JP4892044B2 - 半導体装置 - Google Patents

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Description

本発明は、半導体装置に関する。
従来、スタンダードセルとしてCMOS回路で構成されたフリップフロップ回路は、フリップフロップ内にトランスミッションゲートとクロックドインバーターとのゲートをオン・オフさせる2個のクロック生成インバーターを備えており、これらクロック生成インバーターはまとめて配置されることが多かった。このとき、これらクロック生成インバーターの拡散領域は他の拡散領域から分離して配置されるため、フリップフロップ回路内に、素子分離領域のSTI(Shallow Trench Isolation)領域を多く形成する必要があった。
例えば、特許文献1の図1に開示されているフリップフロップでは、クロックCKが入力されクロックCK0/XCK0を生成する2個のインバーター(クロック生成インバーター)がソース領域を共通にしてまとめて配置されている。これらのインバーターの両側にはSTI領域が必要であった。
このように、従来はSTI領域が多く形成され、それによりフリップフロップ回路のセルサイズが大きくなってしまっていた。よって、チップのロジック領域で約4割を占めるフリップフロップ回路が大きいことで、チップサイズが大きくなってしまうという問題点があった。
また、特許文献2に開示されている様に、パルス発生回路(クロック生成インバーター)をフリップフロップの外側に配置して複数のフリップフロップで共通化することで、フリップフロップの面積を小さくすることも出来る。しかし、各フリップフロップとパルス発生回路との間の配線が長くなってしまうので、各フリップフロップに入力されるクロックに位相差が生じ、フリップフロップが誤動作する問題点があった。
特開2001−332626号公報 特開平11−55081号公報
本発明の目的は、誤動作を抑制しつつセルサイズを小さくしたフリップフロップ回路を備える、半導体装置を提供することにある。
本願発明の一態様によれば、CMOS半導体集積回路内に構成されたフリップフロップ回路を備える半導体装置であって、前記フリップフロップ回路は、少なくとも、第1のクロック信号を生成する、第1のクロック生成インバーターと、前記第1のクロック信号を反転させた第2のクロック信号を生成する、第2のクロック生成インバーターと、を備え、前記第1及び第2のクロック生成インバーターは、前記フリップフロップ回路のマスターラッチ部とスレーブラッチ部とから構成されるラッチ部を挟むように配置され、前記第1のクロック生成インバーターと、前記第1のクロック生成インバーターに隣り合う前記フリップフロップ回路内の第1の他の回路とは、ソース領域を共有し、前記第2のクロック生成インバーターと、前記第2のクロック生成インバーターに隣り合う前記フリップフロップ回路内の第2の他の回路とは、ソース領域を共有する、ものとして構成されていることを特徴とする、半導体装置が提供される。
本発明によれば、誤動作を抑制しつつセルサイズを小さくしたフリップフロップ回路を備える、半導体装置を提供できる。
本発明の第1の実施形態に係るスキャンフリップフロップのレイアウトを示す平面図である。 本発明の第1の実施形態に係るスキャンフリップフロップのレイアウトにおける各部の配置を示す概略図である。 本発明の第2の実施形態に係るスキャンフリップフロップのレイアウトを示す平面図である。 本発明の第3の実施形態に係るスキャンフリップフロップのレイアウトを示す平面図である。 本発明の第4の実施形態に係るフリップフロップの回路図である。 本発明の第4の実施形態に係るフリップフロップのレイアウトを示す平面図である。 本発明の第4の実施形態に係るフリップフロップのレイアウトにおける各部の配置を示す概略図である。 比較例のスキャンフリップフロップのレイアウトを示す平面図である。 比較例のスキャンフリップフロップのレイアウトを示す平面図である。 比較例のスキャンフリップフロップの回路図である。 比較例のスキャンフリップフロップのレイアウトにおける各部の配置を示す概略図である。
本発明の実施形態についての説明に先立ち、発明者が知得する比較例のフリップフロップについて説明する。
図8と図9に比較例のスキャンフリップフロップのトランジスタレイアウトを示す。図8はCMOSトランジスタのソース・ドレイン領域である拡散領域10,11とゲート及びゲート配線12のみを示す。図9は、図8のレイアウトに対してコンタクト13とメタル1配線14(1層目の金属配線)を接続してスキャンフリップフロップを構成したものである。
図10に、このスキャンフリップフロップの回路図(トランジスタスケマティック)を示す。図9と図10における符号P1〜P16と符号N1〜N16は、それぞれPMOSトランジスタとNMOSトランジスタを表す。図9と図10では、対応しているトランジスタに同じ符号を付している。
