JP6342221B2 - 半導体装置 - Google Patents
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Description
[第1の実施形態]
図1は、第1の実施形態の半導体装置の構成を表わす図である。
図2は、第2の実施形態の半導体装置の構成を表わす図である。
る。
PMU回路7は、電源IP回路1から出力される内部電圧VDDおよび内部電圧監視回路2からの検出信号に従って、電源IP回路1を制御する。
メモリ86は、各種のデータおよびプログラムを制御する。
電源IP回路1は、基準電圧生成回路3と、パワーオンリセット回路4と、テスト回路6と、外部電圧監視回路5と、セレクタ8と、複数のレギュレータ9を備える。
内部電圧監視回路2は、内部電圧VDDと、所定の電圧とを比較することによって、内部電圧VDDの大きさが正常であるかどうかを監視する。
ロウパスフィルタ(LPF)10は、外部電源VCCのノイズを除去し、ノイズを除去した電圧VCC2を、ノイズに敏感な回路であるCS回路11、BGR回路12、VREF生成回路13、遅延回路(DELAY)15、遅延回路(DELAY)16、およびオペアンプOP3に供給する。
PORA回路14は、外部電源電圧VCCの立ち上がり時に、パワーオンリセット信号PORを出力する。外部電源電圧VCCの立ち上がり速度が速い時と遅い時の両方に対応するために、2つのDELAY15,16と、オペアンプOP2が設けられている。
DELAY16は、DELAY15の出力をさらに遅延させた信号d2を出力する。
モニタ回路群623は、基準電圧VREF、電圧Va、検出信号DEC1、および内部電圧VDDをモニタしたモニタ電圧MONV1〜4を出力する。
分圧回路20は、外部電圧VCCを分圧して、分圧電圧VCCOを出力する。
ロウパスフィルタ(LPF)25は、外部電源VCCのノイズを除去し、ノイズを除去した電圧VCC3を、ノイズに敏感な回路であるCS回路26、BGR回路27、VREF生成回路28に供給する。
図4は、ロウパスフィルタ(LPF)10の構成を表わす図である。
LPF10は、抵抗素子R1と容量素子C1のみで構成され、外部電源電圧VCCを受けて、ノイズが除去された電圧VCC2を出力する。
図5は、CS回路11の構成を表わす図である。
定電流生成回路52は、電源電圧VCC2とグランドとの間に直列に接続されるPチャネルMOSトランジスタP2と、抵抗素子R5と、NチャネルMOSトランジスタN2とを備える。また、定電流生成回路52は、電源電圧VCC2とグランドとの間に直列に接続されるPチャネルMOSトランジスタP3と、NチャネルMOSトランジスタN3とを備える。
図6は、VREF生成回路13の構成を表わす図である。
電圧生成部99は、オペアンプOP1と、セレクタSL1,SL10と、外部電源電圧VCC2とグランドとの間に配置されるPMOSトランジスタP1と複数の直列接続された抵抗素子RR1〜RRnとを含む。
図7は、PORA回路14の構成を表わす図である。
図8は、DELAY15の構成を表わす図である。
PチャネルMOSトランジスタP8とNチャネルMOSトランジスタN8で構成されるインバータIV1には、パワーオンリセット信号PORが入力される。インバータIV1の出力は、PチャネルMOSトランジスタP9とNチャネルMOSトランジスタN9で構成されるインバータIV2に入力される。インバータIV2は、遅延信号d1を出力する。
図9は、DELAY16の構成を表わす図である。
PチャネルMOSトランジスタP15とNチャネルMOSトランジスタN15で構成されるインバータIV3には、遅延信号d1が入力される。インバータIV3は、遅延信号d1をさらに遅延させた遅延信号d2を出力する。
容量素子C8は、応力の影響が小さいという特性を有する。したがって、本実施の形態では、DELAY16内の容量素子C8を半導体チップのコーナ領域に配置する。
図10は、PF19の構成を表す図である。
図11は、外部電圧監視回路5内の分圧回路20の構成を表わす図である。
図12は、PF22の構成を表す図である。
また、入力される信号DE1および出力される信号DEC1は、デジタル信号のため、PF22に接続される回路との間の配線にノイズが混入されても、ノイズの影響を受けにくい。したがって、本実施の形態では、回路全体のスペースを考慮して、PF22と、PF22と接続される回路(オペアンプOP3)とを比較的離れた位置に配置する。
