JP2007189553A - Semiconductor integrated circuit - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、多数のスイッチ素子を制御して信号経路を切り替えることによって機能選択を行う半導体集積回路に関するものである。 The present invention relates to a semiconductor integrated circuit that performs function selection by controlling a large number of switch elements and switching signal paths.
従来から、複数の機能素子により構成された複数の回路ブロックが半導体基板に作り込まれている。上記回路ブロックの各々の入力信号および出力信号は、電気的に開閉状態を制御できるスイッチ素子からなるスイッチマトリクスに導かれるようになっている。そして、上記スイッチ素子は、上記回路ブロックの各々の接続状態を変更可能とすることができるようになっている。このような、複数の機能を1つの半導体チップによって実現する半導体集積回路が提案されている。 Conventionally, a plurality of circuit blocks constituted by a plurality of functional elements are built in a semiconductor substrate. Each input signal and output signal of the circuit block is guided to a switch matrix comprising switch elements that can electrically control the open / close state. The switch element can change the connection state of each circuit block. A semiconductor integrated circuit that realizes such a plurality of functions with one semiconductor chip has been proposed.
しかしながら、このような半導体集積回路において、スイッチ素子の開閉状態を個々に指定するような回路構成では、本来の動作に必要な回路や配線の他にスイッチ素子の開閉状態の制御用に多数の回路や配線が必要となる。そのため、半導体チップの面積が大きくなり、該半導体チップを備える半導体集積回路の面積が大きくなるという問題があった。また、面積の大きな半導体チップのコストが高くなるという欠点もあった。 However, in such a semiconductor integrated circuit, in a circuit configuration that individually designates the open / close state of the switch element, in addition to the circuit and wiring necessary for the original operation, many circuits are used for controlling the open / close state of the switch element. And wiring is required. Therefore, there is a problem that the area of the semiconductor chip is increased, and the area of the semiconductor integrated circuit including the semiconductor chip is increased. In addition, there is a disadvantage that the cost of a semiconductor chip having a large area increases.
この課題を解決する手段として、例えば、特許文献1では、図8に示すように、メモリ素子110とスイッチ素子120とを一体配置し、かつそれら一組のメモリ素子110およびスイッチ素子120を、図9に示すように、マトリクス状に配置することにより、各メモリ素子110間で開閉制御情報が順次伝達される(以下、シフトレジスタ動作と称す。)ようにメモリ素子110を信号線101・102にて結線する半導体集積回路100が開示されている。これにより、シフトレジスタ動作が行われるようにするメモリ素子110の結線を簡素化し、半導体チップの面積の増大を抑制することができるようになっている。
As means for solving this problem, for example, in Patent Document 1, as shown in FIG. 8, the
また、特許文献2に開示された発明においては、図10に示すように、メモリ素子210に対する開閉制御情報の設定はそれぞれ個別の配線導体による信号線201・202により設定し、各メモリ素子210・210間でシフトレジスタ動作がなされるようにメモリ素子210を結線している。
しかしながら、特許文献1に開示されているような上記従来の半導体集積回路の構成においては、メモリ素子として、クロックに同期して入力端子のデータを保持するD型フリップフロップを用いている。このようなD型フリップフロップからなるメモリ素子110は、図8に示すように、一般的に2個のインバータ111・111で構成される2つのラッチ回路112・112と、4つのトランスファーゲート用MOSFET113・113・113・113とで構成されるため、部品数が多くなり半導体チップの面積が大きくなるという問題点がある。
However, in the configuration of the conventional semiconductor integrated circuit as disclosed in Patent Document 1, a D-type flip-flop that holds data at an input terminal in synchronization with a clock is used as a memory element. As shown in FIG. 8, the
さらに、スイッチ素子120の数が多くなればなるほど、スイッチ素子120の開閉制御信号を保持するためのメモリ素子110の数も増え、結果としてさらに半導体チップの面積の増大を招くという問題点を有している。
Furthermore, as the number of
また、特許文献2に開示されているような上記従来の半導体集積回路の構成では、メモリ素子210が開閉制御情報を保持するために、各々のメモリ素子210に対して個別の配線導体である信号線201・202が必要となる。そのため、配線が込み合い半導体チップの面積が増大するという欠点がある。
Further, in the configuration of the conventional semiconductor integrated circuit as disclosed in Patent Document 2, in order for the
本発明は、上記従来の問題点に鑑みなされたものであって、その目的は、配線が簡素化され、半導体チップの面積を小さくし得る半導体集積回路を提供することにある。 The present invention has been made in view of the above-described conventional problems, and an object thereof is to provide a semiconductor integrated circuit in which wiring is simplified and the area of a semiconductor chip can be reduced.
