JP3271610B2 - 半導体装置 - Google Patents

半導体装置

Info

Publication number
JP3271610B2
JP3271610B2 JP09818699A JP9818699A JP3271610B2 JP 3271610 B2 JP3271610 B2 JP 3271610B2 JP 09818699 A JP09818699 A JP 09818699A JP 9818699 A JP9818699 A JP 9818699A JP 3271610 B2 JP3271610 B2 JP 3271610B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
voltage
terminal
mos transistor
external terminal
capacitance
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP09818699A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2000294735A (ja
Inventor
幸子 江戸
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
NEC Corp
Original Assignee
NEC Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by NEC Corp filed Critical NEC Corp
Priority to JP09818699A priority Critical patent/JP3271610B2/ja
Priority to US09/543,333 priority patent/US6437629B1/en
Publication of JP2000294735A publication Critical patent/JP2000294735A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP3271610B2 publication Critical patent/JP3271610B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G11INFORMATION STORAGE
    • G11CSTATIC STORES
    • G11C29/00Checking stores for correct operation ; Subsequent repair; Testing stores during standby or offline operation
    • G11C29/02Detection or location of defective auxiliary circuits, e.g. defective refresh counters
    • GPHYSICS
    • G11INFORMATION STORAGE
    • G11CSTATIC STORES
    • G11C29/00Checking stores for correct operation ; Subsequent repair; Testing stores during standby or offline operation
    • G11C29/02Detection or location of defective auxiliary circuits, e.g. defective refresh counters
    • G11C29/022Detection or location of defective auxiliary circuits, e.g. defective refresh counters in I/O circuitry
    • GPHYSICS
    • G11INFORMATION STORAGE
    • G11CSTATIC STORES
    • G11C29/00Checking stores for correct operation ; Subsequent repair; Testing stores during standby or offline operation
    • G11C29/02Detection or location of defective auxiliary circuits, e.g. defective refresh counters
    • G11C29/025Detection or location of defective auxiliary circuits, e.g. defective refresh counters in signal lines
    • GPHYSICS
    • G11INFORMATION STORAGE
    • G11CSTATIC STORES
    • G11C29/00Checking stores for correct operation ; Subsequent repair; Testing stores during standby or offline operation
    • G11C29/02Detection or location of defective auxiliary circuits, e.g. defective refresh counters
    • G11C29/028Detection or location of defective auxiliary circuits, e.g. defective refresh counters with adaption or trimming of parameters
    • GPHYSICS
    • G11INFORMATION STORAGE
    • G11CSTATIC STORES
    • G11C29/00Checking stores for correct operation ; Subsequent repair; Testing stores during standby or offline operation
    • G11C29/04Detection or location of defective memory elements, e.g. cell constructio details, timing of test signals
    • G11C29/50Marginal testing, e.g. race, voltage or current testing
    • G11C2029/5002Characteristic

