JP2012227269A - Semiconductor device - Google Patents

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Tetsuya Kato
哲也 加藤
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    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03KPULSE TECHNIQUE
    • H03K19/00Logic circuits, i.e. having at least two inputs acting on one output; Inverting circuits
    • H03K19/0008Arrangements for reducing power consumption
    • H03K19/0016Arrangements for reducing power consumption by using a control or a clock signal, e.g. in order to apply power supply

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a semiconductor device having reduced rush current and power noise occurring when a power-supply control region is switched from a power-supply cutoff state to a power-supply feeding state.SOLUTION: A semiconductor device comprises a first switch cell SWa and a second switch cell SWb. The first switch cell SWa has a first switch transistor 11 that starts supplying a power-supply voltage from global power-supply wiring GVDD to local power-supply wiring LVDD based on a control signal CNT and a first signal transmission section that transmits the control signal CNT. The second switch cell SWb has a second switch transistor 21 that starts supplying the power-supply voltage from the global power-supply wiring GVDD to the local power-supply wiring LVDD based on the logic level of the control signal CNT and a second signal transmission section that cuts off the transmission of the control signal CNT to a post-stage circuit for a period of time until the voltage value of the local power-supply wiring LVDD reaches the threshold voltage.

Description

本発明は半導体装置に関し、特に電源が常時供給される常時電源供給領域と電源の供給と遮断とが制御される電源制御領域とを有する半導体装置に関する。   The present invention relates to a semiconductor device, and more particularly to a semiconductor device having a constant power supply region where power is constantly supplied and a power control region where supply and interruption of power are controlled.

近年、半導体装置では、低消費電力化が強く求められている。そこで、半導体装置の機能を実現する回路を複数の領域に分けて配置し、半導体装置の動作に応じて領域毎に電源の供給と遮断とを切り換えることで、半導体装置の消費電力を低減することが行われている。そこで、半導体装置において半導体チップの領域毎の電源制御を行う技術が特許文献1〜4において提案されている。   In recent years, semiconductor devices have been strongly demanded to reduce power consumption. Therefore, by reducing the power consumption of the semiconductor device by arranging the circuit that realizes the function of the semiconductor device in a plurality of regions and switching between power supply and cutoff for each region according to the operation of the semiconductor device. Has been done. In view of this, Patent Documents 1 to 4 propose techniques for performing power supply control for each region of a semiconductor chip in a semiconductor device.

特許文献1に記載のスイッチセルSWCの回路図を図15に示す。図15に示すように、スイッチセルSWCは、遅延素子(遅延回路DLY)、制御信号入力端子SIN、制御信号出力端子SOUT、スイッチトランジスタSWTrを有する。遅延回路DLYは、制御信号入力端子SINから入力された制御信号を遅延させて制御信号出力端子SOUTに出力する。遅延回路DLYは、グローバル電源配線GVDDと接地配線との間に接続され、電源制御領域に供給される電源に依存することなく動作する。また、特許文献1では、遅延回路DLYは、同一セル内のスイッチトランジスタSWTrを駆動するものとする。つまり、遅延回路DLYは、制御信号の遅延回路としての機能とスイッチトランジスタSWTrに対して設けられる駆動バッファとしての機能を併せ持つ。なお、遅延回路DLYは、次段に配置されるスイッチセル内のスイッチトランジスタSWTrを駆動するものとしても良い。スイッチトランジスタSWTrは、例えば、PMOSトランジスタにより構成される。スイッチトランジスタSWTrのソースはグローバル電源配線GVDDに接続され、ドレインはローカル電源配線LVDDに接続される。また、スイッチトランジスタSWTrのゲートには制御信号入力端子SINから入力される制御信号が与えられる。そして、スイッチトランジスタSWTrは、制御信号の論理レベルに応じてグローバル電源配線GVDDとローカル電源配線LVDDとの導通状態を制御する。   A circuit diagram of the switch cell SWC described in Patent Document 1 is shown in FIG. As shown in FIG. 15, the switch cell SWC includes a delay element (delay circuit DLY), a control signal input terminal SIN, a control signal output terminal SOUT, and a switch transistor SWTr. The delay circuit DLY delays the control signal input from the control signal input terminal SIN and outputs it to the control signal output terminal SOUT. The delay circuit DLY is connected between the global power supply wiring GVDD and the ground wiring, and operates without depending on the power supplied to the power supply control region. In Patent Document 1, it is assumed that the delay circuit DLY drives the switch transistor SWTr in the same cell. That is, the delay circuit DLY has both a function as a control signal delay circuit and a function as a drive buffer provided for the switch transistor SWTr. Note that the delay circuit DLY may drive the switch transistor SWTr in the switch cell arranged in the next stage. The switch transistor SWTr is configured by, for example, a PMOS transistor. The source of the switch transistor SWTr is connected to the global power supply line GVDD, and the drain is connected to the local power supply line LVDD. A control signal input from the control signal input terminal SIN is given to the gate of the switch transistor SWTr. Then, the switch transistor SWTr controls the conduction state between the global power supply wiring GVDD and the local power supply wiring LVDD according to the logic level of the control signal.

特許文献1にかかる半導体装置は、電源制御領域に図15において示したスイッチセルSWCを複数個配置する。そして、オンさせたいスイッチセルの順序に応じてスイッチセルSWCの遅延回路DLYの接続を変更する。そこで、図16に電源制御領域に配置するスイッチセルSWCの概略図を示す。図16に示すように、特許文献1では、電源制御領域にマトリックス上にスイッチセルSWCを配置する。そして、スイッチセルSWCがオンするシーケンスに応じてスイッチセルSWCをチェーン部とツリー部とに分類する。特許文献1におけるツリー部は、チェーン部の後段に配置される。なお、図16に示した矢印は、制御信号CONTの伝搬方向を示すものである。また、図16では、スイッチセルSWCを示す符号の後ろにスイッチセルを特定するための番号を付した。   In the semiconductor device according to Patent Document 1, a plurality of switch cells SWC shown in FIG. 15 are arranged in the power control region. Then, the connection of the delay circuit DLY of the switch cell SWC is changed according to the order of the switch cells to be turned on. FIG. 16 shows a schematic diagram of the switch cell SWC arranged in the power control region. As shown in FIG. 16, in Patent Document 1, switch cells SWC are arranged on a matrix in the power supply control region. Then, the switch cells SWC are classified into a chain portion and a tree portion according to the sequence in which the switch cells SWC are turned on. The tree part in Patent Document 1 is arranged at the subsequent stage of the chain part. Note that the arrows shown in FIG. 16 indicate the propagation direction of the control signal CONT. Further, in FIG. 16, a number for specifying a switch cell is added after the code indicating the switch cell SWC.

スイッチセルSWCを図16に示すような配置及び接続とすることで、遅延回路DLYによって制御信号CONTがスイッチトランジスタSWTr間に徐々に伝搬し、オンするスイッチトランジスタSWTrの数を徐々が増加される。特許文献1では、このように、オンするスイッチトランジスタSWTrの数を徐々に増加させることで、突入電流のピーク値を低減することができる。   By arranging and connecting the switch cells SWC as shown in FIG. 16, the control signal CONT is gradually propagated between the switch transistors SWTr by the delay circuit DLY, and the number of switch transistors SWTr to be turned on is gradually increased. In Patent Document 1, the peak value of the inrush current can be reduced by gradually increasing the number of switch transistors SWTr that are turned on.

特許文献2、3においても、遅延回路又は遅延素子を用いてスイッチトランジスタの導通状態を制御する制御信号の伝搬に遅延を持たせ、突入電流のピーク値を低減する方法が開示されている。   Patent Documents 2 and 3 also disclose a method for reducing the peak value of the inrush current by delaying the propagation of a control signal for controlling the conduction state of the switch transistor using a delay circuit or a delay element.

特許文献4では、スイッチトランジスタを抵抗値が高いハーフオン状態を経てから完全なオン状態とすることで突入電流のピーク値を低減する技術が開示されている。特許文献4に記載の半導体集積回路装置に設けられる電源スイッチコントローラ132のブロック図を図17に示す。電源スイッチコントローラ132は、図17に示されるように、バイアス回路(BIS)321、pチャネル型MOSトランジスタ323(第1ドライバ)、nチャネル型MOSトランジスタ329、pチャネル型MOSトランジスタ324(第2ドライバ)、制御論理(LOG)322、シュミット回路325、分圧抵抗素子R11,R12及び比較回路326を有する。   Patent Document 4 discloses a technique for reducing a peak value of an inrush current by setting a switch transistor to a complete ON state after a half-ON state having a high resistance value. FIG. 17 is a block diagram of the power switch controller 132 provided in the semiconductor integrated circuit device described in Patent Document 4. As shown in FIG. 17, the power switch controller 132 includes a bias circuit (BIS) 321, a p-channel MOS transistor 323 (first driver), an n-channel MOS transistor 329, and a p-channel MOS transistor 324 (second driver). ), Control logic (LOG) 322, Schmitt circuit 325, voltage dividing resistor elements R11 and R12, and comparison circuit 326.

pチャネル型MOSトランジスタ323、324は、高電位側電源Vccに結合される。バイアス回路321はリクエスト信号REQがロウレベルにされることで活性化されて、pチャネル型MOSトランジスタ323に所定のバイアス電圧を供給する。これによりpチャネル型MOSトランジスタ323には定電流I0が流れる。nチャネル型MOSトランジスタ329は、リクエスト信号REQがハイレベルにされ、インバータ327の出力信号がロウレベルにされることでオフされる。この状態で、ゲート信号GATEがハイレベルにされ、それによって電源スイッチ122が導通される。pチャネル型MOSトランジスタ324は制御論理322によって制御される。pチャネル型MOSトランジスタ324が導通されると、ゲート信号GATEがハイレベルにされることで電源スイッチ122が導通される。pチャネル型MOSトランジスタ324の負荷駆動能力は、pチャネル型MOSトランジスタ323の負荷駆動能力よりも大きく設定される。   P-channel MOS transistors 323 and 324 are coupled to high potential side power supply Vcc. The bias circuit 321 is activated when the request signal REQ is set to a low level, and supplies a predetermined bias voltage to the p-channel MOS transistor 323. As a result, a constant current I 0 flows through the p-channel MOS transistor 323. The n-channel MOS transistor 329 is turned off when the request signal REQ is set to high level and the output signal of the inverter 327 is set to low level. In this state, the gate signal GATE is set to the high level, and thereby the power switch 122 is turned on. The p-channel MOS transistor 324 is controlled by the control logic 322. When the p-channel MOS transistor 324 is turned on, the power supply switch 122 is turned on by setting the gate signal GATE to the high level. The load driving capability of the p-channel MOS transistor 324 is set larger than the load driving capability of the p-channel MOS transistor 323.

pチャネル型MOSトランジスタ323による電源スイッチ122の駆動タイミングがリクエスト信号REQのアサートタイミングで決定されるのに対して、pチャネル型MOSトランジスタ324による電源スイッチ122の駆動タイミングは、制御論理322の出力信号によって決定される。制御論理322は、リクエスト信号REQ、シュミット回路325の出力信号、及びシステムコントローラからの制御信号CNTLの論理和を得ることで、pチャネル型MOSトランジスタ324を制御するための信号を形成する。電源スイッチ122を駆動するためのゲート信号GATEは、モニタ信号MONIとしてシュミット回路325に伝達され、そこで波形整形された後に制御論理322に伝達される。また、シュミット回路325の出力信号は比較器326に伝達され、そこで高電位側電源Vccの電位を分圧するための分圧抵抗素子で決定される参照電圧と比較されることによってアクノリッジ信号ACKが形成される。なお、リクエスト信号REQがロウレベルになると、nチャネル型MOSトランジスタ329がオンされ、pチャネル型MOSトランジスタ323,324がオフされるため、ゲート信号GATEがロウレベルになり、電源スイッチ122は非導通状態にされる。このとき、回路ブロック112は電源遮断状態とされる。   The drive timing of the power switch 122 by the p-channel MOS transistor 323 is determined by the assertion timing of the request signal REQ, whereas the drive timing of the power switch 122 by the p-channel MOS transistor 324 is determined by the output signal of the control logic 322. Determined by. The control logic 322 obtains a logical sum of the request signal REQ, the output signal of the Schmitt circuit 325, and the control signal CNTL from the system controller, thereby forming a signal for controlling the p-channel MOS transistor 324. The gate signal GATE for driving the power switch 122 is transmitted to the Schmitt circuit 325 as the monitor signal MONI, and after being waveform-shaped there, is transmitted to the control logic 322. The output signal of the Schmitt circuit 325 is transmitted to the comparator 326, where it is compared with a reference voltage determined by a voltage dividing resistance element for dividing the potential of the high potential side power supply Vcc, thereby forming an acknowledge signal ACK. Is done. When the request signal REQ goes low, the n-channel MOS transistor 329 is turned on and the p-channel MOS transistors 323 and 324 are turned off, so that the gate signal GATE goes low and the power switch 122 is turned off. Is done. At this time, the circuit block 112 is turned off.

