JPH05167426A - Semiconductor integrated circuit device - Google Patents

Semiconductor integrated circuit device

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JPH05167426A
JPH05167426A JP3334809A JP33480991A JPH05167426A JP H05167426 A JPH05167426 A JP H05167426A JP 3334809 A JP3334809 A JP 3334809A JP 33480991 A JP33480991 A JP 33480991A JP H05167426 A JPH05167426 A JP H05167426A
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reflection
wiring
semiconductor integrated
transmission
integrated circuit
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Koji Fukumoto
晃二 福本
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Abstract

PURPOSE:To prevent occurrence of malfunction by providing a reflectance decrease means based on a characteristic impedance of a transmission wire to a position in which the impedance in the transmission wire is changed discontinuously. CONSTITUTION:A reflection reduction circuit including CMOS circuits 1,4 formed on a semiconductor board 52 and resistors 5, 7 used to decrease the reflection or to prevent the reflection is provided before a resistive component 14. That is, the resistor 5 is connected in the vicinity of the resistive component 14 and between a wire 12 and a power supply voltage Vcc and the resistor 7 is connected in the vicinity of the resistive component 14 and between the wire 12 and a power supply voltage Vss. The resistors 5, 7 act like termination resistors in a sense. Then the energy of the transmission signal is reflected partially at least one position on the wire 12, and the reflection is reduced at least at one position based on a characteristic impedance of the wire 12. Then occurrence of malfunction due to reflection is prevented.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】この発明は、一般に半導体集積回
路装置に関し、特に、配線において生じる伝送信号の反
射を防ぐことのできる半導体集積回路装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention generally relates to semiconductor integrated circuit devices, and more particularly to a semiconductor integrated circuit device capable of preventing reflection of a transmission signal generated in wiring.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、半導体集積回路装置における高集
積化がますます進んでいく一方、高速動作への要求もま
すます増えている。たとえば、現在一般に知られている
マイクロプロセッサは、40メガヘルツの基本動作クロ
ック信号の下で動作しており、演算処理速度は今後もま
すます高くなることが予想される。
2. Description of the Related Art In recent years, as the degree of integration of semiconductor integrated circuit devices has increased, the demand for high-speed operation has also increased. For example, the currently commonly known microprocessor operates under a basic operating clock signal of 40 MHz, and it is expected that the processing speed will be ever higher.

【0003】半導体集積回路装置の動作速度が高くなる
につれ、配線において生じる反射信号の存在が無視でき
なくなる。たとえば、半導体集積回路装置が100メガ
ヘルツを越える基本動作クロック信号の下で動作される
場合では、配線における様々な部分で伝送信号の反射が
生じる。伝送信号の反射は、配線のインピーダンスが不
連続に変化される部分、たとえばコンタクトホールを用
いた配線の接続箇所,配線の幅が減少される箇所などで
生じる。
As the operating speed of a semiconductor integrated circuit device increases, the presence of reflected signals in wiring cannot be ignored. For example, when the semiconductor integrated circuit device is operated under a basic operation clock signal exceeding 100 MHz, reflection of the transmission signal occurs at various parts of the wiring. The reflection of the transmission signal occurs at a portion where the impedance of the wiring is discontinuously changed, for example, a location where the wiring is connected using a contact hole or a location where the width of the wiring is reduced.

【0004】配線において生じた伝送信号の反射は、伝
送信号のエネルギを減少させるだけでなく、反射信号が
行先の電子回路にも伝えられ、そこで誤動作を引き起こ
すことになる。この発明は、一般に100メガヘルツを
越える高周波数で動作する半導体集積回路装置に適用さ
れるのであるが、以下の記載では、一例としてマイクロ
プロセッサについて説明する。
The reflection of the transmission signal generated in the wiring not only reduces the energy of the transmission signal, but also transmits the reflection signal to the electronic circuit at the destination, which causes malfunction. The present invention is generally applied to a semiconductor integrated circuit device that operates at a high frequency exceeding 100 MHz, but in the following description, a microprocessor will be described as an example.

【0005】図7は、マイクロプロセッサの一般のブロ
ック図である。このブロック図は、半導体基板50上に
形成された回路構成のレイアウトを概略的に示してい
る。図7を参照して、このマイクロプロセッサは、内部
データバスおよび内部アドレスバスを制御するためのバ
ス制御回路61と、バス制御回路61から与えられる命
令コードICをデコードする命令デコーダ62と、デコ
ードされた命令コードに応答して様々な制御信号Scを
発生する制御回路63と、制御信号Scに応答して演算
を実行する演算実行回路64とを備える。演算において
用いられるデータおよびアドレス信号は、バス制御回路
61を介して演算実行回路64に与えられる。データお
よびアドレス信号は、半導体基板50上に形成された配
線65を介して伝送される。一方、制御信号Scは、基
板50上に形成された配線66を介して伝送される。こ
れらの配線65および66は、一般に長い配線長さを有
していることが指摘される。
FIG. 7 is a general block diagram of a microprocessor. This block diagram schematically shows the layout of the circuit configuration formed on the semiconductor substrate 50. Referring to FIG. 7, this microprocessor includes a bus control circuit 61 for controlling an internal data bus and an internal address bus, an instruction decoder 62 for decoding an instruction code IC given from the bus control circuit 61, and a decoded decoder. The control circuit 63 generates various control signals Sc in response to the instruction code, and the operation execution circuit 64 executes operations in response to the control signals Sc. Data and address signals used in the calculation are given to the calculation execution circuit 64 via the bus control circuit 61. The data and address signals are transmitted via the wiring 65 formed on the semiconductor substrate 50. On the other hand, the control signal Sc is transmitted via the wiring 66 formed on the substrate 50. It is pointed out that these wires 65 and 66 generally have long wire lengths.