Landscapes

  • Semiconductor Integrated Circuits (AREA)
  • Metal-Oxide And Bipolar Metal-Oxide Semiconductor Integrated Circuits (AREA)
  • Dram (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、入出力端子の容量
を調節するための回路を有する半導体装置に関する。
【0002】
【従来の技術】近年、半導体装置において作動周波数を
高速化するには、集積回路チップにおける集積技術の向
上とともに、集積回路チップのパッケージへの実装技術
の向上も重要な課題となってきている。例えば、32ビ
ット幅のデータバスとクロック信号線を介して、第1の
半導体装置から第2の半導体装置にデータを1GHzの
クロックで伝送する場合を考える。1クロックの周期は
1nsであり、第2の半導体装置はクロック信号の立ち
上がりでデータを内部に取り込むとすると、少なくとも
0.2ns程度前には第2の半導体装置の内部にデータ
が到達していなければならない。この規格をセットアッ
プ時間と呼ぶ。32ビットのデータの内、1つでもデー
タの到達時刻が遅れると、即ちセットアップ時間が満た
されないと、正確なデータ伝送ができなくなるので、3
2ビット幅のデータ全てに対してセットアップ時間の規
格が満たされていなければならない。
【0003】第1の半導体装置から第2の半導体装置に
データを伝送する場合、これらの半導体装置を接続する
配線の配線抵抗と、第1、第2の半導体装置の入出力端
子から内部をみた容量によって、データの到達時間が大
きく違ってくる。このため、数百MHz〜数GHzの高
周波で作動する半導体装置の場合、例えばパッケージ状
態での外部入出力端子の入力容量に対する制約が厳しく
なっている。入出力端子容量は、小さくすることだけで
はなく、例えば、所定の値以下で、かつ所定の値から1
pF未満程度の範囲内に管理する必要がある場合があ
る。また、記憶装置等の半導体装置ではさらにデータバ
ス等における複数の信号線間の容量のばらつきを百分の
数pF程度に抑える必要のある場合がある。外部入出力
端子の容量は、パッケージ内の集積回路チップの入出力
デバイス外部ピン(ボンディングパッド等)における入
力容量と、デバイス外部ピンからパッケージの外部入出
力端子までの配線による容量とで決定される。したがっ
て、パッケージ内の配線状態を考慮したデバイス外部ピ
ンの容量の管理が必要となる。
【0004】さらに、半導体装置の使用者は集積度を向
上させるために、1つの回路基板の表面と裏面に共通の
データバスを配線し、これに複数個の半導体装置を搭載
することがある。このとき、ピン配置が同じ半導体装置
を回路基板の表面と裏面に搭載すると、表面と裏面の配
線パターンが大きく異なるので、配線パターン設計が困
難になったり、パターン設計に時間がかかったりする。
さらに、回路基板の一端から、表面と裏面の配線パター
ンを介して半導体装置の端子Aと端子D(図13)に一
斉に信号を供給するとき、同一のピンアサインであると
表面側は端子Aに信号が到達した後に端子Dに信号が到
達するのに対して、裏面側は端子Dに信号が到達した後
に端子Aに信号が到達することになる。超高速で作動す
る半導体装置では、このわずかな違いであっても、正常
に信号を取り込めたり、取り込めなかったりする。
【0005】これらを回避するためには、半導体装置の
端子配列またはピンアサインとミラー対称の端子配列ま
たはピンアサインを有する半導体装置が必要になる。回
路基板の表面と裏面にミラー対称関係の半導体装置をそ
れぞれ搭載することで表面側も裏面側も端子Aに信号が
到達した後に端子Dに信号が到達するようになり、スキ
ューを起こしにくくなる。
【0006】図13は、パッケージとしてCSP(チッ
プサイズパッケージ)の一つであるBGA(Ball
Grid Array)を採用した場合のパッケージ内
の配線状態の一例を示す透視図である。図13の(a)
と(b)は、同一の集積回路チップを用いて、パッケー
ジのピン配列を互いに対称に異ならせた場合のそれぞれ
のパッケージ内の配線状態を示している。図13(a)
では、パッケージ基板200aの裏面に複数の半田ボー
ル201,201,…が配列されている。そして、基板
200aの前面には基板200aと同一サイズの集積回
路チップが搭載されている。集積回路チップの各デバイ
ス外部ピン(パッド)202,202,…は、複数の配
線203a,203b,203c,203d,203
e,…によって、基板裏面の半田ボール201,20
1,…に接続されている。一方、図13(b)では、パ
ッケージ基板200bの裏面の複数の半田ボール20
1,201,…と、基板前面の複数のパッド202,2
02,…とが、複数の配線204a,204b,204
c,204d,204e,…によって接続されている。
【0007】なお、図13(a)および(b)では省略
して配線の一部のみを示している。また、集積回路チッ
プの各デバイス外部ピンの位置は、図面に向かって下側
に偏り、かつデバイス外部ピン間の間隔は不均一となっ
ている。したがって、半田ボール201の配列に対して
非対称の配列を有して配置されている。
【0008】図13(a)に示すピン配列では、パッケ
ージの外部端子A,B,C(左上)と端子D,E(左
下)について、各端子に対する半田ボール201が、そ
れぞれ配線203a,203b,203c,203d,
203eを介して集積回路チップの対応する各デバイス
外部ピンに接続されている。以下、第1のピンアサイン
と呼ぶ。これに対し、基板200aと対称の端子配列で
ピンアサインを有する図13(b)の基板200b内で
は、集積回路チップの対応する各デバイス外部ピンに対
して、端子A,B,C(左下)が、配線203a,20
3b,203cより短い配線204a,204b,20
4cによって配線され、また、端子D,E(左上)が、
配線203d,203eより長い配線204d,204
eによって配線されている。この例のように、同一チッ
プを使用し、かつパッケージ形状が同一であったとして
も、端子配列またはピンアサインが異なる場合には、そ
れによる配線状態の差異を考慮した容量の調節が必要と
なる。
【0009】従来、外部ピンの容量を調節するための手
法としては、印加電圧によって容量を変化させることが
できるキャパシタを集積回路チップ上に設け、その容量
へ印加する電圧を調節することで出力遅延時間を調整す
るようにしたものや(例えば特開昭61−187356
号公報、「半導体集積回路」参考)、集積回路チップ上
に設けたキャパシタを半導体スイッチを介して出力ピン
に接続し、スイッチのオン/オフ状態を選択することで
容量値を変化させるようにしたものがあった(例えば特
開昭63−246916号公報、「インバータ回路」参
考)。しかしながら、このような従来の手法では、容量
可変のキャパシタを同一デバイス上に集積するため、専