本発明の半導体集積回路は、上記課題を解決するために、信号経路切り替えのためのスイッチ素子と、該スイッチ素子の開閉制御信号を保持するメモリ素子とが一組になって複数組設けられたスイッチ回路網を備えた半導体集積回路において、上記各メモリ素子は、1つのラッチ素子を有し、かつ該各メモリ素子間において開閉制御情報を順次伝達できるように互いに結線され、さらに、隣接する各メモリ素子においては互いに異なる書き込み信号線が交互に結線されていることを特徴としている。 In order to solve the above problems, a semiconductor integrated circuit according to the present invention is provided with a plurality of sets of switch elements for switching signal paths and memory elements for holding switching control signals for the switch elements. In the semiconductor integrated circuit having the switch circuit network, each of the memory elements has one latch element, and is connected to each other so that the switching control information can be sequentially transmitted between the memory elements. The memory element is characterized in that different write signal lines are alternately connected.
上記の発明によれば、各メモリ素子は、各メモリ素子間において開閉制御情報を順次伝達できるように互いに結線されている。このため、メモリ素子は従来のようにラッチ素子を2つ備える必要がなく、ラッチ素子を1つのみ備えるだけでよい。これにより、メモリ素子の面積を小さくすることができ、結果として半導体チップの面積の増大を抑制できる。よって、半導体チップの面積が増大することなく、スイッチ回路網を大規模に形成することができる。 According to the above invention, the memory elements are connected to each other so that the switching control information can be sequentially transmitted between the memory elements. For this reason, the memory element does not need to have two latch elements as in the prior art, and only needs to have one latch element. As a result, the area of the memory element can be reduced, and as a result, an increase in the area of the semiconductor chip can be suppressed. Therefore, the switch circuit network can be formed on a large scale without increasing the area of the semiconductor chip.
また、1つのラッチ素子を備える単純な構成のメモリ素子でありながら、隣接する各メモリ素子においては互いに異なる書き込み信号線を交互に結線することにより、メモリ素子間でシフトレジスタ動作が行われるように構成する場合と同様の動作をさせることが可能となる。さらに、従来では、各々のメモリ素子に対して2個の書き込み信号線が必要であったが、本発明では、各々のメモリ素子に対して1個の書き込み信号線で足りるので、配線が込み合うということを防止できる。 Further, although the memory element has a simple configuration including one latch element, shift register operations can be performed between the memory elements by alternately connecting different write signal lines in adjacent memory elements. It is possible to perform the same operation as that of the configuration. Further, conventionally, two write signal lines are required for each memory element. However, in the present invention, one write signal line is sufficient for each memory element, so that wiring is crowded. Can be prevented.
また、本発明の半導体集積回路では、上記メモリ素子の入力論理と一致する開閉論理を有する上記スイッチ素子が、上記メモリ素子からの出力信号が入力される次段のメモリ素子の入力回路と隣接して配置されていることがより好ましい。 In the semiconductor integrated circuit of the present invention, the switch element having an open / close logic that matches the input logic of the memory element is adjacent to the input circuit of the next-stage memory element to which an output signal from the memory element is input. It is more preferable that they are arranged.