特開2010−153535号公報JP 2010-153535 A 特開2010−258267号公報JP 2010-258267 A 特開2008−065732号公報JP 2008-065732 A 特開2008−218722号公報JP 2008-218722 A

しかしながら、特許文献1〜3では、スイッチトランジスタの導通タイミングをずらす制御(以下、この制御をスロースイッチ制御と称す)を行うために、スイッチトランジスタと共に遅延回路を設けなければならない。そのため、特許文献1〜3では、電源制御領域の面積に比例して遅延素子数が増加し、回路面積が増大する問題がある。   However, in Patent Documents 1 to 3, in order to perform control for shifting the conduction timing of the switch transistor (hereinafter, this control is referred to as slow switch control), a delay circuit must be provided together with the switch transistor. Therefore, in Patent Documents 1 to 3, there is a problem that the number of delay elements increases in proportion to the area of the power control region, and the circuit area increases.

また、特許文献4に記載の技術では、スイッチトランジスタを制御する電源スイッチコントローラ132がコンパレータやバイアス回路等のアナログ回路で構成されるため、電源遮断領域に形成される回路がデジタル回路である場合、電源スイッチコントローラ132を電源遮断領域以外の領域に配置する必要がある。また、電源スイッチコントローラ132は、コンパレータ、シュミット回路、基準電位を生成する基準電圧生成回路等を含むため、回路素子数が多く回路面積が増大する問題がある。   Further, in the technique described in Patent Document 4, since the power switch controller 132 that controls the switch transistor is configured by an analog circuit such as a comparator or a bias circuit, when the circuit formed in the power cutoff region is a digital circuit, It is necessary to arrange the power switch controller 132 in a region other than the power cutoff region. Further, since the power switch controller 132 includes a comparator, a Schmitt circuit, a reference voltage generation circuit that generates a reference potential, and the like, there is a problem that the number of circuit elements is large and the circuit area increases.

本発明にかかる半導体装置の一態様は、複数の領域に対して電源電圧を供給するグローバル電源配線と、前記複数の領域のうち一の領域に前記電源電圧を供給するローカル電源配線と、前記グローバル電源配線から前記ローカル電源配線への前記電源電圧の供給と遮断とを制御信号の論理レベルに基づき切り換える第1、第2のスイッチセルと、を有し、前記第1のスイッチセルは、前記制御信号の論理レベルに応じて前記グローバル電源配線と前記ローカル電源配線とを導通状態とするか遮断状態とするかを切り換える第1のスイッチトランジスタと、前記制御信号を伝達する第1の信号伝達部と、を有し、前記第2のスイッチセルは、前記制御信号の論理レベルに応じて前記グローバル電源配線と前記ローカル電源配線とを導通状態とするか遮断状態とするかを切り換える第2のスイッチトランジスタと、前記ローカル電源配線の電圧値が閾値電圧に達するまでの期間前記制御信号の後段回路への伝達を遮断する第2の信号伝達部と、を有し、前記第2のスイッチセルは、前記第1のスイッチセルの後段に配置される。   One aspect of the semiconductor device according to the present invention includes: a global power supply wiring that supplies a power supply voltage to a plurality of regions; a local power supply wiring that supplies the power supply voltage to one of the plurality of regions; First and second switch cells that switch supply and cutoff of the power supply voltage from the power supply wiring to the local power supply wiring based on a logic level of a control signal, the first switch cell including the control A first switch transistor that switches between the global power supply wiring and the local power supply wiring in a conductive state or a cut-off state in accordance with a logic level of the signal; and a first signal transmission unit that transmits the control signal; And the second switch cell brings the global power supply wiring and the local power supply wiring into a conductive state in accordance with the logic level of the control signal. A second switch transistor that switches between a switching state and a cutoff state; a second signal transmission unit that blocks transmission of the control signal to a subsequent circuit during a period until a voltage value of the local power supply wiring reaches a threshold voltage; And the second switch cell is arranged at a subsequent stage of the first switch cell.

本発明にかかる半導体装置によれば、第2のスイッチセルがローカル電源配線の電圧値が閾値電圧を超えるまではグローバル電源配線からローカル電源配線への電源電圧の供給を行わない。本発明にかかる半導体装置によれば、ローカル電源配線の電圧を第1のスイッチセルにより徐々に上昇させ、ローカル電源配線の電圧値が閾値電圧を超えた時点で第1のスイッチセル及び第2のスイッチセルによりローカル電源配線の電圧を急速に上昇させる。つまり、本発明にかかる半導体装置によれば、第1、第2のスイッチセルを有することによりローカル電源配線の電圧値の立ち上げを段階的に行うことで突入電流のピーク値を低減させることができる。このとき、本発明にかかる半導体装置では、遅延回路等によって信号の伝搬を遅延させる必要がないため、遅延回路を追加することによって回路面積が増大することを防止することができる。   According to the semiconductor device of the present invention, the second switch cell does not supply the power supply voltage from the global power supply wiring to the local power supply wiring until the voltage value of the local power supply wiring exceeds the threshold voltage. According to the semiconductor device of the present invention, the voltage of the local power supply wiring is gradually increased by the first switch cell, and when the voltage value of the local power supply wiring exceeds the threshold voltage, the first switch cell and the second switch cell The voltage of the local power supply wiring is rapidly increased by the switch cell. In other words, according to the semiconductor device of the present invention, the peak value of the inrush current can be reduced by having the first and second switch cells to gradually increase the voltage value of the local power supply wiring. it can. At this time, in the semiconductor device according to the present invention, since it is not necessary to delay the propagation of the signal by a delay circuit or the like, it is possible to prevent the circuit area from being increased by adding the delay circuit.

本発明にかかる半導体装置によれば、電源制御領域を電源遮断状態から電源供給状態に切り換えた際に生じる突入電流と電源ノイズとを低減することができる。   According to the semiconductor device of the present invention, it is possible to reduce inrush current and power supply noise that occur when the power supply control region is switched from the power supply cutoff state to the power supply state.

実施の形態1にかかる半導体装置の平面レイアウトの概略図である。1 is a schematic diagram of a planar layout of a semiconductor device according to a first embodiment; 実施の形態1にかかる半導体装置の配線レイアウトの概略図である。1 is a schematic diagram of a wiring layout of a semiconductor device according to a first embodiment; 実施の形態1にかかる半導体装置のスイッチセルの配置を示すブロック図である。2 is a block diagram showing an arrangement of switch cells of the semiconductor device according to the first exemplary embodiment; FIG. 実施の形態1にかかる半導体装置のスイッチセルのブロック図である。1 is a block diagram of a switch cell of a semiconductor device according to a first embodiment; 実施の形態1にかかる第2の信号伝達部の回路図である。FIG. 3 is a circuit diagram of a second signal transmission unit according to the first embodiment. 実施の形態1にかかる半導体装置の第1、第2のスイッチセルの動作を示すタイミングチャートである。3 is a timing chart showing operations of first and second switch cells of the semiconductor device according to the first exemplary embodiment; 実施の形態1にかかる半導体装置におけるスイッチセルの配置を説明する平面レイアウトの概略図である。FIG. 3 is a schematic plan view illustrating an arrangement of switch cells in the semiconductor device according to the first embodiment. 実施の形態1にかかる半導体装置において電源制御領域の起動動作と停止動作とのタイミングチャートである。4 is a timing chart of a start operation and a stop operation of a power control region in the semiconductor device according to the first embodiment. 実施の形態2にかかる半導体装置におけるスイッチセルの配置を説明する平面レイアウトの概略図である。FIG. 6 is a schematic plan view illustrating the layout of switch cells in the semiconductor device according to the second embodiment. 実施の形態3にかかる半導体装置におけるスイッチセルの配置を説明する平面レイアウトの概略図である。7 is a schematic diagram of a planar layout for explaining the arrangement of switch cells in a semiconductor device according to a third embodiment; FIG. 実施の形態4にかかる半導体装置におけるスイッチセルの配置を説明する平面レイアウトの概略図である。FIG. 6 is a schematic plan view illustrating the layout of switch cells in a semiconductor device according to a fourth embodiment. 実施の形態5にかかる半導体装置のスイッチセルのブロック図である。FIG. 9 is a block diagram of a switch cell of a semiconductor device according to a fifth embodiment. 実施の形態5にかかるシュミットトリガ回路の回路図である。FIG. 10 is a circuit diagram of a Schmitt trigger circuit according to a fifth embodiment; 実施の形態5にかかるシュミットトリガ回路の入出力特性を示すグラフである。10 is a graph showing input / output characteristics of a Schmitt trigger circuit according to a fifth embodiment; 特許文献1に記載のスイッチセルの回路図である。2 is a circuit diagram of a switch cell described in Patent Document 1. FIG. 特許文献1に記載の半導体装置におけるスイッチセルの配置を説明する平面レイアウトの概略図である。10 is a schematic diagram of a planar layout for explaining the arrangement of switch cells in a semiconductor device described in Patent Document 1. FIG. 特許文献4にかかる半導体集積回路装置の電源スイッチコントローラのブロック図である。10 is a block diagram of a power switch controller of a semiconductor integrated circuit device according to Patent Document 4. FIG.

実施の形態1
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。図1に実施の形態1にかかる半導体装置の模式図を示す。図1に示すように、実施の形態1にかかる半導体装置は、I/O領域、第1の領域(例えば、電源制御領域)、第2の領域(例えば、常時電源供給領域)を有する。
Embodiment 1
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a schematic diagram of a semiconductor device according to the first embodiment. As shown in FIG. 1, the semiconductor device according to the first embodiment includes an I / O region, a first region (for example, a power control region), and a second region (for example, a constant power supply region).

I/O領域は、半導体装置における外部インタフェース回路が配置される領域である。外部インタフェース回路は、例えば、入出力回路及びパッドを有する。電源制御領域及び常時電源供給領域には、ともに半導体装置に実装される各種機能を実現する機能回路が配置される。実施の形態1では、機能回路は回路の最小機能を実現するセル(以下、スタンダードセルと称す)を組み合わせることで構成されるものとする。   The I / O region is a region where an external interface circuit in the semiconductor device is arranged. The external interface circuit includes, for example, an input / output circuit and a pad. In both the power control area and the constant power supply area, functional circuits that implement various functions mounted on the semiconductor device are arranged. In the first embodiment, the functional circuit is configured by combining cells (hereinafter referred to as standard cells) that realize the minimum function of the circuit.

また、電源制御領域は、スイッチ回路(以下、スイッチセルと称す)を有する。電源制御領域に配置されるスタンダードセルは、スイッチセルを介して電源が供給される。つまり、電源制御領域に配置されたスタンダードセルは、スイッチセルがオン状態のときには電源が供給されて動作可能な状態となり、スイッチセルがオフ状態のときには電源の供給が遮断されて停止状態となる。   The power supply control region has a switch circuit (hereinafter referred to as a switch cell). The standard cells arranged in the power control region are supplied with power via the switch cells. That is, the standard cell arranged in the power control region is supplied with power when the switch cell is in an on state and is in an operable state, and when the switch cell is in an off state, the supply of power is cut off and is in a stopped state.

一方、常時電源供給領域に配置されるスタンダードセルは、スイッチセルを介さずに外部から供給される電源がそのまま供給される。つまり、常時電源供給領域に配置されるスタンダードセルは、半導体装置に外部から電源が供給されている期間は常に電源が供給される。   On the other hand, the standard cells arranged in the constant power supply area are supplied with the power supplied from the outside without going through the switch cells. In other words, the standard cells arranged in the constant power supply region are always supplied with power while the power is supplied from the outside to the semiconductor device.

ここで、図2に、図1に示すII−II線に沿った半導体装置の断面図の模式図を示す。図2に示すように、半導体装置は、半導体基板1と半導体基板1の上層に設けられる複数の配線層を有する。図2に示す例では、配線層を3層としたが、本発明を実施するに当たり、配線層の層数は任意に設定できる。   Here, FIG. 2 shows a schematic diagram of a cross-sectional view of the semiconductor device along the line II-II shown in FIG. As shown in FIG. 2, the semiconductor device has a semiconductor substrate 1 and a plurality of wiring layers provided in an upper layer of the semiconductor substrate 1. In the example shown in FIG. 2, the number of wiring layers is three. However, in implementing the present invention, the number of wiring layers can be arbitrarily set.