用の拡散工程を追加したり、もしくは製造プロセス自体
を変更する必要があったり、または、デバイス出力ピン
と調整用のキャパシタとが半導体スイッチを介して接続
されているので、半導体スイッチによる寄生抵抗、寄生
容量等の影響によって高周波回路として見た場合には入
出力インピーダンスの調整が難しくなるといった課題が
あった。
【0010】上記のような従来の手法による課題を解決
する容量調整用の回路の一つとして、図14に示すよう
な回路が考えられる。図14は、半導体集積デバイスに
おける複数の入出力デバイス外部ピン(パッド)のうち
の一つのデバイス外部ピンに対応する回路構成を示した
回路図である。入出力デバイス外部ピン300には、出
力に対するバッファ回路となる出力回路302と、入力
に対するバッファ回路となる入力回路303とが集積回
路上のアルミ配線306によって接続されている。ま
た、入出力デバイス外部ピン300には、スイッチ30
4を介して、nチャネルMOS(金属・酸化物・半導
体)トランジスタ305のゲート端子が接続可能に配置
されている。このMOSトランジスタ305のドレイン
端子およびソース端子はグランドに接続されている。
【0011】スイッチ304は、アルミ配線の有り、無
しを表現したものであり、例えば、製造ロットごとに、
一方、容量を付加する場合には、スイッチ304の接点
を閉じた状態の配線を持つ配線マスクを使用することで
集積回路上のスイッチの接点間にアルミ配線を形成し、
他方、容量を付加しない場合には、スイッチ304の接
点間にアルミ配線を形成しないような配線マスクを使用
することでスイッチを開状態とする。このようにするこ
とで、容量を付加する場合には、入出力デバイス外部ピ
ン300に、MOSトランジスタ305によるキャパシ
タが半導体スイッチを介さずに直接、低抵抗の金属配線
で接続されることになる。また、キャパシタをMOSト
ランジスタで構成するようにしているので、専用の工程
を追加する必要が生じない。
【0012】
【発明が解決しようとする課題】ところで、半導体装置
の製造工程は、概略、図15のように表すことができ
る。まず、ウェハーの製造工程(401)、次に、拡散
工程(402)、そして、ウェハーテストの工程が有る
(403)。次に、ウェハーテストで合格した半導体チ
ップが、組立工程で所定のパッケージに組み立てられ
(404)、最終的な形態で試験が実施され(40
5)、そこで合格したものが出荷される(406)。こ
こで、アルミ配線の形成は、拡散工程402内で行われ
る。したがって、図14に示したようなアルミ配線の有
無による容量の調節は、ウェハーテストの工程403以
前で行われることになる。デバイスの回路特性はウェハ
ーテストの工程403で測定することができる。このた
め、製造場所の違いによる特性差や拡散工程のロット間
のばらつき等を補正するために行うアルミ配線の交換に
よる入出力端子容量の調節は、過去の製造実績や、これ
までの組立後のテスト(図15の404相当)の結果等
に基づいて行うこととなる。このため、製造工程の管理
が複雑化するという課題がある。
【0013】一方、図13を参照して説明したような2
種類のピン配列の形態を有する製品を製造する場合、ど
ちらの配列を使用するかによって拡散工程402におけ
る作業内容、すなわちどのアルミ配線マスクを使用すべ
きかが変わってくる。この場合、ピン配列の種類別の出
荷数(406)に応じて、拡散工程402におけるアル
ミ配線の方法を選択するようにすれば、出荷数と拡散工
程終了状態での製品の数量とを一致させることができ
る。しかしながら、拡散工程402後のウェハーテスト
工程403から出荷406に至るまでの日数は、例えば
数週間程度になるので、大幅な必要数量の変動に素早く
対応できなかったり、あるいは多くの在庫を保持してお
く必要がある。
【0014】本発明は、上述した事情に鑑み、従来の課
題を解決し、特に高速で作動する半導体装置の入出力端
子の容量を容易に管理、調節できる半導体装置を提供す
ることを目的とする。
【0015】
【0016】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、請求項1 記載の発明は、外部端子と、前記外部端子
に接続された内部回路と、前記外部端子にゲート端子又
はドレイン若しくはソース端子が接続されたMOSトラ
ンジスタと、前記MOSトランジスタの前記外部端子に
接続されていない端子に所定電圧を印加するための電圧
印加手段とを備え、前記電圧印加手段が、ボンディング
パッドであることを特徴としている。また、請求項2
載の発明は、外部端子と、前記外部端子に接続された内
部回路と、前記外部端子にゲート端子又はドレイン若し
くはソース端子が接続されたMOSトランジスタと、前
記MOSトランジスタの前記外部端子に接続されていな
い端子に所定電圧を印加するための電圧印加手段とを備
え、前記電圧印加手段が、前記MOSトランジスタの前
記外部端子に接続されていない端子に出力が接続された
インバータ回路と、ヒューズ素子及び抵抗素子又は負荷
素子の組み合わせからなり前記インバータ回路の入力電
圧を該ヒューズ素子の遮断状態に応じて決定する回路と
からなることを特徴としている。
【0017】また、請求項記載の発明は、前記電圧印
加手段が、前記MOSトランジスタの前記外部端子に接
続されていない端子に、前記電源電圧よりも高い昇圧電
圧、または前記グランド電圧よりも低い基板電圧のうち
のいずれか一つを印加するものであることを特徴として
いる。また、請求項記載の発明は、外部端子と、前記
外部端子に接続された内部回路と、前記外部端子にゲー
ト端子又はドレイン若しくはソース端子が接続されたM
OSトランジスタと、前記MOSトランジスタの前記外
部端子に接続されていない端子に所定電圧を印加するた
めの電圧印加手段とを備え、前記電圧印加手段が、前記
MOSトランジスタの前記外部端子に接続されていない
端子に、前記MOSトランジスタの前記外部端子に接続
されている端子の作動電圧に対して、常にMOSトラン
ジスタのしきい値電圧以上の正又は負の電位差を有する
電圧を印加するものであることを特徴としている
【0018】
【発明の実施の形態】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および図2は、本発明
の一実施の形態を示す回路図である。図1と図2に示す
構成は、ボンディングパッド105に印加する電圧、す
なわちボンディング配線の方法が異なる点を除き同一で
ある。図1および図2において、デバイス外部ピン10
1は、半導体集積回路デバイスの複数の外部ピン(パッ
ド)の一つであり、図示しない保護回路を介して、図示
しない半導体集積回路デバイスの内部回路に対する出力
バッファとなる出力回路102の出力および入力バッフ
ァとなる入力回路103の入力に接続されている。ま
た、デバイス外部ピン101は、容量補正用のnチャネ
ルMOSトランジスタ104のゲート端子に電気的に接
