    がりから立ち上がりまでの期間のいずれか一方の期間
    で、前記第1の出力ノードの電荷が放電された場合、第
    2の出力ノードの電荷を保持し、前記第1の出力ノード
    の電荷が保持された場合、前記第2の出力ノードの電荷
    を放電する複数のナンド(NAND)型ダイナミック回
    路と、 前記第1のクロックがゲートに供給され、ソースが電源
    に接続された第2のP型MOSトランジスタと、電源電
    位と接地電位が入力され、前記第1のノア型ダイナミッ
    ク回路の前記第1の出力ノードに電荷が充電される間、
    前記接地電位を選択出力し、その後、前記電源電位を選
    択出力する第2のスイッチ回路と、前記第2のスイッチ
    回路の出力信号がゲートに供給され、ソースが接地さ
    れ、ドレインが前記第2のP型MOSトランジスタのド
    レインに接続された第2のN型MOSトランジスタと、
    ゲートおよびソースが接地され、ドレインが前記第2の
    P型MOSトランジスタのドレインに接続された複数の
    第3のN型MOSトランジスタとを有する複数の第2の
    ノア(NOR)型ダイナミック回路と、 前記第2のノア型ダイナミック回路の第3の出力ノード
    が入力端子に接続され、出力端子から前記第2のクロッ
    クを供給するインバータとを備え、 前記第1のノア型ダイナミック回路を構成する前記複数
    の第1のN型MOSトランジスタが構成される第1の回
    路ブロックと、前記第2のノア型ダイナミック回路を構
    成する前記第2のN型MOSトランジスタおよび前記複
    数の第3のN型MOSトランジスタが構成される第2の
    回路ブロックとが、それぞれ、隣接する他の回路ブロッ
    クに対して、それらのソースおよびドレインを構成する
    拡散領域と、それらのゲート電極とが縦方向に順に形成
    され、且つ前記第1の回路ブロックと前記第2の回路ブ
    ロックとが横方向に交互に等間隔で半導体基板に形成さ
    れ、 前記隣接する他の回路ブロックとの距離に応じて、前記
    第1の回路ブロックと前記第2の回路ブロックとの配置
    を異ならせたことを特徴とする半導体集積回路。
  32. 【請求項32】 前記隣接する他の回路ブロックとの間
    に形成される浅いトレンチ分離領域によって前記第1ま
    たは第2の回路ブロックにおける拡散領域の特性が劣化
    する場合、前記第1および第2の回路ブロックのうち前
    記隣接する他の回路ブロックとの距離が短い方に前記第
    2の回路ブロックを配置することを特徴とする請求項3
    1記載の半導体集積回路。
  33. 【請求項33】 前記隣接する他の回路ブロックとの間
    に形成される浅いトレンチ分離領域によって前記第1ま
    たは第2の回路ブロックにおける拡散領域の特性が良化
    する場合、前記第1および第2の回路ブロックのうち前
    記隣接する他の回路ブロックとの距離が長い方に前記第
    2の回路ブロックを配置することを特徴とする請求項3
    1記載の半導体集積回路。
  34. 【請求項34】 前記第1および第2の回路ブロックに
    おける縦方向で外側のドレインを構成する拡散領域の外
    側に、さらにソースを構成する拡散領域が形成されるこ
    とを特徴とする請求項31記載の半導体集積回路。
  35. 【請求項35】 第1のクロックおよび第1の複数のデ
    ータが入力され、前記第1のクロックの立ち上がりから
    立ち下がりまでの期間、または前記第1のクロックの立
    ち下がりから立ち上がりまでの期間のいずれか一方の期
    間で、電荷が第1の出力ノードに充電され、他方の期間
    において、前記第1の複数のデータがすべて一致する場
    合、前記第1の出力ノードの電荷を保持し、前記第1の
    複数のデータのうち少なくとも1つが不一致の場合、前
    記第1の出力ノードの電荷を放電するために、前記第1
    のクロックがゲートに供給され、ソースが電源に接続さ
    れた第1のP型MOSトランジスタと、接地電位と前記
    第1の複数のデータが入力され、前記第1の出力ノード
    に電荷が充電される間、接地電位を選択出力し、その
    後、前記複数のデータを選択出力する第1のスイッチ回
    路と、前記第1のスイッチ回路の出力信号がそれぞれゲ
    ートに供給され、それぞれのソースが接地され、それぞ
    れのドレインが前記第1のP型MOSトランジスタのド
    レインに接続されて前記第1の出力ノードを成す複数の
    第1のN型MOSトランジスタとを有する複数の第1の
    ノア(NOR)型ダイナミック回路と、 第2のクロックおよび前記第1の出力ノードからの信号
    が入力され、前記第2のクロックの立ち上がりから立ち
    下がりまでの期間、または前記第2のクロックの立ち下
    がりから立ち上がりまでの期間のいずれか一方の期間
    で、前記第1の出力ノードの電荷が放電された場合、第
    2の出力ノードの電荷を保持し、前記第1の出力ノード
    の電荷が保持された場合、前記第2の出力ノードの電荷
    を放電する複数のナンド(NAND)型ダイナミック回
    路と、 前記第1のクロックがゲートに供給され、ソースが電源
    に接続された第2のP型MOSトランジスタと、電源電