半導体基板1において常時電源供給領域に相当する領域には、半導体装置内に設けられるスタンダードセルを構成するトランジスタ(図2では単にセルと表記した)が形成され、電源制御領域に相当する領域にはスタンダードセル及びスイッチセルSWCが形成される。   In a region corresponding to the constant power supply region in the semiconductor substrate 1, a transistor (simply referred to as a cell in FIG. 2) constituting a standard cell provided in the semiconductor device is formed, and in a region corresponding to the power control region Standard cells and switch cells SWC are formed.

また、図2に示す例では、グローバル電源配線GVDDが配線層のうち最上層に設けられる。グローバル電源配線GVDDは、半導体装置の回路形成領域(電源制御領域と常時電源供給領域とを含む領域)に形成される回路に対して電源を供給する。グローバル電源配線GVDDは、回路形成領域の全体に亘って形成される。このグローバル電源配線GVDDは、I/O領域に設けられる電源パッドに接続され、外部から電源の供給を受ける。   In the example shown in FIG. 2, the global power supply wiring GVDD is provided in the uppermost layer of the wiring layers. The global power supply wiring GVDD supplies power to a circuit formed in a circuit formation region (a region including a power control region and a constant power supply region) of the semiconductor device. The global power supply wiring GVDD is formed over the entire circuit formation region. The global power supply wiring GVDD is connected to a power supply pad provided in the I / O region, and is supplied with power from the outside.

また、図2に示す例では、グローバル電源配線GVDDの下層にローカル電源配線LVDDが設けられる。ローカル電源配線LVDDは、電源制御領域と常時電源供給領域とで分離して形成される。ローカル電源配線LVDDのうち電源制御領域に対応して設けられるローカル電源配線LVDDは、スイッチセルSWを介してグローバル電源配線GVDDに接続される。また、ローカル電源配線LVDDのうち電源制御領域に対応して設けられるローカル電源配線LVDDは、電源制御領域に設けられる回路に対して電源供給を行う。ローカル電源配線LVDDのうち常時電源供給領域に対応して設けられるローカル電源配線LVDDは、直接グローバル電源配線GVDDに接続される。また、ローカル電源配線LVDDのうち常時電源供給領域に対応して設けられるローカル電源配線LVDDは、常時電源供給領域に設けられる回路に対して電源供給を行う。   In the example shown in FIG. 2, the local power supply wiring LVDD is provided below the global power supply wiring GVDD. The local power supply wiring LVDD is formed separately in the power supply control region and the constant power supply region. Of the local power supply wiring LVDD, the local power supply wiring LVDD provided corresponding to the power supply control region is connected to the global power supply wiring GVDD via the switch cell SW. Further, the local power supply wiring LVDD provided corresponding to the power supply control region in the local power supply wiring LVDD supplies power to a circuit provided in the power supply control region. Of the local power supply wiring LVDD, the local power supply wiring LVDD provided corresponding to the constant power supply region is directly connected to the global power supply wiring GVDD. In addition, the local power supply wiring LVDD provided corresponding to the constant power supply region in the local power supply wiring LVDD supplies power to a circuit provided in the constant power supply region.

また、図2に示す例では、ローカル電源配線LVDDの下層にセル配線が設けられる。セル配線は、半導体基板1上に形成されるスタンダードセル間、又は、回路を構成する素子の間を接続する配線である。なお、セル配線の一部をローカル電源配線LVDDとして利用することも可能である。この場合、ローカル電源配線LVDDとして利用するセル配線はスイッチセルSWに直接接続される形態となる。   In the example shown in FIG. 2, a cell wiring is provided below the local power supply wiring LVDD. The cell wiring is a wiring for connecting between standard cells formed on the semiconductor substrate 1 or between elements constituting the circuit. A part of the cell wiring can be used as the local power supply wiring LVDD. In this case, the cell wiring used as the local power supply wiring LVDD is directly connected to the switch cell SW.

なお、実施の形態1にかかる半導体装置においては、常時電源供給領域のグローバル電源配線GVDDとローカル電源配線LVDDはビア配線により接続される。また、ローカル電源配線LVDDとセル配線とはビア配線により接続される。セル配線とスタンダードセルとはコンタクト配線によりと接続される。   In the semiconductor device according to the first embodiment, the global power supply wiring GVDD and the local power supply wiring LVDD in the constant power supply region are connected by via wiring. The local power supply wiring LVDD and the cell wiring are connected by via wiring. The cell wiring and the standard cell are connected by contact wiring.

ここで、実施の形態1にかかるスイッチセルSWの詳細について説明する。実施の形態1にかかる半導体装置では、スイッチセルSWは、第1のスイッチセルSWaと、第2のスイッチセルSWbと、を含む。そこで、実施の形態1にかかる半導体装置のスイッチセルの配置を示すブロック図を図3に示す。なお、図3では、スイッチセルへの制御信号CNTを生成する電源制御回路1に説明するために、常時電源供給領域及び常時電源供給領域に設けられる回路についても示した。   Here, details of the switch cell SW according to the first embodiment will be described. In the semiconductor device according to the first embodiment, the switch cell SW includes a first switch cell SWa and a second switch cell SWb. FIG. 3 is a block diagram showing the arrangement of the switch cells of the semiconductor device according to the first embodiment. Note that FIG. 3 also shows the constant power supply region and the circuits provided in the constant power supply region in order to explain the power supply control circuit 1 that generates the control signal CNT to the switch cell.

常時電源回路領域には、電源制御回路1と、その他の回路と、が設けられる。その他の回路は、半導体装置の機能を実現するための回路が含まれる。電源制御回路1は、第1のスイッチセルSWa及び第2のスイッチセルSWbの導通状態と遮断状態との切り換えを制御する制御信号CNTを制御する。電源制御回路1は、常時電源供給領域に配置されているため、電源制御領域への電源供給が停止されている期間も動作する。なお、制御信号CNTは、電源制御回路1を用いずに外部から入力しても良い。   A power supply control circuit 1 and other circuits are provided in the constant power supply circuit area. The other circuit includes a circuit for realizing the function of the semiconductor device. The power supply control circuit 1 controls a control signal CNT that controls switching of the first switch cell SWa and the second switch cell SWb between a conduction state and a cutoff state. Since the power supply control circuit 1 is always arranged in the power supply area, it operates even during a period when the power supply to the power supply control area is stopped. The control signal CNT may be input from the outside without using the power supply control circuit 1.

電源制御領域には、第1のスイッチセルSWa、第2のスイッチセルSWb、電源制御対象回路が配置される。電源制御対象回路は、電源電圧の供給と遮断とが切り換えられる回路であって、半導体装置の機能を実現する回路である。第1のスイッチセルSWaは、グローバル電源配線GVDDから電源制御対象回路への電源電圧の供給と遮断とを制御信号CNTの論理レベルに基づき切り換える。また、第1のスイッチセルSWaは、入力された制御信号CNTを後段回路に伝達する。第2のスイッチセルSWbは、グローバル電源配線GVDDから電源制御対象回路への電源電圧の供給と遮断とを制御信号CNTの論理レベルに基づき切り換える。第2のスイッチセルSWbは、第1のスイッチセルSWaの後段に配置される。また、第2のスイッチセルSWbは、電源制御対象回路に電源電圧を与えるローカル電源配線の電圧値MONが閾値電圧に達したことに応じて制御信号CNTを後段回路に伝達する入力された制御信号CNTを後段回路に伝達する。なお、実施の形態1にかかる半導体装置では、第2のスイッチセルSWbは、制御信号CNTを出力するタイミングでグローバル電源配線からローカル電源配線への電源の供給を開始する構成とする。   In the power control region, the first switch cell SWa, the second switch cell SWb, and a power control target circuit are arranged. The power control target circuit is a circuit that switches between supply and cutoff of the power supply voltage, and is a circuit that realizes the function of the semiconductor device. The first switch cell SWa switches between supply and cutoff of the power supply voltage from the global power supply wiring GVDD to the power supply control target circuit based on the logic level of the control signal CNT. Further, the first switch cell SWa transmits the input control signal CNT to the subsequent circuit. The second switch cell SWb switches between supply and cutoff of the power supply voltage from the global power supply wiring GVDD to the power supply control target circuit based on the logic level of the control signal CNT. The second switch cell SWb is arranged at the subsequent stage of the first switch cell SWa. The second switch cell SWb receives the control signal CNT that is transmitted to the subsequent circuit in response to the voltage value MON of the local power supply wiring that supplies the power supply voltage to the power control target circuit reaching the threshold voltage. CNT is transmitted to the subsequent circuit. In the semiconductor device according to the first embodiment, the second switch cell SWb is configured to start supplying power from the global power supply wiring to the local power supply wiring at the timing of outputting the control signal CNT.

続いて、第1のスイッチセルSWa及び第2のスイッチセルSWbのさらに詳細な構成について説明する。実施の形態1にかかる半導体装置のスイッチセルのブロック図を図4に示す。なお、図4に示す例では、電源制御対象回路内にローカル電源配線LVDDと、接地配線GNDと、セルを示した。セルは、ローカル電源配線LVDDと接地配線GNDとの間に接続される。つまり、セルは、ローカル電源配線LVDDに与えられる電源電圧と接地配線GNDを介して供給される接地電圧とに基づき動作する。   Next, a more detailed configuration of the first switch cell SWa and the second switch cell SWb will be described. FIG. 4 shows a block diagram of the switch cell of the semiconductor device according to the first embodiment. In the example shown in FIG. 4, the local power supply wiring LVDD, the ground wiring GND, and the cells are shown in the power control target circuit. The cell is connected between the local power supply line LVDD and the ground line GND. That is, the cell operates based on the power supply voltage applied to the local power supply wiring LVDD and the ground voltage supplied via the ground wiring GND.

図4に示すように、第1のスイッチセルSWaは、第1の信号伝達部、第1のスイッチトランジスタ11を有する。また、第1のスイッチセルSWaは、制御信号入力端子SWIN、制御信号出力端子SWOUT、電源入力端子PIN、電源出力端子POUTを有する。電源入力端子PINには、グローバル電源配線GVDDが接続され、電源出力端子POUTにはローカル電源配線LVDDが接続される。制御信号入力端子SWINから制御信号出力端子SWOUTに至る経路が第1の信号伝達部となる。第1の信号伝達部は、制御信号CNTを伝達する経路である。図4に示す例では、第1の信号伝達部にはバッファ回路10が設けられる。このバッファ回路10は、グローバル電源配線GVDDから供給される電源電圧と接地配線GNDから供給される接地電圧とに基づき動作する。つまり、第1のスイッチセルSWaは、バッファ回路10を介して制御信号CNTを伝達する。バッファ回路10は、制御信号CNTの伝達遅延を低減する目的で設けられるものである。   As shown in FIG. 4, the first switch cell SWa includes a first signal transmission unit and a first switch transistor 11. The first switch cell SWa has a control signal input terminal SWIN, a control signal output terminal SWOUT, a power input terminal PIN, and a power output terminal POUT. A global power supply line GVDD is connected to the power supply input terminal PIN, and a local power supply line LVDD is connected to the power supply output terminal POUT. A path from the control signal input terminal SWIN to the control signal output terminal SWOUT is the first signal transmission unit. The first signal transmission unit is a path for transmitting the control signal CNT. In the example shown in FIG. 4, a buffer circuit 10 is provided in the first signal transmission unit. The buffer circuit 10 operates based on the power supply voltage supplied from the global power supply wiring GVDD and the ground voltage supplied from the ground wiring GND. That is, the first switch cell SWa transmits the control signal CNT via the buffer circuit 10. The buffer circuit 10 is provided for the purpose of reducing the transmission delay of the control signal CNT.

第1のスイッチトランジスタ11は、PMOSトランジスタにより形成される。第1のスイッチトランジスタ11は、ソースが電源入力端子PINに接続され、ドレインが電源出力端子POUTに接続される。第1のスイッチトランジスタ11のゲートには、バッファ回路10を介して制御信号CNTが入力される。つまり、第1のスイッチトランジスタ11は、制御信号CNTの論理レベルに応じて前記グローバル電源配線と前記ローカル電源配線とを導通状態とするか遮断状態とするかを切り換える。   The first switch transistor 11 is formed by a PMOS transistor. The first switch transistor 11 has a source connected to the power input terminal PIN and a drain connected to the power output terminal POUT. A control signal CNT is input to the gate of the first switch transistor 11 via the buffer circuit 10. That is, the first switch transistor 11 switches whether the global power supply wiring and the local power supply wiring are brought into a conductive state or a cut-off state according to the logic level of the control signal CNT.