続されている。このMOSトランジスタ104のドレイ
ンおよびソースは互いに接続されるとともに、ボンディ
ングパッド105にアルミ配線107によって接続され
ている。
【0019】また、MOSトランジスタ104のゲート
端子は、アルミ配線106によって出力回路102の出
力と入力回路103の入力に接続されている。該ゲート
端子は静電破壊する恐れがあるので、デバイス外部ピン
に直接接続するよりも保護回路(図示せず)と入力回路
103の入力との間に接続することが望ましい。ボンデ
ィングパッド105は、半導体集積回路デバイスがCS
P等のパッケージに実装された状態で、ボンディングを
行うことが可能な位置に配置された金属配線領域であ
る。また、MOSトランジスタ104は、半導体集積回
路デバイスの他の内部回路を形成するMOSトランジス
タと同一の工程で生成されるものである。
【0020】図1および図2の構成において、半導体装
置の入出力インタフェースが、例えば、LVTTL(L
ow Voltage Transistor Tra
nsistor Logic)やSSTL(Stub
Series Terminated Logic)と
呼ばれるインタフェース回路であるとする。このとき、
LVTTL規格の信号では、デバイス外部ピン101の
入力信号が基準電圧1.4Vを中心に±0.6Vの振
幅、SSTLの規格では、基準電圧1.5Vを中心に±
0.2Vの振幅を有する高周波信号とすることが決めら
れている。また、この例においては、電源電圧VDD
2.5V、MOSトランジスタのしきい値電圧VTが約
0.7Vであるとする。この場合、図1に示すように、
ボンディングパッド105と電源電圧VDD間をボンディ
ングワイヤ108aによって短絡したときには、MOS
トランジスタのゲート−ソース/ドレイン間の電位差
(ゲート電位)がしきい値電圧VTよりも十分低い、負の
電位となるで、高周波信号に対してはゲート−ソース/
ドレイン間の静電容量は減少する。
【0021】一方、図2に示すように、ボンディングパ
ッド105とグランドGND間がボンディングワイヤ1
08bによって短絡されたときには、MOSトランジス
タのゲート−ソース/ドレイン間の電位差はしきい値電
圧VTよりも十分高い電位となるで、ゲート−ソース/ド
レイン間に静電容量が形成される。したがって、ボンデ
ィングパッド105に印加する電位を電源電圧VDDまた
はグランド電圧VGNDに設定することで、デバイス外部ピ
ン101の入力容量を減少または増加させることができ
る。
【0022】なお、上記の説明では、配線材料としてア
ルミを一例として挙げたが、モリブデン、タングステ
ン、金等の他の金属であってもよいし、シリサイドやサ
リサイドなどの導電性物質であってもよい。また、MO
Sトランジスタ104のゲート端子をデバイス外部ピン
101に接続するとしているが、ドレイン/ソース端子
をデバイス外部ピン101に接続し、ゲート端子をボン
ディングパッド105に接続する構成を採用してもよ
い。
【0023】以上、図1および図2を参照して説明した
本発明の一実施の形態によれば、半導体集積回路デバイ
スのデバイス外部ピン(パッド)に容量補正用の付加容
量(MOSトランジスタ104)を低抵抗の接続手段で
接続することができるので、精度良く入力容量の調節を
行うことが可能となる。また、デバイス外部ピン101
(パッド)とMOSトランジスタ104との間に、アル
ミ配線有無によるスイッチや半導体スイッチなどの切り
替え手段を設けていないので、パッドにつながる寄生容
量が低減でき、高速な半導体装置を実現できる。また、
ボンディングパッドに対するボンディングワイヤによる
配線は、半導体集積回路デバイスをパッケージ実装後に
行うことが可能なので、例えば図15に示す例では、組
み立て工程404で容量の調節を行うことができるよう
になる。したがって、図14に示したようなアルミ配線
の有り/無しによって容量調節を行う方式に比べ、パッ
ケージの変更に対して柔軟に対応することが可能とな
る。
【0024】次に、図3および図4を参照して、図1お
よび図2に示した本発明の実施の形態の変形例について
説明する。図3および図4に示す回路は、図1および図
2に示すものと、デバイス外部ピン101からボンディ
ングパッド105までの基本的な構成は同一である。た
だし、図3示す構成では、図1に示す構成に対して、ボ
ンディングパッド105が電源電圧VDDではなく、ブー
トレベルパッド109aにワイヤボンディング(108
c)によって配線されていることが異なっている。ブー
トレベルパッド109aは、半導体集積回路デバイスの
内部において生成された昇圧電圧(ブートレベル電圧V
boot,例えば5V程度)に接続されたボンディングパッ
ドであり、形状についてはボンディングパッド105と
同様に構成されている。図3に示す構成では、MOSト
ランジスタ104のドレイン/ソース端子にブートレベ
ル電圧が印加されるので、デバイス外部ピン101の作
動電圧のグランドレベルから電源電圧までの基準電圧に
対して、MOSトランジスタ104の静電容量を低容量
のままほぼ一定に保持することができる。
【0025】一方、図4示す構成は、図2に示す構成に
対して、ボンディングパッド105をグランド電圧VGND
ではなく、基板電位パッド109bにワイヤボンディン
グ(108d)によって配線したことが異なっている。
基板電位パッド109bは、半導体集積回路デバイスの
基板電圧(サブストレート電位Vsub,例えば−1.5V
程度)を供給するボンディングパッドであり、ボンディ
ングパッド105と同様な形状を有して構成されてい
る。図4に示す構成では、MOSトランジスタ104の
ドレイン/ソース端子に基板電圧が印加されるので、デ
バイス外部ピン101の作動電圧におけるグランドレベ
ルから電源電圧までの基準電圧に対して、MOSトラン
ジスタ104の静電容量を高容量のままほぼ一定に保持
することができる。
【0026】図3および図4の構成によれば、例えばL
VTTLやSSTLインターフェース回路を内蔵した半
導体装置のように、基準電圧が1.5V程度で振幅が比
較的小さい半導体装置に限らず、大振幅の信号を処理す
る半導体装置に用いることが可能となる。ここで、大振
幅の信号とは、振幅の最大値が(Vboot−VT)未満で、
振幅の最小値が(Vsub+VT)を越える信号である(VT
MOSトランジスタ104のしきい値電圧)。
【0027】次に図5および図6を参照して本発明によ
る半導体装置の他の実施の形態について説明する。図5
および図6に示す半導体装置は、MOSトランジスタ等
を用いて半導体集積回路デバイスの内部に形成したヒュ
ーズ(113a,113b)を用いて、容量補正用のM
OSトランジスタ104のドレイン/ソース端子に印加
する電圧を設定可能とするものである。なお、図5およ
び図6において、図1〜図4に示すものと同一の構成に
ついては、同一の符号を付けて説明を省略する。
【0028】図5において、ヒューズ113aは、一端