    位と接地電位が入力され、前記第1のノア型ダイナミッ
    ク回路の前記第1の出力ノードに電荷が充電される間、
    前記接地電位を選択出力し、その後、前記電源電位を選
    択出力する第2のスイッチ回路と、前記第2のスイッチ
    回路の出力信号がゲートに供給され、ソースが接地さ
    れ、ドレインが前記第2のP型MOSトランジスタのド
    レインに接続された第2のN型MOSトランジスタと、
    ゲートおよびソースが接地され、ドレインが前記第2の
    P型MOSトランジスタのドレインに接続された複数の
    第3のN型MOSトランジスタとを有する複数の第2の
    ノア(NOR)型ダイナミック回路と、 前記第2のノア型ダイナミック回路の第3の出力ノード
    が入力端子に接続され、出力端子から前記第2のクロッ
    クを供給するインバータとを備え、 前記複数の第1のノア型ダイナミック回路のうち、隣接
    する他の回路ブロックに対して縦方向で隣接する2つの
    第1のノア型ダイナミック回路のそれぞれを構成する前
    記複数の第1のN型MOSトランジスタは、前記複数の
    第2のノア型ダイナミック回路のうち1つの第2のノア
    型ダイナミック回路を構成する前記第2のN型MOSト
    ランジスタおよび前記複数の第3のN型MOSトランジ
    スタを兼用して、1つの回路ブロックとして半導体基板
    に形成されるとともに、前記複数の第1のN型MOSト
    ランジスタと、前記第2のN型MOSトランジスタおよ
    び前記複数の第3のN型MOSトランジスタとは、隣接
    する他の回路ブロックに対して縦方向に、それらのソー
    スおよびドレインを構成する拡散領域と、それらのゲー
    ト電極とが順に形成されることを特徴とする半導体集積
    回路。
  36. 【請求項36】 第1のクロックおよび第1の複数のデ
    ータが入力され、前記第1のクロックの立ち上がりから
    立ち下がりまでの期間、または前記第1のクロックの立
    ち下がりから立ち上がりまでの期間のいずれか一方の期
    間で、電荷が第1の出力ノードに充電され、他方の期間
    において、前記第1の複数のデータがすべて一致する場
    合、前記第1の出力ノードの電荷を保持し、前記第1の
    複数のデータのうち少なくとも1つが不一致の場合、前
    記第1の出力ノードの電荷を放電するために、前記第1
    のクロックがゲートに供給され、ソースが電源に接続さ
    れた第1のP型MOSトランジスタと、接地電位と前記
    第1の複数のデータが入力され、前記第1の出力ノード
    に電荷が充電される間、接地電位を選択出力し、その
    後、前記複数のデータを選択出力する第1のスイッチ回
    路と、前記第1のスイッチ回路の出力信号がそれぞれゲ
    ートに供給され、それぞれのソースが接地され、それぞ
    れのドレインが前記第1のP型MOSトランジスタのド
    レインに接続されて前記第1の出力ノードを成す複数の
    第1のN型MOSトランジスタとを有する少なくとも1
    つの第1のノア(NOR)型ダイナミック回路と、 第2のクロックおよび前記第1の出力ノードからの信号
    が入力され、前記第2のクロックの立ち上がりから立ち
    下がりまでの期間、または前記第2のクロックの立ち下
    がりから立ち上がりまでの期間のいずれか一方の期間
    で、前記第1の出力ノードの電荷が放電された場合、第
    2の出力ノードの電荷を保持し、前記第1の出力ノード
    の電荷が保持された場合、前記第2の出力ノードの電荷
    を放電する少なくとも1つのナンド(NAND)型ダイ
    ナミック回路と、 前記第1のクロックがゲートに供給され、ソースが電源
    に接続された第2のP型MOSトランジスタと、電源電
    位と接地電位が入力され、前記第1のノア型ダイナミッ
    ク回路の前記第1の出力ノードに電荷が充電される間、
    前記接地電位を選択出力し、その後、前記電源電位を選
    択出力する第2のスイッチ回路と、前記第2のスイッチ
    回路の出力信号がゲートに供給され、ソースが接地さ
    れ、ドレインが前記第2のP型MOSトランジスタのド
    レインに接続された第2のN型MOSトランジスタと、
    ゲートおよびソースが接地され、ドレインが前記第2の
    P型MOSトランジスタのドレインに接続された複数の
    第3のN型MOSトランジスタとを有する少なくとも1
    つの第2のノア(NOR)型ダイナミック回路と、 前記第2のノア型ダイナミック回路の第3の出力ノード
    が入力端子に接続され、出力端子から前記第2のクロッ
    クを供給する第1のインバータと、 前記第1の出力ノードが電荷を保持している状態で、前
    記第2の出力ノードが電荷を放電した時に生ずる、前記
    第1の出力ノードと前記第2の出力ノードとの間に形成
    されるカップリング容量による前記第1の出力ノードの
    電圧低下を補償する補償回路とを備え、 前記補償回路は、 ゲートが前記第2の出力ノードに接続され、ソースが電
    源に接続された第3のP型MOSトランジスタと、 ソースが前記第3のP型MOSトランジスタのドレイン
    に接続され、ドレインが前記第1の出力ノードに接続さ
    れた第4のP型MOSトランジスタと、 入力端子が前記第4のP型MOSトランジスタのドレイ