これにより、上記メモリ素子からの出力信号が入力される次段のメモリ素子入力の配線と上記スイッチ素子とをより近接させて配置することができる。 As a result, the wiring of the next-stage memory element to which the output signal from the memory element is input and the switch element can be arranged closer to each other.
したがって、シフトレジスタ動作のための配線は、スイッチ素子と次段のメモリ素子の入力回路との間の配線で足りる。また、メモリ素子からの出力信号が入力されるスイッチ素子への配線層を、各メモリ素子間において開閉制御情報を順次伝達できるように互いに結線するためのものとして活用することができる。 Therefore, wiring for the shift register operation is sufficient for wiring between the switch element and the input circuit of the memory element at the next stage. In addition, the wiring layer to the switch element to which the output signal from the memory element is input can be utilized as a wiring for connecting the switching control information to each other so that the switching control information can be sequentially transmitted between the memory elements.
この結果、シフトレジスタ動作のための配線をさらに少なくすることができ、配線層をより効率的に使用することができる。 As a result, the wiring for the shift register operation can be further reduced, and the wiring layer can be used more efficiently.
また、本発明の半導体集積回路では、上記スイッチ素子は、N型MOSFETおよびP型MOSFETの2種類のスイッチ素子を組み合わせた半導体スイッチ素子からなっていることがより好ましい。 In the semiconductor integrated circuit of the present invention, it is more preferable that the switch element is composed of a semiconductor switch element in which two types of switch elements of an N-type MOSFET and a P-type MOSFET are combined.
これにより、スイッチ素子は、メモリ素子の入力論理と一致する開閉論理を有する一方の種類のスイッチ素子と、メモリ素子の入力論理と一致しない開閉論理を有する他方の種類のスイッチ素子との組み合わせからなっている。 Thus, the switch element is a combination of one type of switch element having switching logic that matches the input logic of the memory element and the other type of switch element having switching logic that does not match the input logic of the memory element. ing.
この結果、メモリ素子の入力論理と一致する開閉論理を有する一方の種類のスイッチ素子と、上記メモリ素子からの出力信号が入力される次段のメモリ素子の入力回路とをより近接させて配置することができる。 As a result, one type of switching element having switching logic that matches the input logic of the memory element and the input circuit of the next-stage memory element to which the output signal from the memory element is input are arranged closer to each other. be able to.
この結果、必ず、シフトレジスタ動作のための配線をさらに少なくすることができ、配線層をより効率的に使用することができる。 As a result, it is always possible to further reduce the wiring for the shift register operation, and the wiring layer can be used more efficiently.
また、本発明の半導体集積回路では、上記スイッチ素子の開閉制御信号の入力回路と、上記メモリ素子からの出力信号が入力される次段のメモリ素子の入力回路とは、MOSFETのゲートを形成する層を用いて配線されていることがより好ましい。 In the semiconductor integrated circuit of the present invention, the switching circuit input / output control signal input circuit and the input circuit of the next memory element to which the output signal from the memory element is input form the gate of the MOSFET. More preferably, wiring is performed using layers.
これにより、入力回路の配線を、別途に形成した配線層ではなくMOSFETのゲートを構成する層を用いて行うので、さらに配線層を他の用途に有効利用することができる。 As a result, the wiring of the input circuit is performed using the layer constituting the gate of the MOSFET, not the wiring layer formed separately, and the wiring layer can be effectively used for other purposes.
本発明の半導体集積回路は、以上のように、各メモリ素子は、1つのラッチ素子を有し、かつ該各メモリ素子間において開閉制御情報を順次伝達できるように互いに結線され、さらに、隣接する各メモリ素子においては互いに異なる書き込み信号線が交互に結線されているものである。 In the semiconductor integrated circuit of the present invention, as described above, each memory element has one latch element, and is connected to each other so that switching control information can be sequentially transmitted between the memory elements, and further adjacent to each other. In each memory element, different write signal lines are alternately connected.
それゆえ、配線が簡素化され、半導体チップの面積を小さくし得る半導体集積回路を提供するという効果を奏する。 Therefore, it is possible to provide a semiconductor integrated circuit in which the wiring is simplified and the area of the semiconductor chip can be reduced.