をグランドに、他端を抵抗112aとインバータ111
の入力端子に接続されている。抵抗112aの他端は、
電源電圧VDDに接続され、インバータ111の出力は配
線110によってMOSトランジスタ104のドレイン
/ソース端子接続されている。一方、図6では、ヒュー
ズ113bは、一端を電源電圧VDDに、他端を抵抗11
2bとインバータ111の入力端子に接続されいる。抵
抗112bの他端は、グランドに接続され、インバータ
111の出力は配線110によってMOSトランジスタ
104のドレイン/ソース端子に接続されている。
【0029】以上の構成において、例えば図15に示す
ウェハーテスト工程403において、製造された集積回
路デバイスの特性を試験し、試験結果に応じてヒューズ
113aまたは113bを遮断することで、図5に示す
構成ではMOSトランジスタ104のドレイン/ソース
端子に電源電圧が印加されるので、インバータ111の
出力がグランド電圧となり、MOSトランジスタ104
の容量を増加させることができ、また図6に示す構成で
はMOSトランジスタ104のドレイン/ソース端子に
グランド電圧が印加されるので、インバータ111の出
力が電源電圧となり、MOSトランジスタ104の容量
を減少させることができる。一方、ヒューズ113aま
たは113bを遮断されていない状態では、図5に示す
構成ではMOSトランジスタ104のドレイン/ソース
端子に電源電圧が印加されるので、MOSトランジスタ
104の容量を減少させることができ、図6に示す構成
ではMOSトランジスタ104のドレイン/ソース端子
にグランド電圧が印加されるので、MOSトランジスタ
104の容量を増加させることができる。ここで、MO
Sトランジスタ104のドレイン/ソース端子に印加さ
れるグランドまたは電源電圧レベルの電圧はインバータ
111の出力から供給されるので、抵抗等によってプル
アップまたはプルダウンされた電圧を供給する場合に比
べ、所定の低インピーダンスに管理することが可能とな
る。
【0030】さらに、デバイス外部ピン101の近傍に
容量補正MOSトランジスタ104とインバータ111
とを配置し、これらとは離れた場所にヒューズ113を
形成しても、デバイス外部ピン101からみたインピー
ダンスは変わらないので、集積回路デバイスのレイアウ
ト設計の自由度が向上できる。
【0031】なお、図5および図6に示したインバータ
111の入力電圧を設定するための回路は、各1個の抵
抗とヒューズの組み合わせによるものに限らず、例えば
抵抗112aまたは112bをヒューズに変えて構成す
る等の変更が可能である。また、図5および図6に示す
構成においても、図1および図2を参照して説明したも
のと同様に、MOSトランジスタ104の接続の向きの
変更等の構成の変更を行うことが可能である。
【0032】次に、図7および図8を参照して、図5お
よび図6に示す実施の形態の変形例について説明する。
図7および図8に示す半導体装置は、図5および図6に
示す電源電圧〜グランド電圧間で出力電圧を変化させる
インバータ111を、ブートレベル電圧〜基板電圧(サ
ブレベル電圧)で変化させる電圧変換インバータ114
に変更した構成を有している。図7および図8に示す構
成では、図5および図6のものと同様にして、ヒューズ
113a,113bを遮断するか、しないかによって、
MOSトランジスタのドレイン/ソース端子に印加する
電圧を、ブートレベル電圧または基板電圧のどちらかに
設定することが可能となる。したがって、図3および図
4を参照して説明したものと同様に、デバイス外部ピン
101における入出力信号の電源電圧〜グランド電圧ま
での範囲の基準電圧を許容することが可能となる。
【0033】図9および図10は、図7および図8に示
したインバータ114の構成例を示す回路図である。図
9に示す回路は、電源電圧VDD〜グランド電圧VGNDの範
囲の入力電圧を、基板電圧Vsub〜電源電圧VDDの範囲の
出力電圧に変換する回路である。インバータ120の入
力端子にゲート端子を接続したpチャネルMOSトラン
ジスタ121と、インバータ120の出力端子にゲート
端子を接続したpチャネルMOSトランジスタ122
は、ともにソース端子を電源電圧VDDに接続し、MOS
トランジスタ121はドレイン端子をnチャネルMOS
トランジスタ123のドレイン端子に接続し、MOSト
ランジスタ122はドレイン端子をnチャネルMOSト
ランジスタ124のドレイン端子に接続している。MO
Sトランジスタ123とMOSトランジスタ124は、
ともにソース端子を基板電圧Vsubに接続し、MOSトラ
ンジスタ123のゲート端子はMOSトランジスタ12
4のドレイン端子に接続し、MOSトランジスタ124
のゲート端子はMOSトランジスタ123のドレイン端
子に接続している。以上の構成において、インバータ1
20の入力端子に入力された電源電圧VDD〜グランド電
圧VGNDの範囲の入力信号は、MOSトランジスタ122
とMOSトランジスタ124の接続点から基板電圧Vsub
〜電源電圧VDDの範囲で変化する信号に変換されて出力
される。
【0034】図10に示す回路は、電源電圧VDD〜グラ
ンド電圧VGNDの範囲の入力電圧を、グランド電圧VGND
昇圧電圧Vbootの範囲の出力電圧に変換する回路であ
る。インバータ125の入力端子にゲート端子を接続し
たnチャネルMOSトランジスタ126と、インバータ
125の出力端子にゲート端子を接続したnチャネルM
OSトランジスタ127は、ともにソース端子をグラン
ド電圧VGNDに接続し、MOSトランジスタ126はドレ
イン端子をpチャネルMOSトランジスタ128のドレ
イン端子に接続し、MOSトランジスタ127はドレイ
ン端子をpチャネルMOSトランジスタ129のドレイ
ン端子に接続している。MOSトランジスタ128とM
OSトランジスタ129は、ともにソース端子を昇圧電
圧Vbootに接続し、MOSトランジスタ128のゲート
端子はMOSトランジスタ129のドレイン端子に接続
し、MOSトランジスタ129のゲート端子はMOSト
ランジスタ128のドレイン端子に接続している。以上
の構成において、インバータ125の入力端子に入力さ
れた電源電圧VDD〜グランド電圧VGNDの範囲の入力信号
は、MOSトランジスタ127とMOSトランジスタ1
29の接続点からグランド電圧VGND〜昇圧電圧Vboot
範囲で変化する信号に変換されて出力される。
【0035】また、図1〜図8に示す実施の形態では、
MOSトランジスタ104のソース端子とドレイン端子
をともにデバイス外部ピン101に接続した例を示した
が、図11(a)および(b)に示す変形例では、MO
Sトランジスタ104aのソース端子またはドレイン端
子をデバイス外部ピン101に接続し、ドレイン端子ま
たはソース端子をオープンとし、ゲート端子を電圧印加
手段に接続した例である。このような構成において、ゲ
ート端子をグランド電位VGNDにすることで、MOSトラ