【0006】図8は、従来の半導体集積回路装置におけ
る信号の伝送を説明するための回路ブロック図である。
図8を参照して、この半導体集積回路装置は、半導体基
板51上に形成された2つのCMOS回路1および4を
含む。各CMOS回路1および4は、図示されていない
CMOSトランジスタによって構成される。CMOS回
路1の出力に伝送のためのインバータ2が設けられる。
CMOS回路4の入力に受信のためのインバータ3が設
けられる。配線12は、インバータ2と3との間に設け
られている。以下の説明では、CMOS回路1から出力
された伝送信号Spが配線12を介してCMOS回路4
に伝送されるものと仮定する。図8に示した配線12
は、たとえば図7に示したマイクロプロセッサにおける
配線65または66のうちの1本に相当することが指摘
される。
FIG. 8 is a circuit block diagram for explaining signal transmission in a conventional semiconductor integrated circuit device.
Referring to FIG. 8, the semiconductor integrated circuit device includes two CMOS circuits 1 and 4 formed on a semiconductor substrate 51. Each of the CMOS circuits 1 and 4 is composed of a CMOS transistor (not shown). An inverter 2 for transmission is provided at the output of the CMOS circuit 1.
An inverter 3 for receiving is provided at the input of the CMOS circuit 4. The wiring 12 is provided between the inverters 2 and 3. In the following description, the transmission signal Sp output from the CMOS circuit 1 is transmitted to the CMOS circuit 4 via the wiring 12.
Is assumed to be transmitted to. Wiring 12 shown in FIG.
Corresponds to one of the wires 65 or 66 in the microprocessor shown in FIG. 7, for example.

【0007】すでに述べたように、半導体基板51上に
形成された配線は、基板51上の長い配線経路を経てC
MOS回路1と4との間を接続する。長い配線経路の中
には、コンタクトホールを用いた接続箇所および/また
は配線の幅が減少される箇所などが含まれる。このよう
な箇所では、一般に配線12のインピーダンスが部分的
に変化される。言い換えると、配線12のインピーダン
スが不連続に変化される。図8に示した抵抗14は、た
とえばコンタクトホールを用いた配線の接続箇所におい
て生じる抵抗成分を等価的に示している。配線12のイ
ンピーダンスは、前述のように配線の形状における変化
が原因で不連続に変化され、したがって、このようなイ
ンピーダンスにおける不連続箇所は長い配線経路におい
て複数の箇所で生じ得る。しかしながら、図8では、説
明の簡単化のために、1つの箇所だけが示されている。
As described above, the wiring formed on the semiconductor substrate 51 passes through the long wiring path on the substrate 51 to form the C wiring.
The MOS circuits 1 and 4 are connected. The long wiring path includes a connection portion using a contact hole and / or a portion where the width of the wiring is reduced. In such a place, the impedance of the wiring 12 is generally partially changed. In other words, the impedance of the wiring 12 is discontinuously changed. The resistance 14 shown in FIG. 8 equivalently shows the resistance component generated at the connection point of the wiring using the contact hole, for example. The impedance of the wiring 12 is discontinuously changed due to the change in the shape of the wiring as described above, and therefore discontinuities in such impedance can occur at a plurality of points in a long wiring path. However, in FIG. 8, only one place is shown for simplification of description.

【0008】図8に示されるように、伝送信号Spは配
線12を介してCMSO回路4に向けて伝送されるので
あるが、抵抗成分14の存在により、伝送信号Spのエ
ネルギの一部が反射される。したがって、抵抗成分14
によって反射された反射信号Srが配線12上に重畳さ
れる。伝送信号Spの他の成分(主要な成分)Stは、
抵抗成分14を介してCMOS回路4に向けて伝送され
る。
As shown in FIG. 8, the transmission signal Sp is transmitted to the CMSO circuit 4 via the wiring 12, but due to the presence of the resistance component 14, a part of the energy of the transmission signal Sp is reflected. To be done. Therefore, the resistance component 14
The reflection signal Sr reflected by is superimposed on the wiring 12. The other component (main component) St of the transmission signal Sp is
It is transmitted to the CMOS circuit 4 via the resistance component 14.

【0009】伝送信号Spの反射が生じる原因は、次の
ように説明される。伝送信号Spは、100メガヘルツ
を越える高い周波数のデジタルクロック信号であるの
で、その中に高い周波数の様々な信号成分が含まれてい
る。したがって、配線12は、高い周波数での信号伝送
における特性インピーダンスを有しているものと理解さ
れる。したがって、抵抗成分14の存在は、配線12に
おける特性インピーダンスの不連続点として働くことに
なる。言い換えると、抵抗成分14の存在により、配線
における不整合が生じている。伝送信号Spの反射は、
インピーダンスにおけるこのような不整合箇所において
生じる。
The cause of the reflection of the transmission signal Sp is explained as follows. Since the transmission signal Sp is a high-frequency digital clock signal exceeding 100 MHz, it contains various high-frequency signal components. Therefore, it is understood that the wiring 12 has a characteristic impedance in signal transmission at high frequency. Therefore, the presence of the resistance component 14 acts as a discontinuity point of the characteristic impedance in the wiring 12. In other words, the presence of the resistance component 14 causes a mismatch in the wiring. The reflection of the transmission signal Sp is
It occurs at such mismatches in impedance.