図9と図10に示す様に、このスキャンフリップフロップは、クロック生成インバーター30,31と、入力回路部40と、マスターラッチ部41と、スレーブラッチ部42と、出力回路部43と、を備える。
クロック生成インバーター30はトランジスタP6/N6から構成される。クロック生成インバーター31はトランジスタP7/N7から構成される。入力回路部40は、トランジスタP1/N1から構成されるインバーターと、トランジスタP2/N2,P3/N3から構成されるクロックドインバーターと、トランジスタP4/N4,P5/N5から構成されるクロックドインバーターと、を備える。マスターラッチ部41は、トランジスタP8/N8から構成されるトランスミッションゲートと、トランジスタP9/N9,P10/N10から構成されるクロックドインバーターと、トランジスタP11/N11から構成されるインバーターと、を備える。スレーブラッチ部42は、トランジスタP12/N12から構成されるトランスミッションゲートと、トランジスタP13/N13,P14/N14から構成されるクロックドインバーターと、トランジスタP15/N15から構成されるインバーターと、を備える。出力回路部43はトランジスタP16/N16から構成される出力インバーターを備える。
クロック生成インバーター30は、入力されたクロック信号CPを反転させ、クロック信号CN(第1のクロック信号)を生成してマスターラッチ部41とスレーブラッチ部42に出力する。クロック生成インバーター31は、クロック信号CNを反転させ、クロック信号C(第2のクロック信号)を生成してマスターラッチ部41とスレーブラッチ部42に出力する。入力回路部40は、信号TEに応じて、入力信号D又は入力信号TIを選択して反転させ、マスターラッチ部41に供給する。マスターラッチ部41とスレーブラッチ部42は、クロック信号C,CNに基づいて、入力回路部40から供給された信号をラッチし、ラッチした信号を出力回路部43に出力する。出力回路部43は、スレーブラッチ部42からの信号を反転させ、出力信号Qとして外部に出力する。
図8と図9のレイアウトに示すように、2個のクロック生成インバーター30,31は、PMOSトランジスタP6,P7のソース領域を共有化し、且つNMOSトランジスタN6,N7のソース領域を共有化して、マスターラッチ部41の左側に配置されている。これらの共有化されたソース領域は、電源配線VDD又は電源配線VSSに接続されている。つまり、PMOSトランジスタP6,P7の拡散領域10は一体に形成されており、同様にNMOSトランジスタN6,N7の拡散領域11も一体に形成されている。
電源配線VDDは、セルの上部に、横方向(セルの長辺方向)に延在して配置され、電源配線VSSは、セルの下部に、横方向に延在して配置されている。
クロック生成インバーター30,31の左側には、入力回路部40が配置されている。マスターラッチ部41の右側には、スレーブラッチ部42が配置されている。スレーブラッチ部42の右側には、出力回路部43が配置されている。
入力回路部40における、PMOSトランジスタP1〜P5の拡散領域10は一体に形成されており、同様にNMOSトランジスタN1〜N5の拡散領域11も一体に形成されている。マスターラッチ部41とスレーブラッチ部42とにおける、PMOSトランジスタP8〜P15の拡散領域10は一体に形成されており、同様にNMOSトランジスタN8〜N15の拡散領域11も一体に形成されている。
図8と図9のレイアウトにおける横方向のセルサイズは、各ゲート間のピッチを1グリッドとすると、20グリッド(長さL2)である。
図9では、トランジスタP5/N5とトランジスタP6/N6との間、トランジスタP7/N7とトランジスタP8/N8との間、及びトランジスタP15/N15とトランジスタP16/N16との間の合計3箇所にSTI領域15が構成されている。また、図9では、ゲートピッチを均一化するため、STI領域15にダミーゲートを配置している。
図11は、このスキャンフリップフロップのレイアウトにおける各部の配置を示す概略図である。上述した様に、入力回路部40と、2個のクロック生成インバーター30,31と、マスターラッチ部41と、スレーブラッチ部42と、出力回路部43とが、この順番に配置されている。
以下に、図面を参照して本発明の実施形態について説明する。これらの実施形態は、本発明を限定するものではない。
(第1の実施形態)
図1と図2を参照して本発明の第1の実施形態について説明する。この実施形態は、スキャンフリップフロップ内の2個のクロック生成インバーターを、マスターラッチとスレーブラッチとを挟むように分けて配置し、これらの各クロック生成インバーターと、スキャンフリップフロップ回路内の他の回路とが、ソース領域を共有するようにしたものである。