ンジスタ104aは低容量になり(図11(a))、ゲ
ート端子を電源電位VDDにすることで、MOSトランジ
スタ104aは高容量になる(図11(b))。
【0036】次に、図12を参照して本発明のさらに他
の実施の形態について説明する。図12に示す実施の形
態は、上記の各実施の形態に対して容量補正用のMOS
トランジスタの配線状態を異ならせたものである。ま
た、図12では、上記の各実施の形態において図示を省
略したデバイス外部ピン101と入出力回路102、1
03間に設けられている入力保護回路(501)の一例
を図示している。
【0037】本実施の形態では、容量補正用のnチャネ
ルMOSトランジスタ502のゲート端子が出力回路1
02の出力と入力回路103の入力に接続され、MOS
トランジスタ502のドレイン又はソース端子の一方が
インバータ503の出力に、他方がインバータ504の
出力に接続されている。インバータ503とインバータ
504は、ともに入力をヒューズ505の一端およびn
チャネルMOSトランジスタ506のドレイン端子に接
続するものであり、インバータ503はVDDを電源電圧
とし、インバータ504は昇圧電圧Vbootを電源電圧と
して作動する。ヒューズ505の他端は電源電圧VDD
接続され、MOSトランジスタ506のソース端子とゲ
ート端子はともにグランドに接続されている。この場
合、MOSトランジスタ506はデプレッション型の動
作モードを有するトランジスタであり、定電流負荷(負
荷素子)として機能する。
【0038】また、入力保護回路501は、デバイス外
部ピン101と入出力回路102、103間を接続する
抵抗501aと、デバイス外部ピン101にアノードが
接続され、電源電圧VDDにカソードが接続されたダイオ
ード501bと、デバイス外部ピン101にカソードが
接続され、グランド電圧VGNDにアノードが接続されたダ
イオード501cとから構成されている。
【0039】このような構成において、本実施形態によ
れば、ヒューズ505の接続/遮断状態を選択すること
で、上述した各実施の形態の場合と同様に、入力容量の
調節を行うことが可能である。
【0040】次に、以上説明した本発明の実施の形態に
よる具体的な効果の一例について説明する。例えば周波
数200MHz以上のような高速動作をする半導体装置
では、システム上での動作を保証する為、ピンの入力容
量に厳しい制限が加わることがある。高速動作が要求さ
れる半導体装置では、例えば、ピン容量は2pFから
2.4pFに入らなければならず、また、各ピン間の容
量差(デルタCi:△Ci)は0.04pF以下でなけ
ればならない。この△Ci要求を満たすため、容量の少
ないピンには補正のための容量を付けなければならな
い。ピン容量はパッケージの容量とデバイスの容量で決
まるので、2種類のパッケージA,Bが製品仕様として
存在する場合、パッケージAで組み立てた場合に合わせ
てデバイス内の補正容量値を決めると、パッケージBで
△Ciが満たせないという場合が生じる。従来は、これ
を満たすためにはそれぞれのパッケージに合わせたアル
ミ配線の異なる2種類のデバイスを作らねばならなかっ
た。しかしながら、本発明を利用することで、ボンディ
ングパッドのボンディング配線あるいはヒューズの遮断
状態を変更することでピン容量を調節することができる
ので、同じ製品を異なるパッケージで組み立てても△C
iの規格を満たすことができるようになる。
【0041】なお、本発明の実施の形態は、上記のもの
に限られることなく、本発明の概念のもと、適宜変更が
可能である。例えばボンディングパッドを用いる容量調
整用の回路とヒューズを用いる容量調整用の回路とを1
つの半導体集積デバイス上に混在させたり、ヒューズに
代えてボンディングパッドによってインバータ111あ
るいは114の入力電圧を設定できるようにする等の変
更が可能である。
【0042】また、以上の説明では、nチャネルMOS
トランジスタを例に説明したが、pチャネルMOSトラ
ンジスタを用いでも同様な機能が実現できる。但し、p
チャネルMOSトランジスタを用いた場合、ゲート電位
がソース/ドレイン電位に対して高いほどゲート−ソー
ス/ドレイン間の静電容量は減少し、低いほど静電容量
は増加する。
【0043】また、以上の説明では、デバイス外部ピン
101毎に電圧印加手段をそれぞれ設ける例を示した
が、複数のデバイス外部ピン101にそれぞれ容量補正
MOSトランジスタ104を接続し、その他端を1つの
電圧印加手段に共通接続するようにしてもよい。
【0044】
【発明の効果】請求項1記載の発明によれば、外部端子
に直接、MOSトランジスタが接続されるので高周波作
動に適した容量調整手段を得ることができる。また、半
導体装置の製造工程における例えばパッケージ組立工程
において容量調整を行うことができるので、複数種類の
パッケージを用いる場合、需要の変化に迅速に対応した
製造管理を容易に行うことができるようになる。また、
請求項記載の発明によれば、例えばウェハーテストの
工程において、容量調整を行うことができるので、実際
に集積回路デバイスの特性を測定した結果に基づいて調
整を行うことができるようになる。
【0045】また、請求項3記載および請求項4記載の
発明によれば、外部端子の電圧に影響されない容量補正
を行うことが可能になる
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明による半導体装置の実施の形態を示す
回路図
【図2】 本発明による半導体装置の実施の形態を示す
回路図
【図3】 図1に示す実施の形態の変形例を示す回路図
【図4】 図2に示す実施の形態の変形例を示す回路図
【図5】 本発明による半導体装置の他の実施の形態を
示す回路図
【図6】 本発明による半導体装置の他の実施の形態を
示す回路図
【図7】 図5に示す実施の形態の変形例を示す回路図
【図8】 図6に示す実施の形態の変形例を示す回路図
【図9】 図5および図6に示す電圧変換インバータ1
14の構成例を示す回路図
【図10】 図5および図6に示す電圧変換インバータ
114の他の構成例を示す回路図
【図11】 図1〜図8示す実施の形態の変形例を示す
回路図((a)はゲート端子をグランドに接続する場
合、(b)は電源電圧に接続する場合を示す。)
【図12】 本発明による半導体装置のさらに他の実施
の形態を示す回路図
【図13】 異なるピン配列を有するCSPの配線状態
を示す図((a)に対して(b)は対称の(ミラード)
ピン配列を有する。)
【図14】 従来の半導体装置における外部ピン容量調
整回路を示す回路図
【図15】 半導体装置の製造工程のながれを示す図
【符号の説明】
101 デバイス外部ピン 104,502 容量補正用のMOSトランジスタ 105 ボンディングパッド 106 デバイス上のアルミ配線 109a ブートレベルパッド 109b 基板電位パッド 111,503,504 インバータ 113a,113b,505 ヒューズ 114 電圧変換インバータ