〔実施の形態1〕
本発明の一実施形態について図1ないし図4に基づいて説明すれば、以下の通りである。
[Embodiment 1]
An embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 4 as follows.
まず、本実施の形態の半導体集積回路のスイッチ回路網の構成について説明する。 First, the configuration of the switch circuit network of the semiconductor integrated circuit according to the present embodiment will be described.
図1に示すように、本実施の形態の半導体集積回路のスイッチ回路網は、メモリ素子11a〜メモリ素子11lと、半導体スイッチ素子としてのスイッチ素子12a〜12lと、信号線13a〜13cと、信号線14a〜14dとを備えている。
As shown in FIG. 1, the switch circuit network of the semiconductor integrated circuit according to the present embodiment includes
なお、説明の便宜上、上記構成部品のそれぞれの総称として、信号線13、信号線14、メモリ素子11、半導体スイッチ素子としてのスイッチ素子12と称する。
For convenience of explanation, the signal lines 13, the signal lines 14, the
図1に示すように、上記信号線13と上記信号線14とは互いに異なる配線層に位置するアナログ信号用あるいはデジタル信号用の信号線である。また、信号線13と信号線14とは通常状態では、電気的に互いに接続されていない。 As shown in FIG. 1, the signal line 13 and the signal line 14 are signal lines for analog signals or digital signals located in different wiring layers. Further, the signal line 13 and the signal line 14 are not electrically connected to each other in a normal state.
さらに、スイッチ素子12は、図1に示すように、マトリクス状に配置されている。上記スイッチ素子12はスイッチ機能をオン状態にした場合、電気的な接続において問題のない低いレベルの抵抗を持つスイッチ素子12を用いている。したがって、上記スイッチ素子12により、上記信号線13と信号線14とを電気的に接続することができる。
Further, the
具体的には、スイッチ素子12aは信号線13aと信号線14aを接続することができ、スイッチ素子12gは信号線13bと信号線14cとを接続することができる。
Specifically, the
一方、上記メモリ素子11もスイッチ素子12と同様に、図1に示すように、マトリクス状に配置され、かつ上記スイッチ素子12と接続されている。上記メモリ素子11は、上記スイッチ素子12の開閉制御信号を保持することができる。
On the other hand, like the
また、上記各メモリ素子11…は、本実施の形態では図1に示すように、互いに直列に接続され、保持している開閉制御信号を順次、次のメモリ素子11(以下、「次段のメモリ素子11」と称す)に送り出すシフトレジスタ動作を行うように構成されている。
In the present embodiment, as shown in FIG. 1, each of the
上記メモリ素子11のさらに詳細な構成について図2を用いて説明する。同図に示すように、メモリ素子11はCMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor:相補形金属酸化膜半導体)プロセスで製造されることを前提としており、インバータ20とラッチ素子としてのラッチ回路29とを含んでいる。
A more detailed configuration of the
上記インバータ20は、P型MOSFET(MOS Field-Effect Transistor:電界効果トランジスタ)27とN型MOSFET26とを接続することにより構成されている。上記ラッチ回路29は、P型MOSFET21aと、N型MOSFET22aと、P型MOSFET21bと、N型MOSFET22bとを接続することにより構成されている。
The
一方、上記スイッチ素子12は、N型MOSFET24とP型MOSFET25とを並列接続することにより構成されている。
On the other hand, the
本実施の形態の半導体集積回路のスイッチ回路網は、図1に示すように、上記メモリ素子11および上記スイッチ素子12を一組として、これを複数組、マトリクス状に配置することにより構成されている。
As shown in FIG. 1, the switch circuit network of the semiconductor integrated circuit of the present embodiment is configured by arranging the
また、上記一組のメモリ素子11およびスイッチ素子12は、図3示すように、スイッチ素子12のP型MOSFET25と次段のメモリ素子11の入力回路とが電気的に接続することにより、次の組の次段のメモリ素子11および次段のスイッチ素子12と電気的に接続できるように構成されている。
Further, as shown in FIG. 3, the pair of
次に、半導体集積回路のスイッチ回路網の動作について説明する。 Next, the operation of the switch circuit network of the semiconductor integrated circuit will be described.