図13は、バーンインテスト回路24の構成を表す図である。
分圧回路98は、電源電圧VCCを抵抗分圧した電圧V1〜V4を生成して、セレクタSL2に出力する。セレクタSL2は、入力される電圧V1〜V4の中の1つを選択して、バーンインテスト電圧BIVとして出力する。
図14は、モニタ回路群623に含まれるモニタ回路23の構成を表す図である。
オペアンプOP4は、増幅度1のボルテージフォロア回路であり、基準電圧VREFを受けて、モニタ電圧MONV1を出力する。
図15は、モニタ回路群623に含まれるモニタ回路61の構成を表す図である。
オペアンプOP11は、増幅度1のボルテージフォロア回路であり、Vaを受けて、モニタ電圧MONV2を出力する。
図16は、モニタ回路群623に含まれるモニタ回路62の構成を表す図である。
オペアンプOP12は、増幅度1のボルテージフォロア回路であり、内部電圧VDDを受けて、モニタ電圧MONV3を出力する。
図17は、モニタ回路群623に含まれるモニタ回路63の構成を表す図である。
オペアンプOP13は、増幅度1のボルテージフォロア回路であり、検出信号DEC1を受けて、モニタ電圧MONV4を出力する。
図18は、ロウパスフィルタ(LPF)25の構成を表わす図である。
LPF25は、抵抗素子R11と容量素子C11のみで構成され、外部電源電圧VCCを受けて、ノイズが除去された電圧VCC3を出力する。
図19は、VREF生成回路28の構成を表わす図である。
電圧生成部95は、オペアンプOP51と、セレクタSL53,SL11と、外部電源電圧VCC3とグランドとの間に配置されるPMOSトランジスタP52と複数の直列接続された抵抗素子RR1〜RRnとを含む。
図20は、CS回路26の構成を表わす図である。
定電流生成回路62は、電源電圧VCC3とグランドとの間に直列に接続されるPチャネルMOSトランジスタP22と、抵抗素子R25と、NチャネルMOSトランジスタN22とを備える。また、定電流生成回路62は、電源電圧VCC3とグランドとの間に直列に接続されるPチャネルMOSトランジスタP23と、NチャネルMOSトランジスタN23とを備える。
次に、上述した電源IP回路1および内部電圧監視回路2内の各構成要素の特性を利用した、電源IP回路1内の素子と内部電圧監視回路2内の各構成要素の配置について説明する。
コーナ領域201およびコーナ領域203には、電源IP回路1に含まれる素子のうち、チップのコーナ領域に配置可能な素子が配置される。コーナ領域201には、接続される素子と近接した配置が必要な素子が配置される。コーナ領域203には、接続される素子と離れた位置に配置可能な素子が配置される。
図22は、第3の実施形態の半導体チップ200上への電源IP回路1および内部電圧監視回路2内の各構成要素の配置例を表わす図である。
Claims (15)
- 半導体チップと、
前記半導体チップの縁部に沿って配置される複数のIOセルと、
前記半導体チップ上に搭載される、外部電源端子に供給される電源電圧を受けて、基準電圧を生成する基準電圧生成回路とを備え、
前記基準電圧生成回路を構成する一部の素子が、前記半導体チップの第1のコーナ領域に配置され、
前記基準電圧生成回路を構成する残りの素子が、前記半導体チップの縁部よりも内側のコア領域に配置され、
前記第1のコーナ領域は、複数のコーナ領域のうち、前記残りの素子に最も近いコーナ領域であり、
前記基準電圧生成回路を構成する前記一部の素子に、前記外部電源端子に接続される、抵抗素子と容量素子で構成されるロウパスフィルタが含まれる、半導体装置。 - 半導体チップと、
前記半導体チップの縁部に沿って配置される複数のIOセルと、
前記半導体チップ上に搭載される、外部電源端子に供給される電源電圧を受けて、基準電圧を生成する基準電圧生成回路とを備え、
前記基準電圧生成回路を構成する一部の素子が、前記半導体チップの第1のコーナ領域に配置され、
前記基準電圧生成回路を構成する残りの素子が、前記半導体チップの縁部よりも内側のコア領域に配置され、
前記第1のコーナ領域は、複数のコーナ領域のうち、前記残りの素子に最も近いコーナ領域であり、