第2のスイッチセルSWbは、第2の信号伝達部、第2のスイッチトランジスタ21を有する。また、第2のスイッチセルSWbは、制御信号入力端子SWINa、制御信号出力端子SWOUT、電源入力端子PIN、電源出力端子POUTを有する。電源入力端子PINには、グローバル電源配線GVDDが接続され、電源出力端子POUTにはローカル電源配線LVDDが接続される。制御信号入力端子SWINaから制御信号出力端子SWOUTに至る経路が第2の信号伝達部となる。第2の信号伝達部は、制御信号CNTを伝達する経路である。図4に示す例では、第2の信号伝達部にはゲーティング回路20が設けられる。ゲーティング回路20は、ローカル電源配線LVDDの電圧値MONが閾値電圧Vthを超えるまでの期間、制御信号CNTの後段回路への伝達を遮断する。ゲーティング回路20は、グローバル電源配線GVDDから供給される電源電圧と接地配線GNDから供給される接地電圧とに基づき動作する。このゲーティング回路20の詳細は後述する。なお、ゲーティング回路20の反転入力端子に入力されるローカル電源配線LVDDの電圧値MONは、第2のスイッチセルSWbの近傍に配線される第1層の電源配線と接続する。これは、配線層だけではなく、第1層の電源配線の電圧値MONをモニタすることによって、トランジスタ層に対するチャージの進行状況をモニタする為である。   The second switch cell SWb includes a second signal transmission unit and a second switch transistor 21. The second switch cell SWb has a control signal input terminal SWINa, a control signal output terminal SWOUT, a power supply input terminal PIN, and a power supply output terminal POUT. A global power supply line GVDD is connected to the power supply input terminal PIN, and a local power supply line LVDD is connected to the power supply output terminal POUT. A path from the control signal input terminal SWINa to the control signal output terminal SWOUT is a second signal transmission unit. The second signal transmission unit is a path for transmitting the control signal CNT. In the example shown in FIG. 4, a gating circuit 20 is provided in the second signal transmission unit. The gating circuit 20 cuts off the transmission of the control signal CNT to the subsequent circuit until the voltage value MON of the local power supply wiring LVDD exceeds the threshold voltage Vth. The gating circuit 20 operates based on the power supply voltage supplied from the global power supply wiring GVDD and the ground voltage supplied from the ground wiring GND. Details of the gating circuit 20 will be described later. Note that the voltage value MON of the local power supply wiring LVDD input to the inverting input terminal of the gating circuit 20 is connected to the first-layer power supply wiring wired in the vicinity of the second switch cell SWb. This is because the progress of the charge on the transistor layer is monitored by monitoring the voltage value MON of the power supply wiring of the first layer as well as the wiring layer.

第2のスイッチトランジスタ21は、PMOSトランジスタにより形成される。第2のスイッチトランジスタ21は、ソースが電源入力端子PINに接続され、ドレインが電源出力端子POUTに接続される。第2のスイッチトランジスタ21のゲートには、ゲーティング回路20を介して制御信号CNTが入力される。つまり、第2のスイッチトランジスタ21は、ゲーティング回路20が出力する制御信号CNTの論理レベルに応じて前記グローバル電源配線と前記ローカル電源配線とを導通状態とするか遮断状態とするかを切り換える。   The second switch transistor 21 is formed by a PMOS transistor. The second switch transistor 21 has a source connected to the power input terminal PIN and a drain connected to the power output terminal POUT. A control signal CNT is input to the gate of the second switch transistor 21 via the gating circuit 20. That is, the second switch transistor 21 switches whether the global power supply line and the local power supply line are in a conductive state or a cut-off state according to the logic level of the control signal CNT output from the gating circuit 20.

ここで、ゲーティング回路20の詳細について説明する。ゲーティング回路20の回路図を図5に示す。ゲーティング回路20は、インバータ30と、OR回路31を有する。インバータ30は、ローカル電源配線LVDDの電圧値MONが閾値電圧Vthを超えた場合にロウレベルとなる判定信号MONbを生成する。判定信号MONbは、ローカル電源配線LVDDの電圧値MONが閾値電圧Vthよりも低い電圧値であった場合、ハイレベルとなる。つまり、ゲーティング回路20の閾値電圧Vthは、インバータ30の閾値電圧Vtである。OR回路31は、判定信号MONbと制御信号CNTとの論理和演算結果を制御信号CNTとして出力する。   Here, details of the gating circuit 20 will be described. A circuit diagram of the gating circuit 20 is shown in FIG. The gating circuit 20 includes an inverter 30 and an OR circuit 31. The inverter 30 generates a determination signal MONb that becomes a low level when the voltage value MON of the local power supply wiring LVDD exceeds the threshold voltage Vth. The determination signal MONb is at a high level when the voltage value MON of the local power supply wiring LVDD is lower than the threshold voltage Vth. That is, the threshold voltage Vth of the gating circuit 20 is the threshold voltage Vt of the inverter 30. The OR circuit 31 outputs a logical sum operation result of the determination signal MONb and the control signal CNT as the control signal CNT.

インバータ30は、NMOSトランジスタN1と、PMOSトランジスタP1とを有する。NMOSトランジスタN1は、ソースが接地配線GNDに接続され、ドレインがPMOSトランジスタP1のドレインと接続される。PMOSトランジスタP1のソースは、グローバル電源配線GVDDに接続される。PMOSトランジスタP1のゲートとNMOSトランジスタN1のゲートは共通接続され、ローカル電源配線LVDDの電圧値MONが入力される。そして、PMOSトランジスタP1のドレインとNMOSトランジスタN1のドレインとの接続点から判定信号MONbを出力する。インバータ30の閾値電圧Vthは、一般的には電源電圧と接地電圧との電圧差の1/2の電圧値となる。閾値電圧Vthは、例えば、接地配線GNDとNMOSトランジスタN1のソースとの間に抵抗を挿入することで、高く設定することができる。   The inverter 30 includes an NMOS transistor N1 and a PMOS transistor P1. The NMOS transistor N1 has a source connected to the ground wiring GND and a drain connected to the drain of the PMOS transistor P1. The source of the PMOS transistor P1 is connected to the global power supply line GVDD. The gate of the PMOS transistor P1 and the gate of the NMOS transistor N1 are connected in common, and the voltage value MON of the local power supply wiring LVDD is input. Then, the determination signal MONb is output from the connection point between the drain of the PMOS transistor P1 and the drain of the NMOS transistor N1. The threshold voltage Vth of the inverter 30 is generally a voltage value that is ½ of the voltage difference between the power supply voltage and the ground voltage. The threshold voltage Vth can be set high, for example, by inserting a resistor between the ground wiring GND and the source of the NMOS transistor N1.

OR回路31は、NMOSトランジスタN2〜N4、PMOSトランジスタP2〜P4を有する。NMOSトランジスタN2は、ソースが接地配線GNDに接続され、ゲートに判定信号MONbが入力される。NMOSトランジスタN3は、ソースが接地配線GNDに接続され、ゲートに制御信号CNTが入力される。NMOSトランジスタN2、N3のドレインは、互いに接続されると共にPMOSトランジスタP3のドレインと接続される。NMOSトランジスタN2、N3のドレイン及びPMOSトランジスタP3のドレインが接続されるノードを以下ではノードNDと称す。PMOSトランジスタP3は、ソースがPMOSトランジスタP2のドレインに接続され、ゲートに制御信号CNTが入力される。PMOSトランジスタP2は、ソースがグローバル電源配線GVDDに接続され、ゲートに判定信号MONbが入力される。   The OR circuit 31 includes NMOS transistors N2 to N4 and PMOS transistors P2 to P4. The source of the NMOS transistor N2 is connected to the ground wiring GND, and the determination signal MONb is input to the gate. The source of the NMOS transistor N3 is connected to the ground wiring GND, and the control signal CNT is input to the gate. The drains of the NMOS transistors N2 and N3 are connected to each other and to the drain of the PMOS transistor P3. A node to which the drains of the NMOS transistors N2 and N3 and the drain of the PMOS transistor P3 are connected is hereinafter referred to as a node ND. The source of the PMOS transistor P3 is connected to the drain of the PMOS transistor P2, and the control signal CNT is input to the gate. The source of the PMOS transistor P2 is connected to the global power supply wiring GVDD, and the determination signal MONb is input to the gate.

NMOSトランジスタN4は、ソースが接地配線GNDに接続され、ドレインがPMOSトランジスタP4のドレインと接続される。PMOSトランジスタP4のソースは、グローバル電源配線GVDDに接続される。PMOSトランジスタP4のゲートとNMOSトランジスタN4のゲートは共通接続され、ノードNDと接続される。そして、PMOSトランジスタP4のドレインとNMOSトランジスタN4のドレインとの接続点から後段回路及び第2のスイッチトランジスタ21のゲートに制御信号CNTを出力する。   The NMOS transistor N4 has a source connected to the ground wiring GND and a drain connected to the drain of the PMOS transistor P4. The source of the PMOS transistor P4 is connected to the global power supply line GVDD. The gate of the PMOS transistor P4 and the gate of the NMOS transistor N4 are connected in common and connected to the node ND. Then, a control signal CNT is output from the connection point between the drain of the PMOS transistor P4 and the drain of the NMOS transistor N4 to the subsequent circuit and the gate of the second switch transistor 21.

制御信号CNTと判定信号MONbとが共にロウレベルである場合、PMOSトランジスタP2、P3がオン状態となり、NMOSトランジスタN2、N3がいずれもオフ状態となるため、OR回路31は、ノードNDにハイレベル(例えば、電源電圧)の信号を生成する。そして、OR回路31は、NMOSトランジスタN4及びPMOSトランジスタP4により形成されるインバータにより、ロウレベル(例えば、接地電圧)の制御信号CNTを出力する。また、制御信号CNTと判定信号MONbとの少なくとも一方がハイレベルである場合、PMOSトランジスタP2、P3の少なくとも一方がオフ状態となり、NMOSトランジスタN2、N3の少なくとも一方がオン状態となるため、OR回路31は、ノードNDにロウレベルの信号を生成する。そして、OR回路31は、NMOSトランジスタN4及びPMOSトランジスタP4により形成されるインバータにより、ハイレベル(例えば、接地電圧)の制御信号CNTを出力する。   When both the control signal CNT and the determination signal MONb are at the low level, the PMOS transistors P2 and P3 are turned on, and the NMOS transistors N2 and N3 are both turned off, so that the OR circuit 31 has a high level ( For example, a signal of power supply voltage) is generated. The OR circuit 31 outputs a control signal CNT of a low level (for example, ground voltage) by an inverter formed by the NMOS transistor N4 and the PMOS transistor P4. When at least one of the control signal CNT and the determination signal MONb is at a high level, at least one of the PMOS transistors P2 and P3 is turned off and at least one of the NMOS transistors N2 and N3 is turned on. 31 generates a low level signal at the node ND. The OR circuit 31 outputs a control signal CNT of a high level (for example, ground voltage) by an inverter formed by the NMOS transistor N4 and the PMOS transistor P4.

続いて、第1のスイッチセルSWaと第2のスイッチセルSWbとを図4に示す構成とした場合における半導体装置の動作について説明する。第1のスイッチセルSWaと第2のスイッチセルSWbとを有する半導体装置の動作を示すタイミングチャートを図6に示す。図6に示す例は、第1のスイッチセルSWa及び第2のスイッチセルSWbの動作を中心に記載したものである。図6に示す例では、半導体装置は、第1のスイッチセルSWa及び第2のスイッチセルSWbの導通状態に応じて4つの状態を有する。以下の説明では、半導体装置の状態毎に半導体装置の動作を説明する。   Next, the operation of the semiconductor device when the first switch cell SWa and the second switch cell SWb are configured as shown in FIG. 4 will be described. A timing chart showing the operation of the semiconductor device having the first switch cell SWa and the second switch cell SWb is shown in FIG. The example shown in FIG. 6 mainly describes the operations of the first switch cell SWa and the second switch cell SWb. In the example shown in FIG. 6, the semiconductor device has four states according to the conduction state of the first switch cell SWa and the second switch cell SWb. In the following description, the operation of the semiconductor device will be described for each state of the semiconductor device.