図1に示すように、上記メモリ素子11aの出力信号はスイッチ素子12aに入力されると同時にメモリ素子11bにも入力され、メモリ素子11bの出力信号はスイッチ素子12bに入力されると同時にメモリ素子11c入力されるようになっている。
As shown in FIG. 1, the output signal of the
したがって、図1に示すように、互いに直列に配置されたメモリ素子11の列がシフトレジスタ動作を行うことが可能であれば、例えばメモリ素子11dに所望のデータ(開閉制御信号)を保持させるためには、メモリ素子11aの入力信号17aに所望のデータを入力すればよい。これにより、後述する書き込み信号15および書き込み信号16を制御して、所望のデータが11dに到達するまで順次、次段のメモリ素子11に送り出す動作を行うことになる。
Therefore, as shown in FIG. 1, if columns of
また、図2に示す上記ラッチ回路29のラッチ状態の変更は、例えば、書き込み信号15をメモリ素子11へ入力し、N型MOSFET23をオン状態にし、さらにインバータ20からの出力信号をラッチ回路29へ入力することにより行なわれる。
The latch state of the
次に、上記インバータ20の出力信号は、上記スイッチ素子12に入力される。
Next, the output signal of the
具体的には、上記ラッチ回路29が備えるP型MOSFET21aがオン状態、N型MOSFET22aがオフ状態、P型MOSFET21bがオフ状態、N型MOSFET22bがオン状態である場合、ラッチ回路29は、バランスを保った安定状態となる。
Specifically, when the P-
一方、上記スイッチ素子12が備えるN型MOSFET24およびP型MOSFET25が共にオフ状態、すなわちスイッチ素子12が開いた状態である場合、まず、メモリ素子11のインバータ20にローレベルの電圧に設定した信号を入力し、書き込み信号15をハイレベルの電圧に設定した信号をN型MOSFET23に入力する。この結果、N型MOSFET23がオン状態となり、P型MOSFET21aおよびN型MOSFET22aへの入力信号がハイレベルの電圧に設定される。
On the other hand, when both the N-
これにより、P型MOSFET21aがオフ状態、N型MOSFET22aがオン状態、P型MOSFET21bがオン状態、N型MOSFET22bがオフ状態となり、ラッチ回路29のラッチ状態が反転して、スイッチ素子28は閉じた状態に変更される。
As a result, the P-
すなわち、メモリ素子11のインバータ20への入力信号をローレベルの電圧に設定し、N型MOSFET23への書き込み信号15をハイレベルの電圧にするとスイッチ素子12がオン状態(閉じた状態)となる。一方、メモリ素子11のインバータ20への入力信号をハイレベルの電圧に設定し、N型MOSFET23への書き込み信号15をハイレベルの電圧に設定するとスイッチ素子12がオフ状態(開いた状態)となる。
That is, when the input signal to the
図2に示すようなメモリ素子11をシフトレジスタ動作させるためには、図1および図3に示すように、2種類の書き込み信号15および書き込み信号16を用意し、それぞれ交互にメモリ素子11のN型MOSFET23へ接続することが必要となる。
In order to operate the
ここで、上記書き込み信号15および書き込み信号16の動作について図4を用いて説明する。図4において、(a)はメモリ素子11aへの入力信号17aの様子が模式的に示されている。同様に、(b)は書き込み信号15、(c)はメモリ素子11aからの出力信号すなわちメモリ素子11bへの入力信号の様子が模式的に示されている。また、(d)は書き込み信号16の様子を模式的に示したものであり、(e)はメモリ素子11bからの出力信号すなわちメモリ素子11cへの入力信号の様子を模式的に示したものである。
Here, the operations of the
ここで、図4に示すように、メモリ素子11aの入力信号17aのデータD1〜D5に書き込み信号15を同期させる。これにより、メモリ素子11aはデータD1〜D5を書き込み信号15に同期したタイミングで出力する。このようなタイミングで出力されたメモリ素子11aからの出力信号は、メモリ素子11bに入力される。メモリ素子11bに入力されたデータD1〜D5に、さらに書き込み信号16を同期させると、メモリ素子11bは、データD1〜D5を書き込み信号16に同期したタイミングで出力する。図4においては、メモリ素子11bまでのみを説明しているが、この動作が次段のメモリ素子11すべてに繰り返されシフトレジスタ動作によって、データD1〜D5が順送りになるようにしていく。