【0010】[0010]

【発明が解決しようとする課題】反射信号Srは次のよ
うな問題を引き起こす。まず、高い周波数を有する反射
信号Srは、行先のCMOS回路4にも伝えられ、CM
OS回路4において誤動作を引き起こす。すなわち、C
MOS回路に伝えられた反射信号Srは、本来の信号S
tに重畳されており、CMOS回路4に対しノイズとし
て働く。その結果、CMOS回路4において誤動作が引
き起こされる。
The reflected signal Sr causes the following problems. First, the reflected signal Sr having a high frequency is also transmitted to the destination CMOS circuit 4, and CM
This causes a malfunction in the OS circuit 4. That is, C
The reflected signal Sr transmitted to the MOS circuit is the original signal S
It is superimposed on t and acts as noise on the CMOS circuit 4. As a result, malfunction occurs in the CMOS circuit 4.

【0011】これに加えて、伝送信号Spは高周波数を
有するクロック信号、すなわちパルス信号であるため、
様々な高い周波数の信号成分を含んでいる。言い換える
と、信号Spは広帯域の信号成分を含む。前述のよう
に、高い周波数の信号成分が反射により伝送信号Spか
ら部分的に失われるのであるが、このことは伝送される
信号Stの波形を変化させる。すなわち、伝送された信
号Stの急峻な立ち上りまたは立ち下りが失われる。こ
のこともまた、CMOS回路4における誤動作を引き起
こす原因であることも指摘される。
In addition to this, since the transmission signal Sp is a clock signal having a high frequency, that is, a pulse signal,
It contains various high frequency signal components. In other words, the signal Sp includes wideband signal components. As mentioned above, the high frequency signal components are partially lost from the transmitted signal Sp by reflection, which changes the waveform of the transmitted signal St. That is, the steep rise or fall of the transmitted signal St is lost. It is pointed out that this also causes the malfunction in the CMOS circuit 4.

【0012】一般に言うと、デジタル回路において取扱
われるクロック信号またはパルス信号は、広帯域信号で
あるので、回路においてインピーダンスの不連続点(ま
たは不整合点)がいたるところに存在する。このこと
は、反射が回路においていたる所で生じ得ることを意味
する。その結果、高速デジタル回路において誤動作が反
射によって生じやすくなっている。
Generally speaking, a clock signal or a pulse signal handled in a digital circuit is a wide band signal, and therefore impedance discontinuities (or mismatch points) are present everywhere in the circuit. This means that reflections can occur everywhere in the circuit. As a result, malfunctions are likely to occur in reflection in high-speed digital circuits.

【0013】この発明は、上記のような課題を解決する
ためになされたもので、高周波数の下で動作される半導
体集積回路装置において、伝送信号の反射によって誤動
作が引き起こされるのを防ぐことを目的とする。
The present invention has been made to solve the above problems, and it is possible to prevent malfunction of a semiconductor integrated circuit device operated at a high frequency due to reflection of a transmission signal. To aim.

【0014】[0014]

【課題を解決するための手段】この発明にかかる半導体
集積回路装置は、半導体基板と、基板上に形成された第
1および第2の電子回路と、第1の電子回路から出力さ
れた高周波数伝送信号を第2の電子回路へ伝送するため
の伝送配線とを含む。伝送配線のインピーダンスは、配
線上の少なくとも1つの位置で伝送配線の形状における
変化が原因で不連続に変化される。この半導体集積回路
装置は、さらに、伝送配線の該少なくとも1つの位置で
生じる反射を伝送配線の特性インピーダンスに基づいて
減少ささせる反射減少手段を含む。
A semiconductor integrated circuit device according to the present invention includes a semiconductor substrate, first and second electronic circuits formed on the substrate, and a high frequency output from the first electronic circuit. Transmission wiring for transmitting a transmission signal to the second electronic circuit. The impedance of the transmission line is discontinuously changed due to a change in the shape of the transmission line at least at one position on the line. The semiconductor integrated circuit device further includes reflection reducing means for reducing the reflection occurring at the at least one position of the transmission wiring based on the characteristic impedance of the transmission wiring.

【0015】[0015]

【作用】この発明における半導体集積回路装置では、伝
送信号のエネルギが配線上の該少なくとも1つの位置で
部分的に反射されるが、反射減少手段が配線の特性イン
ピーダンスに基づいて該少なくとも1つの位置での反射
を減少させる。その結果、反射によって誤動作が引き起
こされるのが防がれる。
In the semiconductor integrated circuit device according to the present invention, the energy of the transmission signal is partially reflected at the at least one position on the wiring, and the reflection reduction means is provided at the at least one position based on the characteristic impedance of the wiring. Reduce reflections at. As a result, the reflection is prevented from causing a malfunction.