前記基準電圧生成回路を構成する前記一部の素子に、定電流生成回路のスタートアップ回路に含まれる抵抗素子が含まれる、半導体装置。 - 半導体チップと、
前記半導体チップの縁部に沿って配置される複数のIOセルと、
前記半導体チップ上に搭載される、外部電源端子に供給される電源電圧を受けて、基準電圧を生成する基準電圧生成回路とを備え、
前記基準電圧生成回路を構成する一部の素子が、前記半導体チップの第1のコーナ領域に配置され、
前記基準電圧生成回路を構成する残りの素子が、前記半導体チップの縁部よりも内側のコア領域に配置され、
前記第1のコーナ領域は、複数のコーナ領域のうち、前記残りの素子に最も近いコーナ領域であり、
前記基準電圧生成回路を構成する前記一部の素子に、抵抗素子と容量素子で構成される出力安定化回路が含まれる、半導体装置。 - 半導体チップと、
前記半導体チップの縁部に沿って配置される複数のIOセルと、
前記半導体チップ上に搭載される、互いに接続された第1の回路および第2の回路を備え、
前記第1の回路を構成する一部の素子が前記半導体チップの第1のコーナ領域に配置され、
前記第2の回路を構成する一部の素子が前記半導体チップの第2のコーナ領域に配置し、
前記第1の回路を構成する残りの素子および前記第2の回路を構成する残りの素子が前記半導体チップの縁部よりも内側のコア領域に配置され、
前記第1の回路を構成する前記残りの素子および前記第2の回路を構成する前記残りの素子が、前記コア領域内の第1の領域に配置され、
前記第1のコーナ領域は、複数のコーナ領域のうち、前記第1の領域に最も近いコーナ領域であり、
前記第2のコーナ領域は、複数のコーナ領域のうち、前記第1のコーナ領域以外のコーナ領域であり、
前記第1の回路は、外部電源端子に供給される電源電圧を受けて、基準電圧を生成する基準電圧生成回路であり、
前記第2の回路は、パワーオンリセット回路である、半導体装置。 - 前記第2の回路を構成する前記一部の素子は、遅延回路に含まれる容量素子である、請求項4記載の半導体装置。
- 前記第2の回路を構成する前記一部の素子は、パルスフィルタである、請求項4記載の半導体装置。
- 前記半導体装置は、さらに、
前記半導体チップ上に搭載される、バーンインテスト回路を備え、
前記バーンインテスト回路が前記第2のコーナ領域に配置される、請求項4記載の半導体装置。 - 前記半導体装置は、さらに、
前記半導体チップ上に搭載される、前記基準電圧をモニタするモニタ回路を備え、
前記モニタ回路内の出力安定用の素子が前記第1のコーナ領域に配置される、請求項4記載の半導体装置。 - 前記半導体装置は、さらに、
前記半導体チップ上に搭載される、内部電源電圧をモニタするモニタ回路を備え、
前記モニタ回路が前記第2のコーナ領域に配置される、請求項4記載の半導体装置。 - 前記半導体装置は、さらに、
前記半導体チップ上に搭載される、外部電圧監視回路を備え、
前記外部電圧監視回路に含まれる分圧回路が前記第1のコーナ領域に配置される、請求項4記載の半導体装置。 - 前記半導体装置は、さらに、
前記半導体チップ上に搭載される、外部電圧監視回路を備え、
前記外部電圧監視回路に含まれるパルスフィルタが前記第2のコーナ領域に配置される、請求項4記載の半導体装置。 - 前記第2のコーナ領域に配置される素子と、前記第1の領域に配置される素子の一部とは、前記IOセル内のパッド、およびワイヤ配線を通じて接続される、請求項4記載の半導体装置。
- 前記半導体装置は、
さらに、前記半導体チップ上に搭載される、外部電源端子に供給される電源電圧を受けて、内部電圧を監視する内部電圧監視回路を備え、
前記内部電圧監視回路を構成する一部の素子が前記半導体チップの第3のコーナ領域に
配置され、
前記内部電圧監視回路を構成する残りの素子が前記コア領域内の第2の領域に配置される、
前記第3のコーナ領域は、複数のコーナ領域のうち、前記第2の領域に最も近いコーナ領域である、請求項4記載の半導体装置。 - 前記内部電圧監視回路を構成する一部の素子は、前記外部電源端子に接続されるロウパスフィルタである、請求項13記載の半導体装置。
- 前記内部電圧監視回路を構成する一部の素子は、出力安定化のための素子である、請求項13記載の半導体装置。
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