Here, as shown in FIG. 4, the
以上説明したように、上記のようなメモリ素子11を用いることにより、D型フリップフロップに比べて、半導体集積回路のスイッチ回路網中のMOSFETの数を大幅に減らすことができる。
As described above, by using the
また、MOSFETの数を大幅に減らしつつも、2種類の書き込み信号15および書き込み信号16を準備して上述したような制御を行えば、スイッチ素子の開閉制御信号をシフトレジスタ動作により設定できる。したがって、スイッチ素子の開閉制御信号を設定するための配線は、D型フリップフロップを用いた場合と同じ程度まで削減できる。 In addition, if two types of write signals 15 and 16 are prepared and the above-described control is performed while greatly reducing the number of MOSFETs, the switching control signal for the switch element can be set by a shift register operation. Therefore, the wiring for setting the switching control signal for the switch element can be reduced to the same extent as when the D-type flip-flop is used.
ここで、上記次段のメモリ素子11および上記スイッチ素子12が有する入力論理および開閉論理を適切に用いれば、さらに本実施の形態における半導体集積回路のスイッチ回路網の面積を小さくすることができる。
Here, if the input logic and switching logic of the next-
例えば、図3に示すように、上記メモリ素子11にローレベルの電圧に設定された書き込み信号15が入力されると、スイッチ素子12がオン状態になるように設計する。この場合、ローレベルの電圧に設定された書き込み信号15によりスイッチ素子12がオン状態になる特性のスイッチ素子を、次段のメモリ素子11の入力回路に隣接して配置する。上記次段のメモリ素子11には書き込み信号16が入力されるため、シフトレジスタ動作によりスイッチ開閉制御信号を次のメモリ素子11へ順次伝達できる。
For example, as shown in FIG. 3, when the
一方、メモリ素子11にハイレベルの電圧に設定された書き込み信号15が入力されると、スイッチ素子12がオン状態になるように設計することも可能である。この場合、ハイレベルの電圧に設定された書き込み信号15によってスイッチ素子12がオン状態になる特性のスイッチ素子を、次段のメモリ素子11の入力回路に隣接して配置する。上記次段のメモリ素子11には書き込み信号16が入力されるため、シフトレジスタ動作によりスイッチ開閉制御信号を次段のメモリ素子11へ順次伝達できる。
On the other hand, when the
これにより、メモリ素子11の入力論理とスイッチ素子12の開閉論理とを一致させることによって、シフトレジスタ動作を行うための配線を非常に短くすることができる。
Thereby, by making the input logic of the
以上のように、実際に半導体基板上に素子を作りこむ際にも、上記正論理もしくは負論理のうち論理の一致する方のスイッチ素子を次段のメモリ素子11の入力回路近傍に配置し、半導体集積回路のスイッチ回路網の面積もさらに小さくすることができる。
As described above, when an element is actually formed on a semiconductor substrate, the switch element having the same logic of the positive logic or the negative logic is arranged in the vicinity of the input circuit of the
ここで、論理とは以下に説明するとおりである。 Here, the logic is as described below.