まず、第1の状態(図6の状態番号1)では、第1のスイッチセルSWaの制御信号入力端子SWINに入力される制御信号CNTはハイレベルである。そのため、第1のスイッチセルの制御信号出力端子SWOUTから出力される制御信号CNTもハイベルとなる。また、第1の状態では、ローカル電源配線LVDDには電源電圧が供給されていない。そのため、ローカル電源配線LVDDの電圧は、ほぼ接地電圧となる。従って、第1の状態では、第2のスイッチセルSWb内の判定信号MONbはハイレベルとなる。そして、第2のスイッチセルSWbは、前段に設けられる第1のスイッチセルSWaから出力される制御信号CNTがロウレベル、かつ、判定信号MONbがハイレベルであることに応じて制御信号出力端子SWOUTからハイレベルを出力する。つまり、第1の状態では、第1のスイッチセルSWa及び第2のスイッチセルSWbは、遮断状態となり、グローバル電源配線GVDDからローカル電源配線LVDDへの電源電圧の供給を遮断した状態である。   First, in the first state (state number 1 in FIG. 6), the control signal CNT input to the control signal input terminal SWIN of the first switch cell SWa is at a high level. For this reason, the control signal CNT output from the control signal output terminal SWOUT of the first switch cell also becomes a high level. In the first state, the power supply voltage is not supplied to the local power supply wiring LVDD. Therefore, the voltage of the local power supply wiring LVDD is almost the ground voltage. Therefore, in the first state, the determination signal MONb in the second switch cell SWb is at a high level. The second switch cell SWb is connected to the control signal output terminal SWOUT in response to the control signal CNT output from the first switch cell SWa provided in the previous stage being low level and the determination signal MONb being high level. Output high level. That is, in the first state, the first switch cell SWa and the second switch cell SWb are in a cut-off state, and the supply of the power supply voltage from the global power supply line GVDD to the local power supply line LVDD is cut off.

続いて、第2の状態(図6の状態番号2)の動作について説明する。第2の状態では、電源制御回路1が出力する制御信号CNTがハイレベルからロウレベルとなる。この制御信号CNTの論理レベルの遷移に応じて、第1のスイッチセルSWaが出力する制御信号CNTもロウレベルに遷移する。そして、第1のスイッチセルSWaでは、第1のスイッチトランジスタ11がオン状態に切り替わり、グローバル電源配線GVDDからローカル電源配線LVDDに電源電圧の供給を開始する。従って、第2の状態では、ローカル電源配線LVDDの電圧が上昇する。また、第1のスイッチトランジスタ11がオフ状態からオン状態に切り替わることに応じて電源制御対象回路に配置されるセルを構成するトランジスタの制止容量及び電源制御対象回路の配線容量等に電流が流れ突入電流が発生する。また、突入電流の発生に応じてグローバル電源配線GVDDの電圧が一時的に低下する。この時発生する突入電流及び電圧の低下は、オンするトランジスタが第1のスイッチトランジスタ11の能力により制限される。   Next, the operation in the second state (state number 2 in FIG. 6) will be described. In the second state, the control signal CNT output from the power supply control circuit 1 changes from the high level to the low level. In response to the transition of the logic level of the control signal CNT, the control signal CNT output from the first switch cell SWa also transitions to the low level. Then, in the first switch cell SWa, the first switch transistor 11 is turned on, and supply of the power supply voltage from the global power supply wiring GVDD to the local power supply wiring LVDD is started. Therefore, in the second state, the voltage of the local power supply line LVDD increases. In addition, when the first switch transistor 11 is switched from the off state to the on state, a current flows into the blocking capacity of the transistor constituting the cell arranged in the power control target circuit and the wiring capacity of the power control target circuit. Electric current is generated. In addition, the voltage of the global power supply wiring GVDD temporarily decreases in accordance with the occurrence of the inrush current. The drop of the inrush current and the voltage generated at this time is limited by the capability of the first switch transistor 11 to turn on.

また、第2の状態では、ローカル電源配線LVDDの電圧値MONが第2のスイッチセルSWbのインバータ30の閾値電圧Vth以下である。そのため、インバータ30が出力する判定信号MONbはハイレベルを維持する。従って、第1のスイッチセルSWaが出力する制御信号CNTがロウレベルとなっても、第2のスイッチセルSWbが出力する制御信号CNTは、ハイレベルを維持する。また、第2のスイッチセルSWbでは、出力する制御信号CNTがハイレベルを維持することから第2のスイッチトランジスタ21は遮断状態を維持する。   In the second state, the voltage value MON of the local power supply wiring LVDD is equal to or lower than the threshold voltage Vth of the inverter 30 of the second switch cell SWb. Therefore, the determination signal MONb output from the inverter 30 maintains a high level. Therefore, even when the control signal CNT output from the first switch cell SWa becomes low level, the control signal CNT output from the second switch cell SWb maintains high level. In the second switch cell SWb, since the output control signal CNT is maintained at the high level, the second switch transistor 21 is maintained in the cutoff state.

続いて、第3の状態(図6の状態番号3)の動作について説明する。第3の状態では、電源制御回路1が出力する制御信号CNTがロウレベルを維持する。これにより、第1のスイッチセルSWaが出力する制御信号CNTもロウレベルを維持する。従って、第1のスイッチセルSWaでは、第1のスイッチトランジスタ11がオン状態を維持し、グローバル電源配線GVDDからローカル電源配線LVDDへの電源電圧の供給を継続する。   Next, the operation in the third state (state number 3 in FIG. 6) will be described. In the third state, the control signal CNT output from the power supply control circuit 1 maintains the low level. As a result, the control signal CNT output from the first switch cell SWa also maintains the low level. Therefore, in the first switch cell SWa, the first switch transistor 11 is kept on, and the supply of the power supply voltage from the global power supply wiring GVDD to the local power supply wiring LVDD is continued.

また、第3の状態では、ローカル電源配線LVDDの電圧値MONが第2のスイッチセルSWbのインバータ30の閾値電圧Vthを上回る。そのため、インバータ30が出力する判定信号MONbはハイレベルからロウレベルに遷移する。これにより、OR回路31は、出力する制御信号CNTの論理レベルをハイレベルからロウレベルに切り換える。つまり、第2のスイッチセルSWbが出力する制御信号CNTは、ハイレベルからロウレベルに遷移する。そして、第2のスイッチセルSWbでは、出力する制御信号CNTの論理レベルの切り替わりに応じて第2のスイッチトランジスタ21をオフ状態からオン状態に切り換える。これにより、第2のスイッチトランジスタ21を介してグローバル電源配線GVDDからローカル電源配線LVDDへの電源電圧の供給が開始される。つまり、第3の状態では、第1のスイッチトランジスタ11及び第2のスイッチトランジスタ21を用いてローカル電源配線LVDDへの電源電圧の供給を行う。   In the third state, the voltage value MON of the local power supply wiring LVDD exceeds the threshold voltage Vth of the inverter 30 of the second switch cell SWb. Therefore, the determination signal MONb output from the inverter 30 transitions from the high level to the low level. Thereby, the OR circuit 31 switches the logic level of the output control signal CNT from the high level to the low level. That is, the control signal CNT output from the second switch cell SWb transitions from a high level to a low level. In the second switch cell SWb, the second switch transistor 21 is switched from the off state to the on state in accordance with the switching of the logic level of the output control signal CNT. As a result, supply of power supply voltage from the global power supply wiring GVDD to the local power supply wiring LVDD is started via the second switch transistor 21. That is, in the third state, the power supply voltage is supplied to the local power supply wiring LVDD using the first switch transistor 11 and the second switch transistor 21.

第3の状態の開始時点では、オン状態となるスイッチトランジスタの数の増加に応じて、突入電流が発生する。ローカル電源配線LVDDの電圧が第2の状態の開始時点よりも上昇しているため、この突入電流は、第2の状態の開始時点で発生する突入電流より小さくなる。また、突入電流の減少に伴いグローバル電源配線GVDDの電圧降下量も小さくなる。また、第3の状態では、ローカル電源配線LVDDに電源電圧を供給するスイッチトランジスタの数が増加することに伴いローカル電源配線LVDDの電圧上昇の速度が速くなる。なお、第3の状態においてローカル電源配線LVDDの電圧がグローバル電源配線GVDDの電圧と等しくなる電圧まで上昇する。   At the start of the third state, an inrush current is generated according to an increase in the number of switch transistors that are turned on. Since the voltage of the local power supply wiring LVDD is higher than the start time of the second state, the inrush current is smaller than the inrush current generated at the start time of the second state. Further, as the inrush current decreases, the voltage drop amount of the global power supply wiring GVDD also decreases. In the third state, as the number of switch transistors that supply the power supply voltage to the local power supply line LVDD increases, the voltage increase rate of the local power supply line LVDD increases. Note that in the third state, the voltage of the local power supply wiring LVDD rises to a voltage equal to the voltage of the global power supply wiring GVDD.

続いて、第4の状態(図6の状態番号4)の動作について説明する。第4の状態では、電源制御回路1が出力する制御信号CNTがロウレベルからハイレベルとなる。この制御信号CNTの論理レベルの遷移に応じて、第1のスイッチセルSWaが出力する制御信号CNTもハイレベルに遷移する。そして、第1のスイッチセルSWaでは、第1のスイッチトランジスタ11がオフ状態に切り替わり、グローバル電源配線GVDDからローカル電源配線LVDDに電源電圧の供給を停止する。また、第1のスイッチセルSWaが出力する制御信号CNTの論理レベルの遷移に応じて、第2のスイッチセルSWbのゲーティング回路20(即ち、ゲーティング回路20内のOR回路31)が出力する制御信号CNTもハイレベルに遷移する。そして、第2のスイッチセルSWbでは、第2のスイッチトランジスタ21がオフ状態に切り替わり、グローバル電源配線GVDDからローカル電源配線LVDDに電源電圧の供給を停止する。   Next, the operation in the fourth state (state number 4 in FIG. 6) will be described. In the fourth state, the control signal CNT output from the power supply control circuit 1 changes from the low level to the high level. In response to the transition of the logic level of the control signal CNT, the control signal CNT output from the first switch cell SWa also transitions to a high level. In the first switch cell SWa, the first switch transistor 11 is turned off, and supply of the power supply voltage from the global power supply wiring GVDD to the local power supply wiring LVDD is stopped. Further, the gating circuit 20 of the second switch cell SWb (that is, the OR circuit 31 in the gating circuit 20) outputs in response to the transition of the logic level of the control signal CNT output from the first switch cell SWa. The control signal CNT also changes to a high level. In the second switch cell SWb, the second switch transistor 21 is switched off, and supply of the power supply voltage from the global power supply wiring GVDD to the local power supply wiring LVDD is stopped.

つまり、第4の状態では、第1のスイッチトランジスタ11及び第2のスイッチトランジスタ21がいずれも遮断状態となる。これに応じて、ローカル電源配線LVDDの電圧値MONは低下する。そして、ローカル電源配線LVDDの電圧値MONがゲーティング回路20のインバータ30の閾値電圧Vthを下回ると判定信号MONbがロウレベルからハイレベルに遷移して、第4の状態から第1の状態に戻る。   That is, in the fourth state, both the first switch transistor 11 and the second switch transistor 21 are cut off. In response to this, the voltage value MON of the local power supply wiring LVDD decreases. When the voltage value MON of the local power supply line LVDD falls below the threshold voltage Vth of the inverter 30 of the gating circuit 20, the determination signal MONb changes from the low level to the high level and returns from the fourth state to the first state.

上述したように、実施の形態1にかかる半導体装置では、第2のスイッチセルSWbの導通状態をローカル電源配線LVDDの電圧値MONに応じて切り換えることでスロースイッチ制御を実現する。しかし、実際に半導体装置を設計する場合、電源制御領域の面積は2つのスイッチセルのみで制御できる面積よりも大きい。そこで、第1のスイッチセルSWaと第2のスイッチセルSWbとの配置例について説明する。図7に実施の形態1にかかる半導体装置におけるスイッチセルの配置を説明する平面レイアウトの概略図を示す。なお、図7では、制御信号CNTが伝搬する順序を示す数字をスイッチセル上に記載した。   As described above, in the semiconductor device according to the first embodiment, the slow switch control is realized by switching the conduction state of the second switch cell SWb according to the voltage value MON of the local power supply wiring LVDD. However, when actually designing a semiconductor device, the area of the power control region is larger than the area that can be controlled by only two switch cells. Therefore, an arrangement example of the first switch cell SWa and the second switch cell SWb will be described. FIG. 7 is a schematic diagram of a planar layout for explaining the arrangement of switch cells in the semiconductor device according to the first embodiment. In FIG. 7, numbers indicating the order in which the control signal CNT propagates are shown on the switch cell.