    ンに接続され、出力端子が前記第4のP型MOSトラン
    ジスタのゲートに接続された第2のインバータとを具備
    したことを特徴とする半導体集積回路。
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Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006067559A (ja) * 2004-07-27 2006-03-09 Matsushita Electric Ind Co Ltd 半導体集積回路
WO2007046368A1 (ja) * 2005-10-18 2007-04-26 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. 半導体集積回路
JP2007202052A (ja) * 2006-01-30 2007-08-09 Matsushita Electric Ind Co Ltd ダイナミック回路
US7282957B2 (en) 2004-07-27 2007-10-16 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Semiconductor integrated circuit
JP2013534114A (ja) * 2010-07-01 2013-08-29 クアルコム,インコーポレイテッド マルチ電圧レベルのマルチダイナミック回路構造デバイス
JP2013257936A (ja) * 2012-06-08 2013-12-26 Freescale Semiconductor Inc ラッチプレデコーダ回路を有するクロック制御メモリ
EP2672486A3 (en) * 2012-06-08 2017-11-01 NXP USA, Inc. Clocked memory with word line activation during a first portion of the clock cycle

Cited By (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7719319B2 (en) 2004-07-27 2010-05-18 Panasonic Corporation Semiconductor integrated circuit
JP2006067559A (ja) * 2004-07-27 2006-03-09 Matsushita Electric Ind Co Ltd 半導体集積回路
US7417467B2 (en) 2004-07-27 2008-08-26 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Semiconductor integrated circuit
US7282957B2 (en) 2004-07-27 2007-10-16 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Semiconductor integrated circuit
US7541841B2 (en) 2005-10-18 2009-06-02 Panasonic Corporation Semiconductor integrated circuit
WO2007046368A1 (ja) * 2005-10-18 2007-04-26 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. 半導体集積回路
JP2010141903A (ja) * 2005-10-18 2010-06-24 Panasonic Corp 半導体集積回路
US8030969B2 (en) 2005-10-18 2011-10-04 Panasonic Corporation Semiconductor integrated circuit
US7859310B2 (en) 2005-10-18 2010-12-28 Panasonic Corporation Semiconductor integrated circuit
JP2007202052A (ja) * 2006-01-30 2007-08-09 Matsushita Electric Ind Co Ltd ダイナミック回路
JP2013534114A (ja) * 2010-07-01 2013-08-29 クアルコム,インコーポレイテッド マルチ電圧レベルのマルチダイナミック回路構造デバイス
JP2013257936A (ja) * 2012-06-08 2013-12-26 Freescale Semiconductor Inc ラッチプレデコーダ回路を有するクロック制御メモリ
EP2672485A3 (en) * 2012-06-08 2017-11-01 NXP USA, Inc. Clocked memory with latching predecoder circuitry
EP2672486A3 (en) * 2012-06-08 2017-11-01 NXP USA, Inc. Clocked memory with word line activation during a first portion of the clock cycle

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