ディジタル回路における情報処理は、一般的に論理演算などによって行なわれる。これは回路中の電圧の「ハイレベル(高)」、「ローレベル(低)」を2値であらわし、それぞれ「1」、「0」に対応させて、AND、OR、NOTなどの論理演算を行うものである。この論理演算に用いる2値を論理と呼んでいる。 Information processing in digital circuits is generally performed by logical operations or the like. This is a binary representation of the “high level (high)” and “low level (low)” of the voltage in the circuit, corresponding to “1” and “0” respectively, and logical operations such as AND, OR, NOT, etc. Is to do. The binary value used for this logical operation is called logic.
また、正の電圧パルスを「1」、負の電圧パルスを「0」に対応させることを正論理と呼び、逆に正の電圧パルスを「0」、負の電圧パルスを「1」に対応させることを負論理と呼んでいる。 Corresponding positive voltage pulses to “1” and negative voltage pulses to “0” is called positive logic, and conversely, positive voltage pulses to “0” and negative voltage pulses to “1”. This is called negative logic.
〔実施の形態2〕
本発明の他の実施の形態について図5ないし図7に基づいて説明すれば、以下の通りである。なお、本実施の形態において説明すること以外の構成は、上記実施の形態1と同じである。また、説明の便宜上、上記実施の形態1の図面に示した部材と同一の機能を有する部材については、同一の符号を付し、その説明を省略する。
[Embodiment 2]
The following will describe another embodiment of the present invention with reference to FIGS. Configurations other than those described in the present embodiment are the same as those in the first embodiment. For convenience of explanation, members having the same functions as those shown in the drawings of Embodiment 1 are given the same reference numerals, and explanation thereof is omitted.
図5(a)(b)は、本実施の形態における、CMOSプロセスで作成したN型MOSFET47、P型MOSFET48の一例を示す断面図である。
FIGS. 5A and 5B are cross-sectional views showing an example of the N-
図5(a)に示すように、上記N型MOSFET47は、P型半導体基板41上にN型拡散領域42を形成し、絶縁膜46をはさんでゲート43aを形成することにより構成されている。
As shown in FIG. 5A, the N-
また、P型MOSFET48は、図5(b)に示すように、P型半導体基板41上にN型ウェル45を形成し、さらにP型拡散領域44を形成し、絶縁膜46をはさんでゲート43bを形成することにより構成されている。上記ゲート43a・43bは、通常ポリシリコン層により生成されるが、該ポリシリコン層は配線用の金属層に比べて抵抗値が大きい。しかし、ゲート入力インピーダンスは非常に大きいので短距離のゲート間を接続する場合であれば、配線に用いても特に問題はない。
Further, as shown in FIG. 5B, the P-
本実施の形態では上記スイッチ素子12として、上記実施の形態1のようにN型MOSFETとP型MOSFETとを並列接続した半導体スイッチ素子としてのスイッチ素子ではなく、上記N型MOSFET47あるいは上記P型MOSFET48を単独でスイッチ素子として用いる。
In the present embodiment, the
また、本実施の形態では、メモリ素子11は負論理の入力論理を有しているので、図6に示すように、負論理の開閉論理を有するP型MOSFET25を単独でスイッチ素子12として用い、次段のメモリ素子11の入力回路と隣接して配置するとよい。
In the present embodiment, since the
これにより、メモリ素子11の入力論理とスイッチ素子12の開閉論理とを一致させることによって、シフトレジスタ動作を行うための配線を非常に短くすることができる。
Thereby, by making the input logic of the
また、メモリ素子11の入力信号がハイレベルの電圧に設定されているときスイッチ素子12がオン状態になるように設計した場合において、メモリ素子11のインバータ20が無い場合や、インバータ20が2段構成になっている場合や、スイッチ素子12への結線が逆になっているなどの場合がある。この場合には、N型MOSFET26はスイッチ素子12として用い、次段のメモリ素子11の入力回路を隣接して配置するとよい。
Further, in the case where the
また、P型MOSFET25と次段のメモリ素子11の入力回路との配線は、ポリシリコン層(MOSFETのゲートを形成している層)を用いて配線するとよい。
Also, the wiring between the P-
これにより、配線層である金属層を消費することがないので配線層を他の用途に有効に使用することができる。 Thereby, since the metal layer which is a wiring layer is not consumed, a wiring layer can be used effectively for another use.