図7に示すように、より実際に近いレイアウトでは、電源制御領域にスイッチセルをマトリックス状に配置する。そして、第2のスイッチセルSWbは、第1のスイッチセルの後段に配置する。また、複数の第2のスイッチセルSWbがある場合、2つの第2のスイッチセルSWbの間に第1のスイッチセルSWaが挿入されるように配置する。このような配置とすることで、第2のスイッチセルSWbの間に挿入された第1のスイッチセルSWbにより同時にオン状態となるスイッチトランジスタの個数を設定することができる。   As shown in FIG. 7, in a layout that is closer to reality, switch cells are arranged in a matrix in the power supply control region. Then, the second switch cell SWb is arranged at the subsequent stage of the first switch cell. In addition, when there are a plurality of second switch cells SWb, the first switch cells SWa are arranged so as to be inserted between the two second switch cells SWb. With this arrangement, it is possible to set the number of switch transistors that are simultaneously turned on by the first switch cell SWb inserted between the second switch cells SWb.

また、図7に示す例では、制御信号CNTが伝搬する順序が1番目から51番目までのスイッチセルは制御信号CNTが直列に伝搬するように配置し、52番目以降のスイッチセルは制御信号CNTがツリー状に伝搬するように配置する。なお、図7に示す例では、30番目、35番目、40番目、45番目に制御信号CNTが伝搬するスイッチセルを第2のスイッチセルSWbで構成し、その他のスイッチセルを第1のスイッチセルSWaで構成する。   In the example shown in FIG. 7, the switch cells in the order of propagation of the control signal CNT are arranged so that the control signal CNT propagates in series, and the switch cells after the 52nd are controlled by the control signal CNT. Is arranged to propagate in a tree shape. In the example shown in FIG. 7, the switch cell through which the control signal CNT propagates at the 30th, 35th, 40th, and 45th is configured by the second switch cell SWb, and the other switch cells are the first switch cell. It consists of SWa.

続いて、図7に示したスイッチセルの配置例に対応する実施の形態1にかかる半導体装置の動作について説明する。実施の形態1にかかる半導体装置における電源制御領域(図7の配置例)の起動動作と停止動作とのタイミングチャートを図8に示す。   Next, the operation of the semiconductor device according to the first embodiment corresponding to the arrangement example of the switch cell shown in FIG. 7 will be described. FIG. 8 shows a timing chart of the start operation and the stop operation in the power control region (arrangement example in FIG. 7) in the semiconductor device according to the first embodiment.

図8に示す例では、タイミングt1において、電源制御回路1が出力する制御信号CNTがハイレベルからロウレベルに遷移する。そして、制御信号CNTの遷移に応じて1番目から29番目のスイッチセルがオン状態となる。タイミングt1では、オン状態となるスイッチに合わせてローカル電源配線LVDDの電圧値MONが上昇するが、この電圧の上昇率は、電源制御領域の位置によって異なる。具体的には、1番目から29番目のスイッチが配置されている領域の近傍のローカル電源配線LVDDは、急速にグローバル電源配線GVDDの電圧に達する。一方、未だオフ状態のスイッチセル(30番目以降のスイッチセル)が配置される領域のローカル電源配線LVDDの電圧上昇率は、1番目から29番目のスイッチが配置される領域の近傍のローカル電源配線LVDDの電圧上昇率よりも小さくなる。これは、オン状態のスイッチセルから遠いローカル電源配線LVDDは、オン状態のスイッチセルからの距離に応じて寄生抵抗成分が増加するため、当該寄生抵抗成分により電圧降下が生じるためである。   In the example shown in FIG. 8, at timing t1, the control signal CNT output from the power supply control circuit 1 transits from a high level to a low level. Then, the first to 29th switch cells are turned on in response to the transition of the control signal CNT. At the timing t1, the voltage value MON of the local power supply wiring LVDD increases in accordance with the switch that is turned on. The rate of increase of this voltage varies depending on the position of the power supply control region. Specifically, the local power supply wiring LVDD near the area where the first to 29th switches are arranged rapidly reaches the voltage of the global power supply wiring GVDD. On the other hand, the voltage increase rate of the local power supply wiring LVDD in the region where the switch cells (30th and subsequent switch cells) that are still in the off state are arranged is the local power supply wiring in the vicinity of the region where the first to 29th switches are arranged. It becomes smaller than the voltage increase rate of LVDD. This is because the local power supply line LVDD far from the switch cell in the on state has a parasitic resistance component that increases according to the distance from the switch cell in the on state, and thus a voltage drop occurs due to the parasitic resistance component.

続いて、タイミングt2以降の動作について説明する。タイミングt2以降では、タイミングt2からt5の各時点で、30番目、35番目、40番目、45番目に配置された第2のスイッチセルSWbが順にオン状態に切り替る。これは、タイミングt2からt5の各時点で、30番目、35番目、40番目、45番目に配置された第2のスイッチセルSWbの閾値電圧Vthを当該スイッチセルの近傍のローカル電源配線LVDDの電圧値MONが上回るためである。そして、ローカル電源配線LVDDは、第2のスイッチセルSWbの閾値電圧Vthを超えると急速に立ち上がる。   Subsequently, an operation after the timing t2 will be described. After the timing t2, the second switch cells SWb arranged at the 30th, 35th, 40th, and 45th positions are sequentially switched to the ON state at each timing from the timing t2 to the time t5. This is because the threshold voltage Vth of the second switch cell SWb arranged at the 30th, 35th, 40th, and 45th times is set to the voltage of the local power supply wiring LVDD near the switch cell at each time point from timing t2 to t5. This is because the value MON exceeds. Then, the local power supply wiring LVDD rises rapidly when the threshold voltage Vth of the second switch cell SWb is exceeded.

図8に示す例では、タイミングt1〜t5の各時点においてオン状態になるスイッチセルが増加する。そのため、タイミングt1〜t5の各時点で突入電流が生じる。この突入電流は、タイミングt1からt5まで時間が進ごとに小さくなる。これは、時間が進につれて未充電の寄生容量が小さくなることと、時間が進につれてローカル電源配線LVDDの電圧値MONが上昇することに起因する。また、突入電流が小さくなるのに伴ってグローバル電源配線GVDDの電圧降下も小さくなる。   In the example illustrated in FIG. 8, the number of switch cells that are turned on at each time point in the timings t1 to t5 increases. Therefore, an inrush current is generated at each time point of timings t1 to t5. This inrush current decreases with time from timing t1 to t5. This is due to the fact that the uncharged parasitic capacitance decreases with time and that the voltage value MON of the local power supply wiring LVDD increases with time. Further, as the inrush current decreases, the voltage drop of the global power supply wiring GVDD also decreases.

上記説明より、実施の形態1にかかる半導体装置は、電源制御領域に第1のスイッチセルSWaと第2のスイッチセルSWbとを有する。第2のスイッチセルSWbは、自スイッチセルが電源電圧を供給するローカル電源配線LVDDの電圧値MONが予め設定された閾値電圧Vthに達するまでの間、オフ状態を維持すると共に後段回路に伝達する制御信号CNTをスイッチセルのオフ状態を指示する値(例えば、ハイレベル)に維持する。一方、第1のスイッチセルSWaは、入力された制御信号CNTを即座に後段回路に伝達すると共に入力された制御信号CNTに応じて即座にオン状態となる。そして、実施の形態1にかかる半導体装置では、制御信号CNTを第1のスイッチセルSWaに伝達した後で第2のスイッチセルSWbに伝達する。これにより、実施の形態1にかかる半導体装置では、第1のスイッチセルSWaと第2のスイッチセルSWbとが同時にオン状態となることを防止する。スイッチセルをこのような配置とすることで、実施の形態1にかかる半導体装置では、グローバル電源配線GVDDから電源制御領域に流れる突入電流を分散すると共に、一度に流れる突入電流のピーク値を低減することができる。   From the above description, the semiconductor device according to the first embodiment has the first switch cell SWa and the second switch cell SWb in the power control region. The second switch cell SWb maintains the OFF state and transmits it to the subsequent circuit until the voltage value MON of the local power supply line LVDD to which the switch cell supplies the power supply voltage reaches a preset threshold voltage Vth. The control signal CNT is maintained at a value (for example, high level) indicating the OFF state of the switch cell. On the other hand, the first switch cell SWa immediately transmits the input control signal CNT to the subsequent circuit and immediately turns on according to the input control signal CNT. In the semiconductor device according to the first embodiment, the control signal CNT is transmitted to the first switch cell SWa and then transmitted to the second switch cell SWb. Thereby, in the semiconductor device according to the first embodiment, the first switch cell SWa and the second switch cell SWb are prevented from being simultaneously turned on. By arranging the switch cells in this way, in the semiconductor device according to the first embodiment, the inrush current flowing from the global power supply wiring GVDD to the power supply control region is dispersed and the peak value of the inrush current flowing at a time is reduced. be able to.

また、第2のスイッチセルSWbは、第1のスイッチセルSWaよりもオン状態に切り替るタイミングが遅くなる。従来、スイッチセルのオン状態への切り替わりの遅れ時間量は、コンデンサ等による遅延回路により設定した。そのため、従来は、遅延量を設定するためにシミュレーション等により突入電流を見積もりながらコンデンサの容量値を設定する必要があった。しかしながら、実施の形態1にかかる第2のスイッチセルSWbでは、コンデンサを用いることなく、制御信号CNTの伝搬を遅延させることができる。これにより、実施の形態1にかかる半導体装置では、シミュレーションによるパラメータ(例えば、コンデンサの容量値)の調整処理を省略して設計時間を短縮することができる。   In addition, the second switch cell SWb has a later timing for switching to the ON state than the first switch cell SWa. Conventionally, the amount of delay time for switching the switch cell to the ON state is set by a delay circuit such as a capacitor. Therefore, conventionally, in order to set the delay amount, it has been necessary to set the capacitance value of the capacitor while estimating the inrush current by simulation or the like. However, in the second switch cell SWb according to the first embodiment, the propagation of the control signal CNT can be delayed without using a capacitor. Thereby, in the semiconductor device according to the first embodiment, it is possible to reduce the design time by omitting the adjustment process of the parameters (for example, the capacitance value of the capacitor) by simulation.

また、一般的にコンデンサは、回路面積が大きくなる傾向があるが、第2のスイッチセルSWbは、コンデンサ等の大きな回路面積が必要な素子を含んでいない。そのため、実施の形態1にかかる半導体装置は、従来に比べ回路面積を削減することができる。   In general, a capacitor tends to have a large circuit area, but the second switch cell SWb does not include an element that requires a large circuit area, such as a capacitor. Therefore, the semiconductor device according to the first embodiment can reduce the circuit area as compared with the conventional one.

また、第1のスイッチセルSWa及び第2のスイッチセルSWbは、アナログ回路を用いずに構成することができる。アナログ回路に用いられる回路は、一般的に、デジタル回路に用いられる回路とは異なる特性を求められる。例えば、コンパレータは電源ノイズに起因して誤動作を生じ、基準電圧生成部等により形成される基準電圧に電源ノイズ等の影響を受ける場合当該基準電圧に基づき動作する回路が誤動作を生じる。このような誤動作を防止するためには、アナログ回路は、デジタル回路とは異なる電源系の領域に形成される。しかしながら、実施の形態1にかかる半導体装置で用いられる第1のスイッチセルSWa及び第2のスイッチセルSWbは、アナログ回路を含まないため、電源制御領域がデジタル回路しか含まない場合であっても電源制御領域内に形成することができる。このような配置が可能なことから、実施の形態1にかかる半導体装置は、設計の自由度を高めることができる。   The first switch cell SWa and the second switch cell SWb can be configured without using an analog circuit. A circuit used for an analog circuit is generally required to have different characteristics from a circuit used for a digital circuit. For example, a comparator malfunctions due to power supply noise, and a circuit that operates based on the reference voltage malfunctions when the reference voltage formed by the reference voltage generation unit or the like is affected by the power supply noise or the like. In order to prevent such a malfunction, the analog circuit is formed in a region of a power supply system different from the digital circuit. However, since the first switch cell SWa and the second switch cell SWb used in the semiconductor device according to the first embodiment do not include an analog circuit, the power supply control region includes only a digital circuit. It can be formed in the control region. Since such an arrangement is possible, the semiconductor device according to the first embodiment can increase the degree of design freedom.