図1は、第1の実施形態に係るスキャンフリップフロップのレイアウトを示す平面図である。この図1のレイアウトは、図10の回路図と等価であり、図9のレイアウトと同様にスキャンフリップフロップを構成している。図9,10と同一の要素に同一の符号を付して説明を省略する。
図2は、このスキャンフリップフロップのレイアウトにおける各部の配置を示す概略図である。同図に示す様に、入力回路部40(第2の他の回路)と、クロック生成インバーター31(第2のクロック生成インバーター)と、マスターラッチ部41と、スレーブラッチ部42と、クロック生成インバーター30(第1のクロック生成インバーター)と、出力回路部43(第1の他の回路)とが、この順番に配置されている。
図1と図2に示す様に、この実施形態では、図9の比較例でソース領域を共通にして1ヶ所に配置していた2個のクロック生成インバーター30(トランジスタP6/N6)とクロック生成インバーター31(トランジスタP7/N7)とを、マスターラッチ部41とスレーブラッチ部42とを挟むようにして、2ヶ所に分けて配置している。
さらに、マスターラッチ部41の左側に配置されているクロック生成インバーター31のトランジスタP7/N7と、クロック生成インバーター31の左側に隣り合う様に配置されている、入力回路部40におけるTI入力部のクロックドインバーターのトランジスタP5/N5とは、各ソース領域50,51を共有化している。PMOSトランジスタ側の共有化されたソース領域50は電源配線VDDに接続され、NMOSトランジスタ側の共有化されたソース領域51は電源配線VSSに接続されている。トランジスタP7/N7の各ドレイン領域は金属配線で接続され、クロック生成インバーター31の出力となっている。トランジスタP7/N7の各ゲートはゲート配線で接続され、クロック生成インバーター31の入力となっている。
また、スレーブラッチ部42の右側に配置されているクロック生成インバーター30のトランジスタP6/N6と、クロック生成インバーター30の右側に隣り合う様に配置されている出力回路部43における出力インバーターのトランジスタP16/N16とは、各ソース領域52,53を共有化している。PMOSトランジスタ側の共有化されたソース領域52は電源配線VDDに接続され、NMOSトランジスタ側の共有化されたソース領域53は電源配線VSSに接続されている。トランジスタP6/N6の各ドレイン領域は金属配線で接続され、クロック生成インバーター30の出力となっている。
つまり、本実施形態では、図9の比較例のレイアウトにおいて、拡散領域10,11の端部で電源配線VDD又は電源配線VSSに接続されている各ソース領域を、クロック生成インバーター30,31の各ソース領域と共有するようにしている。
クロック生成インバーター31と入力回路部40とにおける、PMOSトランジスタP1〜P5,P7の拡散領域10は一体に形成されており、同様にNMOSトランジスタN1〜N5,N7の拡散領域11も一体に形成されている。クロック生成インバーター30と出力回路部43とにおける、PMOSトランジスタP6,P16の拡散領域10は一体に形成されており、同様にNMOSトランジスタN6,N16の拡散領域11も一体に形成されている。
また、本実施形態では、クロック生成インバーター30(トランジスタP6/N6)とクロック生成インバーター31(トランジスタP7/N7)との間は、金属配線14およびゲート配線12を用いて接続されている(クロック配線CN)。
このように構成することで、図9の比較例では素子分離領域のSTI領域15が3つ存在していたが、図1の本実施形態ではトランジスタP7/N7とトランジスタP8/N8との間、及びトランジスタP15/N15とトランジスタP6/N6との間の2つに減っている。このため、図9の比較例では20グリッドであった横方向のセルサイズが、19グリッド(長さL1)で構成できる。つまり、横方向のセルサイズは、比較例における長さL2から、長さL1に削減されている。このように、セルサイズを1グリッド削減できるので、チップ内で約4割の面積で使用されるフリップフロップのレイアウトサイズを小さくでき、チップサイズも削減することができる。
以上で説明した様に、本実施形態によれば、スキャンフリップフロップ内の2個のクロック生成インバーター30,31を、マスターラッチ部41とスレーブラッチ部42とを挟むように配置し、クロック生成インバーター30と出力回路部43とがソース領域を共有し、クロック生成インバーター31と入力回路部40とがソース領域を共有するようにしたので、セル内の素子分離領域のSTI領域15を削減することができ、セルサイズを小さくできる。
また、クロック生成インバーター30,31を上述の様に配置し、クロック配線C,CNとして既存の配線を使用するようにしたので、それらの長さを比較例のスキャンフリップフロップと同等にでき、スキャンフリップフロップの性能も同等にできる。