【0016】[0016]

【実施例】図1は、この発明の一実施例を示す半導体集
積回路装置の簡単化された回路図である。図1に示した
回路は、たとえば図7に示したマイクロコンピュータに
おける信号伝送配線に適用され得る。図1を参照して、
この半導体集積回路装置は、半導体基板52上に形成さ
れたCMOS回路1および4を含む。図8に示した従来
の回路と比較すると、反射を減少させるまたは反射を防
ぐための抵抗5および7を含む反射減少回路が抵抗成分
14に先立って設けられていることが指摘される。すな
わち、抵抗5は抵抗成分14の近くで配線12と電源電
位Vccとの間に接続される。一方、抵抗7は、抵抗成
分14の近くで配線12と接地電位Vssとの間に接続
される。抵抗5および7は、ある意味では、終端抵抗で
あることが指摘される。
1 is a simplified circuit diagram of a semiconductor integrated circuit device showing an embodiment of the present invention. The circuit shown in FIG. 1 can be applied to the signal transmission wiring in the microcomputer shown in FIG. 7, for example. Referring to FIG.
This semiconductor integrated circuit device includes CMOS circuits 1 and 4 formed on a semiconductor substrate 52. In comparison with the conventional circuit shown in FIG. 8, it is pointed out that a reflection reducing circuit including resistors 5 and 7 for reducing or preventing reflection is provided prior to the resistance component 14. That is, the resistor 5 is connected between the wiring 12 and the power supply potential Vcc near the resistance component 14. On the other hand, the resistor 7 is connected between the wiring 12 and the ground potential Vss near the resistance component 14. It is pointed out that resistors 5 and 7 are, in a sense, termination resistors.

【0017】伝送配線12の特性インピーダンスがZo
であるとすると、各抵抗5および7の高周波数でのイン
ピーダンスまたは抵抗値は2Zoに設定される。たとえ
ば、ある高い周波数での伝送配線12の特性インピーダ
ンスZoが100Ωであると仮定すると、同じ周波数で
200Ωのインピーダンス(または抵抗値)を有する抵
抗5および7が設けられる。一般に、配線の特性インピ
ーダンスZoは、半導体基板上の配線の幅,厚さ,誘電
率,シート抵抗などに基づいて計算またはシミュレーシ
ョンにより知られ得る。
The characteristic impedance of the transmission line 12 is Zo.
Then, the impedance or resistance value of each of the resistors 5 and 7 at high frequency is set to 2Zo. For example, assuming that the characteristic impedance Zo of the transmission line 12 at a certain high frequency is 100Ω, the resistors 5 and 7 having the impedance (or resistance value) of 200Ω at the same frequency are provided. Generally, the characteristic impedance Zo of the wiring can be known by calculation or simulation based on the width, thickness, dielectric constant, sheet resistance, etc. of the wiring on the semiconductor substrate.

【0018】抵抗5および7は、抵抗成分14の存在に
よって引き起こされたインピーダンスにおける不整合を
解消させるように働く。すなわち、抵抗成分14に先立
った配線12上の位置で、抵抗5および7の作用により
インピーダンスにおける整合が得られるので、この箇所
において伝送信号Spの反射が減少されるまたは防がれ
る。その結果、伝送信号Spが抵抗成分14の存在によ
り反射されることなく、CMOS回路4に伝えられる。
Resistors 5 and 7 serve to eliminate the mismatch in impedance caused by the presence of resistive component 14. That is, impedance matching is obtained at the position on the wiring 12 prior to the resistance component 14 by the action of the resistors 5 and 7, so that the reflection of the transmission signal Sp is reduced or prevented at this position. As a result, the transmission signal Sp is transmitted to the CMOS circuit 4 without being reflected by the presence of the resistance component 14.

【0019】したがって、CMOS回路4に伝えられた
信号は、高い周波数を有する反射信号成分を含んでいな
いので、CMOS回路4における誤動作が防がれる。こ
れに加えて、伝送された信号、すなわち伝送されたクロ
ック信号またはパルス信号の好ましい波形がCMOS回
路4において得られるので、それによっても誤動作が防
がれる。
Therefore, since the signal transmitted to the CMOS circuit 4 does not include a reflected signal component having a high frequency, malfunction of the CMOS circuit 4 can be prevented. In addition to this, a desired waveform of the transmitted signal, ie the transmitted clock signal or pulse signal, is obtained in the CMOS circuit 4, which also prevents malfunctions.

【0020】上記の記載では、抵抗5および7の抵抗値
として特性インピーダンスZoの2倍の値(=2Zo)
が選択される例について説明したが、抵抗5および7の
抵抗値は、特性インピーダンスZoの10倍を越えるも
のであっても、実際には反射を防ぐ効果が得られること
が指摘される。言い換えると、抵抗5および7の抵抗値
を、電力消費および/または伝送信号の振幅の減少をも
考慮に入れて選択することが好ましいことが指摘され
る。
In the above description, the resistance value of the resistors 5 and 7 is twice the characteristic impedance Zo (= 2Zo).
Although the example in which is selected is described, it is pointed out that even if the resistance values of the resistors 5 and 7 exceed 10 times the characteristic impedance Zo, the effect of preventing reflection is actually obtained. In other words, it is pointed out that the resistance values of the resistors 5 and 7 are preferably selected also taking into account the power consumption and / or the reduction of the amplitude of the transmitted signal.