また、実施の形態1にかかる半導体装置では、図7に示すように、制御信号CNTを電源制御領域の外周部に伝搬させた後、電源制御領域の内側に向かって伝搬させる。制御信号CNTをこのように伝搬させることで、電源制御領域の外周部のローカル電源配線LVDDの電圧がまず上昇し、その後電源制御領域の内周部のローカル電源配線LVDDの電圧が上昇する。一般的に、電源制御領域の外周部には、電源制御領域と他の領域との信号の授受を行うインタフェース回路が設けられ、電源制御領域の内周部に処理回路が設けられる。そのため、電源制御領域の外周部から電圧を立ち上げることで、内部に設けられた処理回路が不定な入力信号により発生する電源立ち上げ時のCMOSゲートの貫通電流を抑制する効果が期待でき、且つ、電源立ち上げ時間の短縮に結びつく。   In the semiconductor device according to the first embodiment, as shown in FIG. 7, the control signal CNT is propagated to the outer periphery of the power supply control region and then propagated toward the inside of the power supply control region. By propagating the control signal CNT in this way, the voltage of the local power supply wiring LVDD in the outer peripheral portion of the power supply control region is first increased, and then the voltage of the local power supply wiring LVDD in the inner peripheral portion of the power supply control region is increased. In general, an interface circuit for exchanging signals between the power control region and other regions is provided in the outer periphery of the power control region, and a processing circuit is provided in the inner periphery of the power control region. Therefore, by raising the voltage from the outer periphery of the power supply control region, the processing circuit provided therein can be expected to suppress the through current of the CMOS gate when the power supply is generated due to an undefined input signal, and , Leading to shortened power-up time.

実施の形態2
実施の形態2では、スイッチセルの配置方法の別の例について説明する。そこで、実施の形態2にかかる半導体装置におけるスイッチセルの配置を示す平面レイアウトの概略図を図9に示す。なお、実施の形態2では、第2のスイッチセルSWbとして、低閾値スイッチセルSWb1と高閾値スイッチセルSWb2とを有する。
Embodiment 2
In the second embodiment, another example of the switch cell arrangement method will be described. FIG. 9 shows a schematic diagram of a planar layout showing the arrangement of switch cells in the semiconductor device according to the second embodiment. In the second embodiment, the second switch cell SWb includes the low threshold switch cell SWb1 and the high threshold switch cell SWb2.

低閾値スイッチセルSWb1は、実施の形態1の第2のスイッチセルSWbと同じものであり、閾値電圧Vthとして第1の電圧(電源電圧の半分の電圧値(例えば、0.6V))が設定される。高閾値スイッチセルSWb2は、低閾値スイッチセルSWb1よりも高い第2の電圧(例えば、0.9V)の閾値電圧Vthを有する。   The low threshold switch cell SWb1 is the same as the second switch cell SWb of the first embodiment, and the first voltage (a voltage value that is half the power supply voltage (eg, 0.6 V)) is set as the threshold voltage Vth. Is done. The high threshold switch cell SWb2 has a threshold voltage Vth of a second voltage (for example, 0.9 V) higher than that of the low threshold switch cell SWb1.

図9に示すように、実施の形態2にかかる半導体装置では、低閾値スイッチセルSWb1を30番目、35番目、40番目、45番目に制御信号CNTが伝達される位置に配置する。また、実施の形態2にかかる半導体装置では、高閾値スイッチセルSWb2を49番目、52番目に制御信号CNTが伝達される位置に配置する。   As shown in FIG. 9, in the semiconductor device according to the second embodiment, the low threshold switch cell SWb1 is arranged at the position where the control signal CNT is transmitted to the 30th, 35th, 40th, and 45th. In the semiconductor device according to the second embodiment, the high threshold switch cell SWb2 is arranged at the position where the control signal CNT is transmitted to the 49th and 52nd.

高閾値スイッチセルSWb2をこのような配置とすることで、49番目以降に制御信号CNTが伝達されるスイッチセルがオン状態となるタイミングを実施の形態1にかかる半導体装置(例えば、図7)よりも遅くすることができる。   By arranging the high threshold switch cell SWb2 in such a manner, the timing at which the switch cell to which the control signal CNT is transmitted after the 49th is turned on is determined from the semiconductor device according to the first embodiment (for example, FIG. 7). Can also be slow.

制御信号CNTの伝搬が後半になると、制御信号CNTが達する前にオン状態となったスイッチセルによりローカル電源配線LVDDの電圧が上昇し、後半に配置されるスイッチセルの閾値電圧Vthよりも高い電圧となっていることがある。このような場合、後半のスイッチセルではスロースイッチ制御を実質的に行うことができない問題がある。しかしながら、実施の形態1では、低閾値スイッチセルSWb1の後段に高閾値スイッチセルSWb2を配置することで、制御信号CNTが伝搬するまでに時間がかかる後半のスイッチセルにおいても有効にスロースイッチ制御を行うことができる。つまり、実施の形態2にかかる半導体装置では、実施の形態1にかかる半導体装置よりもなだらかにローカル電源配線LVDDの電圧値を上昇させることが可能になる。   When the propagation of the control signal CNT is in the second half, the voltage of the local power supply wiring LVDD is increased by the switch cell that is turned on before the control signal CNT arrives, and the voltage is higher than the threshold voltage Vth of the switch cell arranged in the second half It may become. In such a case, there is a problem that the slow switch control cannot be substantially performed in the latter switch cell. However, in the first embodiment, by arranging the high threshold switch cell SWb2 at the subsequent stage of the low threshold switch cell SWb1, the slow switch control is effectively performed even in the latter switch cell that takes time until the control signal CNT propagates. It can be carried out. That is, in the semiconductor device according to the second embodiment, the voltage value of the local power supply wiring LVDD can be increased more gently than in the semiconductor device according to the first embodiment.

実施の形態3
実施の形態3では、スイッチセルの配置方法の別の例について説明する。実施の形態3においても、低閾値スイッチセルSWb1と高閾値スイッチセルSWb2とを用いる。実施の形態3にかかる半導体装置におけるスイッチセルの配置を示す平面レイアウトの概略図を図10に示す。
Embodiment 3
In the third embodiment, another example of the switch cell arrangement method will be described. Also in the third embodiment, the low threshold switch cell SWb1 and the high threshold switch cell SWb2 are used. FIG. 10 shows a schematic diagram of a planar layout showing the arrangement of switch cells in the semiconductor device according to the third embodiment.

図10に示すように、実施の形態3にかかる半導体装置では、1番目から28番目(前半)に制御信号CNTが伝搬されるスイッチセルとして第1のスイッチセルSWaを配置する。また、実施の形態3にかかる半導体装置では、29番目から48番目(中盤)に制御信号CNTが伝搬されるスイッチセルとして低閾値スイッチセルSWb1を配置する。さらに、実施の形態3にかかる半導体装置では、49番目以降(後半)に制御信号CNTが伝搬されるスイッチセルとして高閾値スイッチセルSWb2を配置する。   As shown in FIG. 10, in the semiconductor device according to the third embodiment, the first switch cell SWa is arranged as a switch cell in which the control signal CNT is propagated from the first to the 28th (first half). In the semiconductor device according to the third embodiment, the low threshold switch cell SWb1 is disposed as a switch cell through which the control signal CNT is propagated from the 29th to the 48th (middle). Further, in the semiconductor device according to the third embodiment, the high threshold switch cell SWb2 is disposed as a switch cell in which the control signal CNT is propagated after the 49th (second half).

実施の形態3は、第2のスイッチセルSWbを連続して配置することも可能である例を示すものである。このような場合において、図10に示すように、低閾値スイッチセルSWb1の後に高閾値スイッチセルSWb2を配置することで、スロースイッチ制御を電源制御領域全体において有効に機能させることができる。   The third embodiment shows an example in which the second switch cells SWb can be continuously arranged. In such a case, as shown in FIG. 10, by arranging the high threshold switch cell SWb2 after the low threshold switch cell SWb1, the slow switch control can function effectively in the entire power control region.

実施の形態4
実施の形態4では、スイッチセルの配置方法の別の例について説明する。実施の形態4においても、低閾値スイッチセルSWb1と高閾値スイッチセルSWb2とを用いる。実施の形態4にかかる半導体装置におけるスイッチセルの配置を示す平面レイアウトの概略図を図11に示す。
Embodiment 4
In the fourth embodiment, another example of the switch cell arrangement method will be described. Also in the fourth embodiment, the low threshold switch cell SWb1 and the high threshold switch cell SWb2 are used. FIG. 11 is a schematic plan view showing the layout of switch cells in the semiconductor device according to the fourth embodiment.

図11に示すように、実施の形態4にかかる半導体装置では、1番目から51番目までは、実施の形態1にかかる半導体装置(図8)と同様に制御信号CNTを伝搬させる。そして、51番目に制御信号CNTが伝搬するスイッチセルは、4つのスイッチセルに並列して制御信号CNTを伝搬させる。そして、制御信号CNTが並列して与えられる4つのスイッチセルとして高閾値スイッチセルSWb2が設けられる。   As shown in FIG. 11, in the semiconductor device according to the fourth embodiment, the control signal CNT is propagated from the first to the 51st as in the semiconductor device according to the first embodiment (FIG. 8). The switch cell to which the control signal CNT propagates for the 51st time propagates the control signal CNT in parallel to the four switch cells. A high threshold switch cell SWb2 is provided as four switch cells to which the control signal CNT is applied in parallel.

つまり、実施の形態4は、制御信号CNTの伝搬方法の別の形態を示すものである。このとき、並列してオン状態に切り替るスイッチセルとして高閾値スイッチセルSWb2を用いることで、後半にオン状態に切り替るスイッチセルに対してもスロースイッチ制御を有効にすることができる。   That is, the fourth embodiment shows another form of the propagation method of the control signal CNT. At this time, by using the high-threshold switch cell SWb2 as the switch cell that is switched on in parallel, the slow switch control can be validated for the switch cell that is switched on in the second half.

実施の形態5
実施の形態5では、第2のスイッチセルSWbの別の形態である第2のスイッチセルSWcについて説明する。第2のスイッチセルSWcを含む半導体装置のブロック図を図12に示す。なお、実施の形態5の説明では、実施の形態1で説明した構成要素については説明を省略する。
Embodiment 5
In the fifth embodiment, a second switch cell SWc, which is another form of the second switch cell SWb, will be described. FIG. 12 is a block diagram of a semiconductor device including the second switch cell SWc. In the description of the fifth embodiment, description of the components described in the first embodiment is omitted.

図12に示すように、第2のスイッチセルSWcは、シュミットトリガ回路22を介してゲーティング回路20の反転入力端子(インバータ30の入力端子)にローカル電源配線LVDDの電圧値MONに応じた論理レベルの信号を入力する。そこで、このシュミットトリガ回路22の詳細について説明する。   As shown in FIG. 12, the second switch cell SWc has a logic corresponding to the voltage value MON of the local power supply wiring LVDD at the inverting input terminal (input terminal of the inverter 30) of the gating circuit 20 via the Schmitt trigger circuit 22. Input level signal. The details of the Schmitt trigger circuit 22 will be described.

シュミットトリガ回路22の回路図を図13に示す。図13に示すように、シュミットトリガ回路22は、NMOSトランジスタN11〜N14、PMOSトランジスタP11〜P14を有する。   A circuit diagram of the Schmitt trigger circuit 22 is shown in FIG. As shown in FIG. 13, the Schmitt trigger circuit 22 includes NMOS transistors N11 to N14 and PMOS transistors P11 to P14.

NMOSトランジスタN11は、ソースが接地配線GNDに接続され、ドレインがNMOSトランジスタN12のソースに接続される。NMOSトランジスタN12は、ドレインがPMOSトランジスタP12のドレインに接続される。PMOSトランジスタP11は、ソースがグローバル電源配線GVDDに接続される。NMOSトランジスタN11、N2、PMOSトランジスタP11、P12のゲートには、ローカル電源配線LVDDの電圧値MONが入力電圧Vinとして入力される。   The NMOS transistor N11 has a source connected to the ground wiring GND and a drain connected to the source of the NMOS transistor N12. The drain of the NMOS transistor N12 is connected to the drain of the PMOS transistor P12. The source of the PMOS transistor P11 is connected to the global power supply wiring GVDD. The voltage value MON of the local power supply wiring LVDD is input as the input voltage Vin to the gates of the NMOS transistors N11 and N2 and the PMOS transistors P11 and P12.

NMOSトランジスタN13は、ソースが接地配線GNDに接続され、ドレインがNMOSトランジスタN11のドレインとNMOSトランジスタN12のソースとの接続点に接続される。NMOSトランジスタN13のゲートには、シュミットトリガ回路22の出力電圧Voutが入力される。PMOSトランジスタP13は、ソースがグローバル電源配線GVDDに接続され、ドレインがPMOSトランジスタP11のドレインとPMOSトランジスタP12のソースとの接続点に接続される。PMOSトランジスタP13のゲートには、シュミットトリガ回路22の出力電圧Voutが入力される。   The NMOS transistor N13 has a source connected to the ground wiring GND and a drain connected to a connection point between the drain of the NMOS transistor N11 and the source of the NMOS transistor N12. The output voltage Vout of the Schmitt trigger circuit 22 is input to the gate of the NMOS transistor N13. The source of the PMOS transistor P13 is connected to the global power supply wiring GVDD, and the drain is connected to the connection point between the drain of the PMOS transistor P11 and the source of the PMOS transistor P12. The output voltage Vout of the Schmitt trigger circuit 22 is input to the gate of the PMOS transistor P13.