なお、この実施形態ではスキャンフリップフロップを用いて説明したが、スキャンタイプではない通常のフリップフロップや、入力回路部40としてマルチプレクサ回路が接続されたスキャンフリップフロップなどでも同様に構成できる。即ち、クロック生成インバーター30,31をマスターラッチ部41とスレーブラッチ部42の左右に配置し、クロック生成インバーター30,31と他の回路とがソース領域を共有化することで、同様の効果を得ることが可能である。通常のフリップフロップの一例については後述する。
また、クロック生成インバーター30,31(トランジスタP6/N6とトランジスタP7/N7)間は、複雑なフリップフロップ回路によっては接続が困難になるが、金属配線およびゲート配線を用いることで接続が可能である。
(第2の実施形態)
次に、図3を参照して本発明の第2の実施形態について説明する。この実施形態は、クロック生成インバーター間の接続をゲート配線のみで行っている点が、第1の実施形態と異なる。
図3は、第2の実施形態に係るスキャンフリップフロップのレイアウトを示す平面図である。図3のスキャンフリップフロップは、図1のスキャンフリップフロップと同機能を有する。
この実施形態では、図3に示すように、クロック生成インバーター30,31間の接続をゲート配線12のみで行っている(クロック配線CN)。つまり、クロック生成インバーター30の出力と、クロック生成インバーター31の入力とが、ゲート配線12のみで接続されている。この様に、ゲート配線12のみで接続しても図1のスキャンフリップフロップと同機能を有することが出来る。その他の構成は、図1と同一であるため、同一の要素に同一の符号を付して説明を省略する。
本実施形態によれば、クロック生成インバーター30,31間をゲート配線12のみで接続するようにしたので、セル内でメタル2配線(2層目の金属配線)などの上層の金属配線を使用することがなくなるため、チップ設計時に上層の金属配線の使用率を上げることができ、チップサイズを小さくすることができる。
また、セル内におけるメタル1配線の面積を減らせるので、メタル1配線同士の間隔に余裕を持たせて配置でき、プロセスばらつきにより、それらがショートする可能性を減らせる。よって、チップの歩留まりを向上できる。
また、第1の実施形態と同様に、図9の比較例のスキャンフリップフロップよりも横方向のセルサイズが1グリッド小さい、19グリッドでセルを構成することができる。よって、チップ内で約4割の面積で使用されるフリップフロップのサイズが小さくなることで、チップサイズも削減することができる。
(第3の実施形態)
次に、図4を参照して本発明の第3の実施形態について説明する。この実施形態は、クロック生成インバーター間の接続をメタル2配線も用いて金属配線のみで行っている点が、第1の実施形態と異なる。
図4は、第3の実施形態に係るスキャンフリップフロップのレイアウトを示す平面図である。図4のスキャンフリップフロップは、図1のスキャンフリップフロップ回路と同機能を有する。
この実施形態では、図4に示す様に、クロック生成インバーター30,31間の接続を、メタル2配線17とビア18も用いて金属配線のみで行っている。金属配線のみで接続しても図1のスキャンフリップフロップと同機能を有することが出来る。その他の回路構成は、図1と同一であるため、同一の要素に同一の符号を付して説明を省略する。
本実施形態によれば、クロック生成インバーター間を金属配線のみで接続するようにしたので、図1の第1の実施形態と図3の第2の実施形態に比べて、図4に示すようにゲート配線の形状をより均一化することが可能になる。従って、プロセスばらつきに起因するトランジスタの性能のばらつきを抑えることが出来る。
また、第1及び第2の実施形態と同様に、図9の比較例のスキャンフリップフロップよりも横方向のセルサイズが1グリッド小さい、19グリッドでセルを構成することができる。よって、チップ内で約4割の面積で使用されるフリップフロップのサイズが小さくなることで、チップサイズも削減することができる。
なお、クロック生成インバーター30をマスターラッチ部41の左側に配置し、クロック生成インバーター31をスレーブラッチ部42の右側に配置しても良い。この様に配置しても、これらクロック生成インバーター30,31間をメタル2配線で接続できるので、以上の説明と同様の効果が得られる。
(第4の実施形態)
次に、図5〜図7を参照して本発明の第3の実施形態について説明する。この実施形態は、スキャンタイプではないフリップフロップに関する。
図5は、第4の実施形態に係るフリップフロップの回路図である。このフリップフロップは、図10の回路図における入力回路部40を、トランジスタP2/N2から構成されるインバーターとしたものである。その他の回路構成は図10と同一であるため、同一の要素に同一の符号を付して説明を省略する。
図6は、第4の実施形態に係るフリップフロップのレイアウトを示す平面図である。
図7は、このフリップフロップのレイアウトにおける各部の配置を示す概略図である。同図に示す様に、クロック生成インバーター31と、入力回路部40と、マスターラッチ部41と、スレーブラッチ部42と、クロック生成インバーター30と、出力回路部43とが、この順番に配置されている。