【0021】図2は、図1に示した反射減少回路の半導
体基板上の構造図である。図2(A)を参照して、CM
OSインバータ2は、nウェル21内に形成されたPM
OSトランジスタQ1と、pウェル22内に形成された
NMOSトランジスタQ2とを含む。一方、CMOSイ
ンバータ3は、nウェル23内に形成されたPMOSト
ランジスタQ3と、pウェル24内に形成されたNMO
SトランジスタQ4とを含む。インバータ2の出力とイ
ンバータ3の入力との間をアルミ配線13が接続してい
る。アルミ配線12は、コンタクトホール27を介し
て、トランジスタQ3およびQ4のゲートを構成するポ
リシリコン層28に接続される。したがって、コンタク
トホール27の位置で抵抗成分14が存在している。
FIG. 2 is a structural diagram on the semiconductor substrate of the reflection reducing circuit shown in FIG. Referring to FIG. 2A, CM
The OS inverter 2 is a PM formed in the n-well 21.
It includes an OS transistor Q1 and an NMOS transistor Q2 formed in the p well 22. On the other hand, the CMOS inverter 3 includes a PMOS transistor Q3 formed in the n-well 23 and an NMO formed in the p-well 24.
S transistor Q4. An aluminum wiring 13 is connected between the output of the inverter 2 and the input of the inverter 3. Aluminum wiring 12 is connected to polysilicon layer 28 forming the gates of transistors Q3 and Q4 through contact hole 27. Therefore, the resistance component 14 exists at the position of the contact hole 27.

【0022】したがって、反射減少のための抵抗5およ
び7は、コンタクトホール27に先立つ位置にポリシリ
コン層29および30により形成される。すなわち、抵
抗5は、電源Vccのためのアルミ配線9とポリシリコ
ン配線12との間にポリシリコン層29により形成され
る。一方、抵抗7は、接地のためのアルミ配線10とポ
リシリコン配線12との間にポリシリコン層30により
形成される。
Therefore, the resistors 5 and 7 for reducing the reflection are formed by the polysilicon layers 29 and 30 in the positions preceding the contact holes 27. That is, the resistor 5 is formed by the polysilicon layer 29 between the aluminum wiring 9 and the polysilicon wiring 12 for the power supply Vcc. On the other hand, the resistor 7 is formed by the polysilicon layer 30 between the aluminum wiring 10 for grounding and the polysilicon wiring 12.

【0023】図2(B)は、図2(A)においてライン
2B−2Bにより破断された断面構造を示している。図
2(B)に示されるように、ポリシリコン層29および
30は、半導体基板52と絶縁膜25および26との間
に形成される。
FIG. 2B shows a sectional structure taken along line 2B-2B in FIG. 2A. As shown in FIG. 2B, the polysilicon layers 29 and 30 are formed between the semiconductor substrate 52 and the insulating films 25 and 26.

【0024】図2に示した例では、抵抗成分14がコン
タクトホール27の存在により生じる場合が示されてい
るが、前述のように抵抗成分14はコンタクトホールま
たはスルーホールによるだけでなく、配線の形状におけ
る変化(たとえば配線の幅の減少など)が原因で生じ得
ることが指摘される。これに加えて、図2に示した例で
は、抵抗5および7がポリシリコン層29および30に
より形成される場合が示されているが、MOSトランジ
スタによっても抵抗5および7が実現され得る。以下の
記載では、この発明の他の実施例について説明する。
In the example shown in FIG. 2, the case where the resistance component 14 is caused by the presence of the contact hole 27 is shown, but as described above, the resistance component 14 is caused not only by the contact hole or the through hole but also by the wiring. It is pointed out that changes in shape (eg, reduction of wiring width) can occur. In addition to this, in the example shown in FIG. 2, the resistors 5 and 7 are formed by the polysilicon layers 29 and 30, but the resistors 5 and 7 can also be realized by a MOS transistor. In the following description, other embodiments of the present invention will be described.

【0025】図3は、この発明の別の実施例を示す半導
体集積回路装置の簡単化された回路図である。図3を参
照して、この半導体集積回路装置は、半導体基板53上
に形成されており、CMOS回路1および4と、外部か
ら与えられる制御信号S1およびS2に応答して動作す
るスイッチング回路31および32と、制御電圧発生回
路33とを含む。CMOS回路1から出力された伝送信
号Spは、配線12を介してCMOS回路4に伝送され
る。
FIG. 3 is a simplified circuit diagram of a semiconductor integrated circuit device showing another embodiment of the present invention. Referring to FIG. 3, the semiconductor integrated circuit device is formed on a semiconductor substrate 53, and has CMOS circuits 1 and 4 and a switching circuit 31 which operates in response to externally applied control signals S1 and S2. 32 and a control voltage generation circuit 33. The transmission signal Sp output from the CMOS circuit 1 is transmitted to the CMOS circuit 4 via the wiring 12.

【0026】制御電圧発生回路33は、外部から電源電
位Vccと接地電位Vssを受け、予め定められた制御
電圧V1ないしV4を発生する。スイッチング回路31
は、制御電圧V1およびV2を受け、外部から与えられ
る制御信号S1に応答して制御電圧V1および/または
V2を選択的に出力する。スイッチング回路32は、制
御電圧V3およびV4を受け、制御信号S2に応答して
それらを選択的に出力する。
Control voltage generating circuit 33 receives power supply potential Vcc and ground potential Vss from the outside, and generates predetermined control voltages V1 to V4. Switching circuit 31
Receives control voltages V1 and V2 and selectively outputs control voltages V1 and / or V2 in response to a control signal S1 applied from the outside. Switching circuit 32 receives control voltages V3 and V4 and selectively outputs them in response to control signal S2.