NMOSトランジスタN14は、ソースが接地配線GNDに接続され、ドレインがPMOSトランジスタP14のドレインと接続される。PMOSトランジスタP14のソースは、グローバル電源配線GVDDに接続される。PMOSトランジスタP14のゲートとNMOSトランジスタN14のゲートは共通接続され、NMSOトランジスタN12のドレインとPMOSトランジスタP12のドレインとの接続点に接続される。そして、PMOSトランジスタP14のドレインとNMOSトランジスタN14のドレインとの接続点からゲーティング回路20に出力電圧Voutを出力する。   The NMOS transistor N14 has a source connected to the ground wiring GND and a drain connected to the drain of the PMOS transistor P14. The source of the PMOS transistor P14 is connected to the global power supply line GVDD. The gate of the PMOS transistor P14 and the gate of the NMOS transistor N14 are connected in common, and are connected to the connection point between the drain of the NMSO transistor N12 and the drain of the PMOS transistor P12. The output voltage Vout is output to the gating circuit 20 from the connection point between the drain of the PMOS transistor P14 and the drain of the NMOS transistor N14.

シュミットトリガ回路22の入出力特性を図14に示す。図14に示すように、シュミットトリガ回路22は、入力電圧Vinの立ち上がりエッジに対する閾値電圧Vth_Hと。入力電圧Vinの立ち下がりエッジに対する閾値電圧Vth_Lが異なる。より具体的には、閾値電圧Vht_Hは、閾値電圧Vth_Lよりも高い。   The input / output characteristics of the Schmitt trigger circuit 22 are shown in FIG. As shown in FIG. 14, the Schmitt trigger circuit 22 has a threshold voltage Vth_H with respect to the rising edge of the input voltage Vin. The threshold voltage Vth_L for the falling edge of the input voltage Vin is different. More specifically, the threshold voltage Vht_H is higher than the threshold voltage Vth_L.

このような入出力特性を有するシュミットトリガ回路22によりローカル電源配線LVDDの電圧値MONの電圧レベルを判定することで、ローカル電源配線LVDDの電圧値MONが一度閾値電圧を超えた後に一時的に低下するような場合においても第2のスイッチトランジスタ21がオン状態とオフ状態とを繰り返すことを防止することができる。ローカル電源配線LVDDは、ローカル電源配線LVDDに接続されるセルの動作状態に応じて電圧が上下することがある。そのため、シュミットトリガ回路22によりローカル電源配線LVDDの電圧値MONの電圧レベルを判定することで、電源制御領域に配置される回路の動作を安定させることができる。   The Schmitt trigger circuit 22 having such input / output characteristics determines the voltage level of the voltage value MON of the local power supply wiring LVDD, so that the voltage value MON of the local power supply wiring LVDD temporarily decreases after exceeding the threshold voltage once. Even in such a case, it is possible to prevent the second switch transistor 21 from repeating the on state and the off state. The voltage of the local power supply wiring LVDD may increase or decrease depending on the operating state of the cell connected to the local power supply wiring LVDD. Therefore, the operation of the circuit arranged in the power supply control region can be stabilized by determining the voltage level of the voltage value MON of the local power supply wiring LVDD by the Schmitt trigger circuit 22.

上記説明より、実施の形態5にかかる半導体装置は、シュミットトリガ回路22を用いることで、他の実施の形態にかかる半導体装置よりも安定した回路動作を実現することができる。なお、シュミットトリガ回路22は、デジタル回路であり、実施の形態1にかかる半導体装置と同様に回路面積を削減する効果及び回路設計の簡易化の効果を得ることができる。また、実施の形態1〜4にかかる半導体装置においても、シュミットトリガ回路22を有する第2のスイッチセルSWcを用いることができる。   From the above description, the semiconductor device according to the fifth embodiment can realize more stable circuit operation than the semiconductor devices according to the other embodiments by using the Schmitt trigger circuit 22. The Schmitt trigger circuit 22 is a digital circuit, and can obtain the effect of reducing the circuit area and the effect of simplifying the circuit design as in the semiconductor device according to the first embodiment. Also in the semiconductor devices according to the first to fourth embodiments, the second switch cell SWc having the Schmitt trigger circuit 22 can be used.

なお、本発明は上記実施の形態に限られたものではなく、趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更することが可能である。   Note that the present invention is not limited to the above-described embodiment, and can be changed as appropriate without departing from the spirit of the present invention.

1 電源制御回路
10 バッファ回路
11、21 スイッチトランジスタ
20 ゲーティング回路
22 シュミットトリガ回路
30 インバータ
31 OR回路
CNT 制御信号
DLY 遅延回路
GND 接地配線
GVDD グローバル電源配線
LVDD ローカル電源配線
MON 電圧値
MONb 判定信号
N1〜N4、N11〜N14 NMOSトランジスタ
P1〜P4、P11〜P14 PMOSトランジスタ
PIN 電源入力端子
POUT 電源出力端子
SWa、SWb、SWc スイッチセル
SWb1 低閾値スイッチセル
SWb2 高閾値スイッチセル
SWIN、SWINa 制御信号入力端子
SWOUT 制御信号出力端子
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Power supply control circuit 10 Buffer circuit 11, 21 Switch transistor 20 Gating circuit 22 Schmitt trigger circuit 30 Inverter 31 OR circuit CNT Control signal DLY Delay circuit GND Ground wiring GVDD Global power supply wiring LVDD Local power supply wiring MON Voltage value MONb Determination signal N1 N4, N11-N14 NMOS transistors P1-P4, P11-P14 PMOS transistor PIN Power input terminal POUT Power output terminals SWa, SWb, SWc Switch cell SWb1 Low threshold switch cell SWb2 High threshold switch cell SWIN, SWINa Control signal input terminal SWOUT control Signal output terminal

Claims (9)

複数の領域に対して電源電圧を供給するグローバル電源配線と、
前記複数の領域のうち一の領域に前記電源電圧を供給するローカル電源配線と、
前記グローバル電源配線から前記ローカル電源配線への前記電源電圧の供給と遮断とを制御信号の論理レベルに基づき切り換える第1、第2のスイッチセルと、を有し、
前記第1のスイッチセルは、前記制御信号の論理レベルに応じて前記グローバル電源配線と前記ローカル電源配線とを導通状態とするか遮断状態とするかを切り換える第1のスイッチトランジスタと、前記制御信号を伝達する第1の信号伝達部と、を有し、
前記第2のスイッチセルは、前記制御信号の論理レベルに応じて前記グローバル電源配線と前記ローカル電源配線とを導通状態とするか遮断状態とするかを切り換える第2のスイッチトランジスタと、前記ローカル電源配線の電圧値が閾値電圧に達するまでの期間前記制御信号の後段回路への伝達を遮断する第2の信号伝達部と、を有し、
前記第2のスイッチセルは、前記第1のスイッチセルの後段に配置される半導体装置。
Global power supply wiring that supplies power supply voltage to multiple areas,
Local power supply wiring for supplying the power supply voltage to one of the plurality of regions;
First and second switch cells that switch supply and cutoff of the power supply voltage from the global power supply wiring to the local power supply wiring based on a logic level of a control signal;
The first switch cell includes a first switch transistor that switches between the global power supply wiring and the local power supply wiring being turned on or off according to a logic level of the control signal, and the control signal. A first signal transmission unit for transmitting
The second switch cell includes a second switch transistor that switches between the global power supply line and the local power supply line being turned on or off according to the logic level of the control signal, and the local power supply. A second signal transmission unit that interrupts transmission of the control signal to a subsequent circuit during a period until the voltage value of the wiring reaches a threshold voltage;
The second switch cell is a semiconductor device arranged at a subsequent stage of the first switch cell.
前記第2のスイッチトランジスタは、前記第2の信号伝達部が出力する前記制御信号に応じて前記グローバル電源配線と前記ローカル電源配線とを導通状態とするか遮断状態とするかを切り換える請求項1に記載の半導体装置。   2. The second switch transistor switches whether the global power supply wiring and the local power supply wiring are in a conductive state or a cut-off state in accordance with the control signal output from the second signal transmission unit. A semiconductor device according to 1. 前記第2の信号伝達部は、
前記ローカル電源配線の電圧値が前記閾値電圧を超えた場合にロウレベルとなる判定信号を生成するインバータと、
前記判定信号と前記制御信号との論理和演算結果を前記制御信号として出力する論理和回路と、を有する請求項1又は2に記載の半導体装置。
The second signal transmission unit includes:
An inverter that generates a determination signal that goes low when the voltage value of the local power supply wiring exceeds the threshold voltage;
The semiconductor device according to claim 1, further comprising: a logical sum circuit that outputs a logical sum operation result of the determination signal and the control signal as the control signal.
前記第2の信号伝達部は、前記ローカル電源配線の電圧値を入力信号とし、前記インバータに出力信号を出力するシュミットトリガ回路を有する請求項3に記載の半導体装置。   4. The semiconductor device according to claim 3, wherein the second signal transmission unit includes a Schmitt trigger circuit that receives the voltage value of the local power supply wiring as an input signal and outputs an output signal to the inverter. 前記第1の信号伝達部は、前記制御信号の伝搬遅延を低減するバッファ回路を介して前記制御信号を伝達する請求項1乃至4のいずれか1項に記載の半導体装置。   5. The semiconductor device according to claim 1, wherein the first signal transmission unit transmits the control signal via a buffer circuit that reduces a propagation delay of the control signal. 6. 前記第2のスイッチセルは、前記一の領域内に複数個配置され、前記第2のスイッチセルの間には直列に接続される複数の前記第1のスイッチセルが配置される請求項1乃至5のいずれか1項に記載の半導体装置。   A plurality of the second switch cells are arranged in the one region, and a plurality of the first switch cells connected in series are arranged between the second switch cells. 6. The semiconductor device according to any one of 5 above. 前記第2のスイッチセルは、前記閾値電圧として第1の電圧が設定される低閾値スイッチセルと、前記閾値電圧として前記第1の電圧よりも高い第2の電圧が設定される高閾値スイッチセルとを含み、前記高閾値スイッチセルは、前記低閾値スイッチセルよりも後段に配置される請求項1乃至6のいずれか1項に記載の半導体装置。   The second switch cell includes a low threshold switch cell in which a first voltage is set as the threshold voltage, and a high threshold switch cell in which a second voltage higher than the first voltage is set as the threshold voltage. The semiconductor device according to claim 1, wherein the high-threshold switch cell is arranged at a later stage than the low-threshold switch cell. 前記ローカル電源配線は、前記一の領域に配置される回路に高電位側電源を供給し、
前記第1、第2のスイッチトランジスタは、PMOSトランジスタである請求項1乃至7のいずれか1項に記載の半導体装置。
The local power supply wiring supplies a high potential side power supply to a circuit arranged in the one region,
The semiconductor device according to claim 1, wherein the first and second switch transistors are PMOS transistors.
前記制御信号は、前記グローバル電源配線から前記電源電圧が常時供給される常時電源供給領域に配置される制御回路により生成される請求項1乃至8のいずれか1項に記載の半導体装置。   9. The semiconductor device according to claim 1, wherein the control signal is generated by a control circuit disposed in a constant power supply region where the power supply voltage is always supplied from the global power supply wiring.
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013097790A (en) * 2011-10-31 2013-05-20 Apple Inc Power switch acceleration mechanism for high speed wakeup
JP2015053612A (en) * 2013-09-06 2015-03-19 株式会社東芝 Semiconductor integrated circuit
JP2020004763A (en) * 2018-06-25 2020-01-09 株式会社ソシオネクスト Semiconductor device
CN112510693A (en) * 2020-11-25 2021-03-16 明峰医疗系统股份有限公司 Power distribution method and system for CT machine

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013097790A (en) * 2011-10-31 2013-05-20 Apple Inc Power switch acceleration mechanism for high speed wakeup
JP2015053612A (en) * 2013-09-06 2015-03-19 株式会社東芝 Semiconductor integrated circuit
US9292024B2 (en) 2013-09-06 2016-03-22 Kabushiki Kaisha Toshiba Power gating circuit
JP2020004763A (en) * 2018-06-25 2020-01-09 株式会社ソシオネクスト Semiconductor device
JP7077816B2 (en) 2018-06-25 2022-05-31 株式会社ソシオネクスト Semiconductor device
CN112510693A (en) * 2020-11-25 2021-03-16 明峰医疗系统股份有限公司 Power distribution method and system for CT machine
CN112510693B (en) * 2020-11-25 2022-07-26 明峰医疗系统股份有限公司 Power distribution method and system for CT machine

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