図6,7に示す様に、この実施形態では、2個のクロック生成インバーター30,31(トランジスタP6/N6とトランジスタP7/N7)を、入力回路部40と、マスターラッチ部41と、スレーブラッチ部42と、を挟むようにして2ヶ所に配置している。
さらに、入力回路部40の左側に配置されたクロック生成インバーター31のトランジスタP7/N7と、入力回路部40のトランジスタP2/N2とは、ソース領域54,55を共有化している。PMOSトランジスタ側の共有化されたソース領域54は、電源配線VDDに接続されている。NMOSトランジスタ側の共有化されたソース領域55は電源配線VSSに接続されている。
また、第1の実施形態と同様に、スレーブラッチ部42の右側に配置されたクロック生成インバーター30のトランジスタP6/N6と、出力回路部43における出力インバーターのトランジスタP16/N16とは、ソース領域52,53を共有化している。
クロック生成インバーター31と、入力回路部40と、マスターラッチ部41と、スレーブラッチ部42とにおける、PMOSトランジスタP2,P7〜P15の拡散領域10は一体に形成されており、同様にNMOSトランジスタN2,N7〜N15の拡散領域11も一体に形成されている。また、第1の実施形態と同様に、クロック生成インバーター30と出力回路部43とにおける、PMOSトランジスタP6,P16の拡散領域10は一体に形成されており、同様にNMOSトランジスタN6,N16の拡散領域11も一体に形成されている。
このように構成することで、この実施形態では、素子分離領域のSTI領域15を、トランジスタP15/N15とトランジスタP6/N6との間の1つにできる。このため、横方向のセルサイズは14グリッドとなる。
なお、2個のクロック生成インバーター30,31を、それらのソース領域同士を共通にして1ヶ所に配置した場合には、素子分離領域のSTI領域15が2つ存在し、横方向のセルサイズは15グリッドである。
以上で説明した様に、本実施形態によれば、2個のクロック生成インバーター30,31を入力回路部40とマスターラッチ部41とスレーブラッチ部42とを挟むように配置し、クロック生成インバーター30と出力回路部43とがソース領域を共有し、クロック生成インバーター31と入力回路部40とがソース領域を共有するようにしたので、第1の実施形態と同様に、セル内の素子分離領域のSTI領域15を削減することができ、セルサイズを小さくできる。
以上、本発明の実施形態を詳述してきたが、具体的な構成は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々に変形して実施することができる。
例えば、出力回路部43、クロック生成インバーター30、スレーブラッチ部42、マスターラッチ部41、クロック生成インバーター31、及び、入力回路部40の順に、上記第1の実施形態から第3の実施形態とは逆にした配置や、縦方向に入力回路部40、クロック生成インバーター31、マスターラッチ部41、スレーブラッチ部42、クロック生成インバーター30、及び、出力回路部43のような配置をしても良い。
また、上記第1の実施形態から第4の実施形態では、スタンダードセルのフリップフロップについて説明したが、スタンダードセル以外のフリップフロップでも良い。
また、上記第1の実施形態から第4の実施形態では、2個のクロック生成インバーター30,31を備える一例について説明したが、3個以上のクロック生成インバーターを備えても良い。
10,11 拡散領域
12 ゲート及びゲート配線
13 コンタクト
14 メタル1配線(金属配線)
15 STI領域
17 メタル2配線(金属配線)
18 ビア
P1〜P16 PMOSトランジスタ
N1〜N16 NMOSトランジスタ
30 クロック生成インバーター(第1のクロック生成インバーター)
31 クロック生成インバーター(第2のクロック生成インバーター)
40 入力回路部(第2の他の回路)
41 マスターラッチ部
42 スレーブラッチ部
43 出力回路部(第1の他の回路)

Claims (5)

  1. CMOS半導体集積回路内に構成されたフリップフロップ回路を備える半導体装置であって、
    前記フリップフロップ回路は、少なくとも、
    第1のクロック信号を生成する、第1のクロック生成インバーターと、
    前記第1のクロック信号を反転させた第2のクロック信号を生成する、第2のクロック生成インバーターと、
    を備え、
    前記第1及び第2のクロック生成インバーターは、前記フリップフロップ回路のマスターラッチ部とスレーブラッチ部とから構成されるラッチ部を挟むように配置され、
    前記第1のクロック生成インバーターと、前記第1のクロック生成インバーターに隣り合う前記フリップフロップ回路内の第1の他の回路とは、ソース領域を共有し、