【0027】抵抗成分14に先立って伝送配線12と電
源電位Vccとの間にPMOSトランジスタ5aおよび
6aが並列に接続される。トランジスタ5aおよび6a
は、ゲートがスイッチング回路31から出力される制御
電圧V5およびV6をそれぞれ受ける。これに加えて、
伝送配線12と接地電位Vssとの間にNMOSトラン
ジスタ7aおよび8aが並列に接続される。トランジス
タ7aおよび8aのゲートは、スイッチング回路32か
ら出力される制御電圧V7およびV8をそれぞれ受け
る。
Prior to resistance component 14, PMOS transistors 5a and 6a are connected in parallel between transmission line 12 and power supply potential Vcc. Transistors 5a and 6a
Respectively receives control voltages V5 and V6 output from the switching circuit 31. In addition to this,
NMOS transistors 7a and 8a are connected in parallel between transmission line 12 and ground potential Vss. The gates of transistors 7a and 8a receive control voltages V7 and V8 output from switching circuit 32, respectively.

【0028】動作において、制御電圧発生回路33は、
各々が予め定められた電圧レベルを有する制御電圧V1
ないしV4を発生する。スイッチング回路31は、ボン
ディングパッド34を介して与えられる制御信号S1に
応答して、制御電圧V1およびV2をトランジスタ5a
および6aのゲートに選択的に与える。すなわち、トラ
ンジスタ5aおよび6aのゲート電圧が外部から制御で
きることになる。一般に、MOSトランジスタのオン抵
抗または導通抵抗は、ゲート電圧に依存して変化され
る。図3に示したトランジスタ5aおよび6aのゲート
電圧が外部から制御され得るので、配線のインピーダン
スにおける整合のためのインピーダンス、すなわちトラ
ンジスタ5aおよび6aのオン抵抗が好ましい値に制御
される。
In operation, the control voltage generation circuit 33
Control voltage V1 each having a predetermined voltage level
To V4. The switching circuit 31 responds to the control signal S1 applied via the bonding pad 34 to supply the control voltages V1 and V2 to the transistor 5a.
And selectively to the gates of 6a. That is, the gate voltages of the transistors 5a and 6a can be controlled externally. Generally, the ON resistance or conduction resistance of a MOS transistor is changed depending on the gate voltage. Since the gate voltages of the transistors 5a and 6a shown in FIG. 3 can be externally controlled, the impedance for matching the impedance of the wiring, that is, the on-resistance of the transistors 5a and 6a is controlled to a preferable value.

【0029】NMOSトランジスタ7aおよび8aのゲ
ート電圧も、同様にスイッチング回路32を介して外部
から制御され得る。その結果、整合のためのインピーダ
ンス、すなわちトランジスタ5a,6a,7aおよび8
aのオン抵抗が、配線12の特性インピーダンスに基づ
いて最適な値に設定され得るので、抵抗成分14の存在
によって生じる反射をより融通性よく減少することがで
きる。
The gate voltages of the NMOS transistors 7a and 8a can also be externally controlled via the switching circuit 32. As a result, the impedance for matching, namely transistors 5a, 6a, 7a and 8
Since the on-resistance of a can be set to an optimum value based on the characteristic impedance of the wiring 12, the reflection caused by the presence of the resistance component 14 can be more flexibly reduced.

【0030】図4は、この発明のさらに別の実施例を示
す半導体集積回路装置の簡単化された回路図である。図
4を参照して、図3に示した例と比較すると、半導体基
板54上に形成された整合のためのトランジスタ5a,
6a,7aおよび8aのゲート電圧が、外部からボンデ
ィングパッド36ないし39を介して直接に制御される
ことが指摘される。したがって、スイッチング回路31
および32ならびに制御電圧発生回路33は必要となら
ない。
FIG. 4 is a simplified circuit diagram of a semiconductor integrated circuit device showing still another embodiment of the present invention. Compared to the example shown in FIG. 3 with reference to FIG. 4, the matching transistors 5a formed on the semiconductor substrate 54,
It is pointed out that the gate voltages of 6a, 7a and 8a are directly controlled externally via bond pads 36-39. Therefore, the switching circuit 31
And 32 and the control voltage generating circuit 33 are not required.

【0031】ボンディングパッド36ないし39を介し
て与えられる制御電圧を制御することにより、整合のた
めのインピーダンス、すなわちトランジスタ5a,6
a,7aおよび8aのオン抵抗が好ましい値に調整され
る。したがって、この実施例においても、抵抗成分14
の存在により生じる反射がより融通性よく防がれること
になる。
By controlling the control voltage provided through the bonding pads 36 to 39, the impedance for matching, that is, the transistors 5a and 6a.
The on-resistance of a, 7a and 8a is adjusted to the desired value. Therefore, also in this embodiment, the resistance component 14
The reflections caused by the presence of are more flexibly prevented.