また、上記のように構成されたスイッチ素子からなるスイッチマトリクスは、例えば、図7に示すような回路に応用される。図7に示す回路は、他のブロックからの信号および、回路ブロック62・63・64・65が複数のスイッチ素子61からなるスイッチマトリクス66に接続され、必要な信号および回路ブロックが選択接続されることによって、必要に応じた回路機能が実現されるものである。
Further, the switch matrix composed of the switch elements configured as described above is applied to a circuit as shown in FIG. 7, for example. In the circuit shown in FIG. 7, signals from other blocks and circuit blocks 62, 63, 64 and 65 are connected to a
また、図7に示す回路は、上述した実施の形態2における適用に限定されるものではなく、実施の形態1やそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態においても適用できる。 Further, the circuit shown in FIG. 7 is not limited to the application in the second embodiment described above, and can be applied to the first embodiment and an embodiment obtained by appropriately combining the respective technical means disclosed.
なお、本発明は、上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。 The present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications can be made within the scope of the claims, and the technical means disclosed in different embodiments can be appropriately combined. Such embodiments are also included in the technical scope of the present invention.
本発明は、半導体基板上に多数のスイッチ素子を設け信号経路を切り替える構成の半導体集積回路に適用可能である。 The present invention is applicable to a semiconductor integrated circuit having a configuration in which a large number of switch elements are provided on a semiconductor substrate to switch signal paths.
11 メモリ素子
12 スイッチ素子(半導体スイッチ素子、スイッチ素子)
13 信号線
14 信号線
15 書き込み信号
16 書き込み信号
17a メモリ素子11aの入力信号
20 インバータ
21a P型MOSFET
21b P型MOSFET
22a N型MOSFET
22b N型MOSFET
23 N型MOSFET
24 N型MOSFET(スイッチ素子)
25 P型MOSFET(スイッチ素子)
26 N型MOSFET
27 P型MOSFET
29 ラッチ回路(ラッチ素子)
41 P型半導体基板
42 N型拡散領域
43a ゲート
43b ゲート
44 P型拡散領域
45 N型ウェル
46 絶縁膜
47 N型MOSFET(スイッチ素子)
48 P型MOSFET(スイッチ素子)
61 スイッチ素子(半導体スイッチ素子、スイッチ素子)
62 回路ブロック
63 回路ブロック
64 回路ブロック
65 回路ブロック
66 スイッチマトリクス
11
13 signal line 14
21b P-type MOSFET
22a N-type MOSFET
22b N-type MOSFET
23 N-type MOSFET
24 N-type MOSFET (switch element)
25 P-type MOSFET (switch element)
26 N-type MOSFET
27 P-type MOSFET
29 Latch circuit (latch element)
41 P-type semiconductor substrate 42 N-
48 P-type MOSFET (switch element)
61 Switch element (semiconductor switch element, switch element)
62
Claims (4)
上記各メモリ素子は、
1つのラッチ素子を有し、かつ該各メモリ素子間において開閉制御情報を順次伝達できるように互いに結線され、さらに、隣接する各メモリ素子においては互いに異なる書き込み信号線が交互に結線されていることを特徴とする半導体集積回路。 In a semiconductor integrated circuit comprising a switch circuit network in which a plurality of sets of switch elements for switching signal paths and memory elements for holding switching control signals of the switch elements are provided as a set,
Each memory element is
It has one latch element and is connected to each other so that switching control information can be sequentially transmitted between the memory elements, and different adjacent write signal lines are alternately connected to each adjacent memory element. A semiconductor integrated circuit.
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JP2011517633A (en) * | 2008-03-06 | 2011-06-16 | コンチネンタル オートモーティヴ ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング | Electrical circuit for vehicle access control and immobilizer, and antenna driver measurement method |
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- 2006-01-13 JP JP2006006668A patent/JP2007189553A/en active Pending
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