    前記第2のクロック生成インバーターと、前記第2のクロック生成インバーターに隣り合う前記フリップフロップ回路内の第2の他の回路とは、ソース領域を共有する、
    ものとして構成されていることを特徴とする、半導体装置。
  2. 前記フリップフロップ回路は、
    入力信号に基づいて前記ラッチ部に信号を供給する、前記第2の他の回路としての入力回路部と、
    前記ラッチ部からの信号に基づいて出力信号を出力する、前記第1の他の回路としての出力回路部と、
    を更に備え、
    回路配置が、
    前記入力回路部、前記第2のクロック生成インバーター、前記マスターラッチ部、前記スレーブラッチ部、前記第1のクロック生成インバーター、及び、前記出力回路部の順であることを特徴とする、請求項1に記載の半導体装置。
  3. 前記第1及び第2のクロック生成インバーター間は、金属配線とゲート配線との少なくとも何れかで接続されていることを特徴とする、請求項1又は請求項2に記載の半導体装置。
  4. 前記第1のクロック生成インバーターと、前記第1の他の回路とにおける、PMOSトランジスタの拡散領域は一体に形成され、NMOSトランジスタの拡散領域は一体に形成されており、
    前記第2のクロック生成インバーターと、前記第2の他の回路とにおける、PMOSトランジスタの拡散領域は一体に形成され、NMOSトランジスタの拡散領域は一体に形成されており、
    前記ラッチ部における、PMOSトランジスタの拡散領域は一体に形成され、NMOSトランジスタの拡散領域は一体に形成されていることを特徴とする、請求項1から請求項3の何れかに記載の半導体装置。
  5. 前記第1のクロック生成インバーターと、前記第1の他の回路とにおける、PMOSトランジスタの拡散領域は一体に形成され、NMOSトランジスタの拡散領域は一体に形成されており、
    前記第2のクロック生成インバーターと、前記第2の他の回路と、前記ラッチ部とにおける、PMOSトランジスタの拡散領域は一体に形成され、NMOSトランジスタの拡散領域は一体に形成されていることを特徴とする、請求項1に記載の半導体装置。
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Families Citing this family (27)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5724408B2 (ja) * 2011-01-27 2015-05-27 富士通セミコンダクター株式会社 半導体装置
US8547155B2 (en) * 2011-08-22 2013-10-01 Cisco Technology, Inc. Soft error robust low power latch device layout techniques
US8482314B2 (en) * 2011-11-08 2013-07-09 Taiwan Semiconductor Manufacturing Co., Ltd. Method and apparatus for improved multiplexing using tri-state inverter
JP5875996B2 (ja) 2013-02-13 2016-03-02 株式会社東芝 フリップフロップ回路
CN106030824B (zh) * 2014-03-27 2020-07-28 英特尔公司 利用具有隧穿场效应晶体管(tfet)的电路实施的复用器逻辑功能
US9948282B2 (en) * 2015-01-15 2018-04-17 Mediatek Inc. Low-power retention flip-flops
CN105811922A (zh) * 2015-01-15 2016-07-27 联发科技股份有限公司 低功耗保持触发器
US9496854B2 (en) * 2015-03-10 2016-11-15 International Business Machines Corporation High-speed latch circuits by selective use of large gate pitch
JP6396834B2 (ja) * 2015-03-23 2018-09-26 ルネサスエレクトロニクス株式会社 半導体装置
KR102386907B1 (ko) * 2015-09-10 2022-04-14 삼성전자주식회사 반도체 집적 회로
JP6453732B2 (ja) 2015-09-11 2019-01-16 株式会社東芝 半導体集積回路
TWI575875B (zh) * 2015-10-29 2017-03-21 智原科技股份有限公司 正反器電路
US9514264B1 (en) 2016-01-05 2016-12-06 Bitfury Group Limited Layouts of transmission gates and related systems and techniques