【0032】図5は、この発明のさらに別の実施例を示
す半導体集積回路装置の簡単化された回路図である。図
5を参照して、この実施例では、整合のためのPMOS
トランジスタ5bおよびNMOSトランジスタ7bが半
導体基板55上に形成される。トランジスタ5bのゲー
トは接地される。トランジスタ7bのゲートは電源電位
Vccに接続される。したがって、トランジスタ5bお
よび7bは常にオン状態にもたらされている。その結
果、これらのトランジスタ5bおよび7bは、予め定め
られたオン抵抗によって決まる抵抗値を有する抵抗とし
て働く。言い換えると、トランジスタ5bおよび7b
は、図1に示した抵抗5および7にそれぞれ相当してい
る。
FIG. 5 is a simplified circuit diagram of a semiconductor integrated circuit device showing still another embodiment of the present invention. Referring to FIG. 5, in this embodiment, a PMOS for matching is used.
The transistor 5b and the NMOS transistor 7b are formed on the semiconductor substrate 55. The gate of the transistor 5b is grounded. The gate of transistor 7b is connected to power supply potential Vcc. Therefore, the transistors 5b and 7b are always brought to the ON state. As a result, these transistors 5b and 7b act as resistors having a resistance value determined by a predetermined ON resistance. In other words, transistors 5b and 7b
Correspond to the resistors 5 and 7 shown in FIG. 1, respectively.

【0033】図6は、この発明のさらに別の実施例を示
す半導体集積回路装置の簡単化された回路図である。図
6を参照して、図3および図4に示した例と同じよう
に、整合のためのPMOSトランジスタ5c,6cとN
MOSトランジスタ7c,8cとが半導体基板56上に
形成される。トランジスタ5cおよび6cのゲートと接
地電位との間の接続は、FIB(Focused Io
n Beam)によって形成され得る導電体膜43およ
び44によってなされる。同様に、トランジスタ7cの
ゲートと電源電位Vccとの間の接続もFIBによって
形成された導電体膜45によってなされる。トランジス
タ8cのゲートはFIBによって形成された導電体膜4
6を介して接地される。
FIG. 6 is a simplified circuit diagram of a semiconductor integrated circuit device showing still another embodiment of the present invention. Referring to FIG. 6, as in the example shown in FIGS. 3 and 4, PMOS transistors 5c, 6c and N for matching are provided.
MOS transistors 7c and 8c are formed on semiconductor substrate 56. The connection between the gates of the transistors 5c and 6c and the ground potential is FIB (Focused Io).
n Beam) and conductor films 43 and 44, which may be formed by n beam. Similarly, the connection between the gate of the transistor 7c and the power supply potential Vcc is also made by the conductor film 45 formed by FIB. The gate of the transistor 8c is a conductor film 4 formed by FIB.
It is grounded via 6.

【0034】図6に示した実施例では、整合のためのト
ランジスタのゲートが、FIBにより形成される導電体
膜を用いて選択的に電源電位Vccまたは接地電位Vs
sに接続される。したがって、整合のためのインピーダ
ンス、すなわち整合のためのオン抵抗が物理的にも制御
され得ることになる。その結果、この実施例において
も、抵抗成分14の存在により生じる反射をより好まし
く防ぐことができる。
In the embodiment shown in FIG. 6, the gate of the transistor for matching is selectively supplied with the power supply potential Vcc or the ground potential Vs by using the conductor film formed by FIB.
connected to s. Therefore, the impedance for matching, that is, the on-resistance for matching can be physically controlled. As a result, also in this embodiment, the reflection caused by the presence of the resistance component 14 can be prevented more preferably.

【0035】このように、たとえばマイクロプロセッサ
のような高い周波数の下で動作される半導体集積回路装
置が、配線におけるインピーダンスの整合のためのイン
ピーダンス、すなわち抵抗5,7,導通されたMOSト
ランジスタ5a,6a,7a,8a等を、反射を生じさ
せる抵抗成分14に先立って備えている。したがって、
配線12におけるインピーダンスの不連続な箇所での伝
送信号の反射が防がれる。これに加えて、図3,図4,
図5および図6に示した実施例では、整合のためのイン
ピーダンス、すなわちMOSトランジスタのオン抵抗が
電気的にまたは物理的に制御され得るので、より融通性
よく反射を防ぐことができる。
As described above, the semiconductor integrated circuit device operated under a high frequency such as a microprocessor has impedances for matching the impedances in the wiring, that is, the resistors 5 and 7, the conductive MOS transistor 5a, and the like. 6a, 7a, 8a and the like are provided prior to the resistance component 14 that causes reflection. Therefore,
It is possible to prevent the reflection of the transmission signal at the portion of the wiring 12 where the impedance is discontinuous. In addition to this, FIGS.
In the embodiments shown in FIGS. 5 and 6, the impedance for matching, that is, the on-resistance of the MOS transistor can be controlled electrically or physically, so that the reflection can be prevented more flexibly.

【0036】上記では、1本の配線12におけるインピ
ーダンスの1つの不連続箇所での対策が説明されたが、
配線におけるインピーダンスが不連続に変化する他の箇
所にも同様に対策が施されることが指摘される。これに
加えて、抵抗成分14はコンタクトホールまたはスルー
ホールによってだけでなく、配線の幅の減少のような配
線の形状における変化によっても引き起こされ、このよ
うな箇所についても同様の対策が施されることが指摘さ
れる。
In the above description, the countermeasure for one discontinuity of impedance in one wiring 12 has been described.
It is pointed out that similar measures are taken at other places where the impedance of the wiring changes discontinuously. In addition to this, the resistance component 14 is caused not only by a contact hole or a through hole but also by a change in the shape of the wiring such as a reduction in the width of the wiring, and similar measures are taken also in such a portion. It is pointed out.