Claims (4)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 外部端子と、 前記外部端子に接続された内部回路と、 前記外部端子にゲート端子又はドレイン若しくはソース
    端子が接続されたMOSトランジスタと、 前記MOSトランジスタの前記外部端子に接続されてい
    ない端子に所定電圧を印加するための電圧印加手段とを
    備え、 前記電圧印加手段が、ボンディングパッドであることを
    特徴とする半導体装置。
  2. 【請求項2】 外部端子と、 前記外部端子に接続された内部回路と、 前記外部端子にゲート端子又はドレイン若しくはソース
    端子が接続されたMOSトランジスタと、 前記MOSトランジスタの前記外部端子に接続されてい
    ない端子に所定電圧を印加するための電圧印加手段とを
    備え、 前記電圧印加手段が、前記MOSトランジスタの前記外
    部端子に接続されていない端子に出力が接続されたイン
    バータ回路と、ヒューズ素子及び抵抗素子又は負荷素子
    の組み合わせからなり前記インバータ回路の入力電圧を
    該ヒューズ素子の遮断状態に応じて決定する回路とから
    なることを特徴とする半導体装置。
  3. 【請求項3】 前記電圧印加手段が、前記MOSトラン
    ジスタの前記外部端子に接続されていない端子に、前
    電源電圧よりも高い昇圧電圧、または前記グランド電圧
    よりも低い基板電圧のうちのいずれか一つを印加するも
    のであることを特徴とする請求項1または2記載の半導
    体装置。
  4. 【請求項4】 外部端子と、 前記外部端子に接続された内部回路と、 前記外部端子にゲート端子又はドレイン若しくはソース
    端子が接続されたMOSトランジスタと、 前記MOSトランジスタの前記外部端子に接続されてい
    ない端子に所定電圧を印加するための電圧印加手段とを
    備え、 前記電圧印加手段が、前記MOSトランジスタの前記外
    部端子に接続されていない端子に、前記MOSトランジ
    スタの前記外部端子に接続されている端子の作動電圧に
    対して、常にMOSトランジスタのしきい値電圧以上の
    正又は負の電位差を有する電圧を印加するものであるこ
    とを特徴とする半導体装置。
JP09818699A 1999-04-05 1999-04-05 半導体装置 Expired - Fee Related JP3271610B2 (ja)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP09818699A JP3271610B2 (ja) 1999-04-05 1999-04-05 半導体装置
US09/543,333 US6437629B1 (en) 1999-04-05 2000-04-05 Semiconductor device with circuit for adjusting input/output terminal capacitance