US9645604B1 (en) 2016-01-05 2017-05-09 Bitfury Group Limited Circuits and techniques for mesochronous processing
US9660627B1 (en) 2016-01-05 2017-05-23 Bitfury Group Limited System and techniques for repeating differential signals
JP2019008859A (ja) * 2017-06-28 2019-01-17 東芝メモリ株式会社 半導体装置
KR102362016B1 (ko) 2017-09-19 2022-02-10 삼성전자주식회사 마스터 슬레이브 플립 플롭
KR102367860B1 (ko) * 2018-01-03 2022-02-24 삼성전자주식회사 반도체 장치
WO2019171937A1 (ja) 2018-03-07 2019-09-12 株式会社ソシオネクスト 半導体集積回路装置
US10522542B1 (en) 2018-06-28 2019-12-31 Taiwan Semiconductor Manufacturing Co., Ltd. Double rule integrated circuit layouts for a dual transmission gate
US10868524B2 (en) 2018-12-13 2020-12-15 Samsung Electronics Co., Ltd. Semiconductor circuit and semiconductor circuit layout system
US11386254B2 (en) 2018-12-13 2022-07-12 Samsung Electronics Co., Ltd. Semiconductor circuit and semiconductor circuit layout system
KR20210017309A (ko) * 2019-08-07 2021-02-17 삼성전자주식회사 멀티-하이트 스탠다드 셀로 구현되는 세미-다이나믹 플립-플롭 및 이를 포함하는 집적 회로의 설계 방법
KR20210029866A (ko) 2019-09-06 2021-03-17 삼성전자주식회사 반도체 소자
KR20210060025A (ko) 2019-11-18 2021-05-26 삼성전자주식회사 스캔 플립플롭 및 이를 포함하는 스캔 테스트 회로
KR20210088043A (ko) 2020-01-03 2021-07-14 삼성전자주식회사 표준 셀을 포함하는 반도체 장치
US11296682B2 (en) * 2020-04-01 2022-04-05 Taiwan Semiconductor Manufacturing Company Ltd. Input circuit of a flip-flop and associated manufacturing method

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH10134591A (ja) * 1996-10-28 1998-05-22 Toshiba Corp ダィナミックレジスタを含む半導体集積回路
JPH1155081A (ja) * 1997-08-07 1999-02-26 Sony Corp フリップフロップ回路および回路設計システム
JP2001332626A (ja) * 2000-05-24 2001-11-30 Fujitsu Ltd 半導体集積回路の設計方法
US6680622B2 (en) * 2002-05-14 2004-01-20 Stmicroelectronics, Inc. Method and system for disabling a scanout line of a register flip-flop
US7053424B2 (en) * 2002-10-31 2006-05-30 Yamaha Corporation Semiconductor integrated circuit device and its manufacture using automatic layout
US6975152B1 (en) * 2003-04-22 2005-12-13 Advanced Micro Devices, Inc. Flip flop supporting glitchless operation on a one-hot bus and method

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