【0037】伝送配線における反射が上記のように有効
に防がれることにより、行先の電子回路、すなわちCM
OS回路4における誤動作が防がれる。
By effectively preventing the reflection in the transmission wiring as described above, the electronic circuit of the destination, that is, the CM.
A malfunction in the OS circuit 4 can be prevented.

【0038】[0038]

【発明の効果】以上のように、この発明によれば、伝送
配線におけるインピーダンスが不連続に変化される箇所
に、伝送配線の特性インピーダンスに基づいて反射減少
手段を設けたので、反射信号が減少され、誤動作の発生
が防がれる。
As described above, according to the present invention, since the reflection reducing means is provided based on the characteristic impedance of the transmission wiring at the position where the impedance of the transmission wiring is discontinuously changed, the reflection signal is reduced. As a result, malfunction is prevented.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】この発明の一実施例を示す半導体集積回路装置
の簡単化された回路図である。
FIG. 1 is a simplified circuit diagram of a semiconductor integrated circuit device showing an embodiment of the present invention.

【図2】図1に示した反射減少回路の半導体基板上の構
造図である。
FIG. 2 is a structural diagram of the reflection reducing circuit shown in FIG. 1 on a semiconductor substrate.

【図3】この発明の別の実施例を示す半導体集積回路装
置の簡単化された回路図である。
FIG. 3 is a simplified circuit diagram of a semiconductor integrated circuit device showing another embodiment of the present invention.

【図4】この発明のさらに別の実施例を示す半導体集積
回路装置の簡単化された回路図である。
FIG. 4 is a simplified circuit diagram of a semiconductor integrated circuit device showing still another embodiment of the present invention.

【図5】この発明のさらに別の実施例を示す半導体集積
回路装置の簡単化された回路図である。
FIG. 5 is a simplified circuit diagram of a semiconductor integrated circuit device showing still another embodiment of the present invention.

【図6】この発明のさらに別の実施例を示す半導体集積
回路装置の簡単化された回路図である。
FIG. 6 is a simplified circuit diagram of a semiconductor integrated circuit device showing still another embodiment of the present invention.

【図7】マイクロプロセッサの一般のブロック図であ
る。
FIG. 7 is a general block diagram of a microprocessor.

【図8】従来の半導体集積回路装置における信号の伝送
を示す簡単化された回路図である。
FIG. 8 is a simplified circuit diagram showing signal transmission in a conventional semiconductor integrated circuit device.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 CMOS回路(送信側) 4 CMOS回路(受信側) 5 整合抵抗 12 伝送配線 14 配線における不連続な抵抗成分 52 半導体基板 Zo 配線の特性インピーダンス 1 CMOS circuit (transmission side) 4 CMOS circuit (reception side) 5 Matching resistance 12 Transmission wiring 14 Discontinuous resistance component in wiring 52 Semiconductor substrate Zo Wiring characteristic impedance

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 予め定められた高周波数を越える周波数
で動作される半導体集積回路装置であって、 半導体基板と、 前記基板上に形成された第1および第2の電子回路と、 前記基板上に形成され、前記第1の電子回路から出力さ
れた高周波数伝送信号を前記第2の電子回路へ伝送する
ための伝送配線とを含み、 前記伝送配線のインピーダンスは、前記配線上の少なく
とも1つの位置で、前記伝送配線の形状における変化が
原因で不連続に変化され、 前記伝送信号のエネルギは、前記配線上の前記少なくと
も1つの位置で部分的に反射され、 前記伝送配線の前記少なくとも1つの位置近傍と電源電
位との間に接続され、前記伝送配線の前記少なくとも1
つの位置で生じる反射を前記伝送配線の特性インピーダ
ンスに基づいて減少させる反射減少手段を含む、半導体
集積回路装置。
1. A semiconductor integrated circuit device operated at a frequency exceeding a predetermined high frequency, comprising: a semiconductor substrate; first and second electronic circuits formed on the substrate; and on the substrate. And a transmission line for transmitting a high-frequency transmission signal output from the first electronic circuit to the second electronic circuit, the impedance of the transmission line being at least one of the lines. At a position, the energy of the transmission signal is discontinuously changed due to a change in a shape of the transmission wiring, the energy of the transmission signal is partially reflected at the at least one position on the wiring, The transmission line is connected between the vicinity of the position and the power supply potential,
A semiconductor integrated circuit device comprising reflection reducing means for reducing reflection occurring at one position based on the characteristic impedance of the transmission wiring.
【請求項2】 さらに、外部から与えられる制御信号に
応答して、前記反射減少手段による反射減少量が最大に
なるように前記反射減少手段を電気的に制御する電気的
制御手段を含む、請求項1に記載の半導体集積回路装
置。
2. An electric control means for electrically controlling the reflection reducing means so that the reflection reducing amount by the reflection reducing means is maximized in response to an externally applied control signal. Item 2. The semiconductor integrated circuit device according to item 1.
【請求項3】 さらに、前記反射減少手段における回路
接続を物理的に変更し、前記反射減少手段による反射減
少量を最大にする回路接続物理的変更手段を含む、請求
項1に記載の半導体集積回路装置。
3. The semiconductor integrated circuit according to claim 1, further comprising a circuit connection physical changing means for physically changing a circuit connection in said reflection reducing means and maximizing a reflection reduction amount by said reflection reducing means. Circuit device.
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