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP09818699A JP3271610B2 (ja) 1999-04-05 1999-04-05 半導体装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2000294735A JP2000294735A (ja) 2000-10-20
JP3271610B2 true JP3271610B2 (ja) 2002-04-02

Family

ID=14212998

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP09818699A Expired - Fee Related JP3271610B2 (ja) 1999-04-05 1999-04-05 半導体装置

Country Status (2)

Country Link
US (1) US6437629B1 (ja)
JP (1) JP3271610B2 (ja)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2005006539A1 (ja) * 2003-07-09 2005-01-20 Asahi Kasei Microsystems Co., Ltd. 可変容量素子及びこれを用いた発振回路
JP2008277515A (ja) * 2007-04-27 2008-11-13 Elpida Memory Inc 半導体装置
US9887552B2 (en) * 2013-03-14 2018-02-06 Analog Devices, Inc. Fine timing adjustment method
CN111752223B (zh) * 2020-06-29 2022-04-01 配天机器人技术有限公司 信号配置方法、输入输出设备及计算机存储介质

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS61187356A (ja) 1985-02-15 1986-08-21 Fujitsu Ltd 半導体集積回路
JPS63246916A (ja) 1987-04-02 1988-10-13 Mitsubishi Electric Corp インバ−タ回路
US5801596A (en) * 1994-07-27 1998-09-01 Citizen Watch Co., Ltd. Temperature compensation type quartz oscillator
JP3737549B2 (ja) * 1995-09-21 2006-01-18 東芝マイクロエレクトロニクス株式会社 利得制御回路および可変利得電力増幅器
US6085260A (en) * 1998-06-08 2000-07-04 Ford Motor Company Method and circuit for multiplexing an input port and an output port of a microprocessor into a single external interface
US6084464A (en) * 1999-10-29 2000-07-04 Vlsi Technology, Inc On-chip decoupling capacitor system with parallel fuse

Also Published As

Publication number Publication date
US6437629B1 (en) 2002-08-20
JP2000294735A (ja) 2000-10-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6141245A (en) Impedance control using fuses
US6667895B2 (en) Integrated circuit device and module with integrated circuits
JP2002325019A (ja) 出力ドライバおよび高周波補償方法
US8044696B2 (en) Delay circuit having long delay time and semiconductor device comprising the same
US7339771B2 (en) Electrostatic protection circuit
US7292068B2 (en) Output driver for use in semiconductor device
US4864164A (en) Integrated circuit with switching noise reduction by feedback
JP4076079B2 (ja) 半導体集積回路装置および半導体集積回路
US7616417B2 (en) Semiconductor device including protection circuit and switch circuit and its testing method
JP3271610B2 (ja) 半導体装置
JP2766920B2 (ja) Icパッケージ及びその実装方法
US20100103573A1 (en) Semiconductor package having electrostatic protection circuit for semiconductor package including multiple semiconductor chips
JP3814589B2 (ja) スイッチ回路及びバススイッチ回路
US4675555A (en) IC input buffer emitter follower with current source value dependent upon connection length for equalizing signal delay
JP3730003B2 (ja) 半導体装置
US20020063251A1 (en) Semiconductor device and testing method therefor
US6452827B1 (en) I/O circuit of semiconductor integrated device
US7109582B2 (en) Semiconductor device for testing semiconductors
US20060180835A1 (en) Semiconductor component with integrated backup capacitance
US20060261856A1 (en) Semiconductor chip and semiconductor device incorporating the same
JPH07193193A (ja) 半導体装置
US20220187337A1 (en) Integrated circuit package with current sense element
KR100528777B1 (ko) 정전기 방전 회로_
US7701041B2 (en) Chip-packaging with bonding options having a plurality of package substrates
US7035160B2 (en) Circuit

Legal Events

Date Code Title Description
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20011225

S111 Request for change of ownership or part of ownership

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313113

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080125

Year of fee payment: 6

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090125

Year of fee payment: 7

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100125

Year of fee payment: 8

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110125

Year of fee payment: 9

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110125

Year of fee payment: 9

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120125

Year of fee payment: 10

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120125

Year of fee payment: 10

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130125

Year of fee payment: 11

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130125

Year of fee payment: 11

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140125

Year of fee payment: 12

S111 Request for change of ownership or part of ownership

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313113

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees