JPH11330254A - Semiconductor device - Google Patents

Semiconductor device

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JPH11330254A
JPH11330254A JP10139540A JP13954098A JPH11330254A JP H11330254 A JPH11330254 A JP H11330254A JP 10139540 A JP10139540 A JP 10139540A JP 13954098 A JP13954098 A JP 13954098A JP H11330254 A JPH11330254 A JP H11330254A
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connection
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Daizaburo Takashima
大三郎 高島
Masayuki Sekimura
雅之 関村
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Toshiba Corp
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  • Design And Manufacture Of Integrated Circuits (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To realize a switching element suitable for a FPGA switch, which is small and MENS type and to reduce the wiring connection resistance of a logic variable LSI. SOLUTION: A plurality of semiconductor elements integrated on a semiconductor substrate, a plurality of signal wirings connected to a semiconductor element, a plurality of switching elements for arbitrarily connecting two of signal wirings, and a switching driving part for selectively driving the switch element with external signal, are provided. Here, each switching element comprises first and second connection wirings 11 and 12 connected, respectively to differing two of the signal wirings, a mobile wiring 30 allocated next to the connection wirings 11 and 12, and a control wiring 20 allocated next to the mobile wiring 30, and the control wiring 20 is applied with a voltage for moving the mobile wiring 30 under coulomb force, so that connection is established between the mobile wiring 30 and the first and second connection wirings 11 and 12.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、半導体装置に係わ
り、特にクーロン力で配線を移動させることにより、集
積回路素子の配線接続を切り替えるようにした半導体装
置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a semiconductor device, and more particularly to a semiconductor device in which wiring is switched by Coulomb force to switch wiring connection of an integrated circuit element.

【0002】[0002]

【従来の技術】今日、LSIは微細加工技術等によるト
ランジスタのスケーリングにより、数100万トランジ
スタが数cm2 角の1チップ上に搭載されるまでにな
り、大型コンピュータ,パーソナルコンピュータ,家電
製品,自動車,携帯電話等、至る所で利用されるまでに
なっている。LSIの種類として、マイクロプロセッ
サ,マイクロコントローラ,DSP等のデジタルLS
I、DRAM,SRAM,フラッシュ等のメモリ、A
D,DAコンバータ等のアナログLSI、等の大規模な
量産をしているLSIから、顧客対応少量生産のASI
C(Application SpecificIC )等がある。
BACKGROUND OF THE INVENTION Today, LSI by scaling of the transistor due to fine processing technology, etc., will be up to several million transistors are mounted on a single chip of a few cm 2 square, large-scale computers, personal computers, home appliances, automobile It has been used everywhere, such as mobile phones. Digital LSI such as microprocessor, microcontroller, DSP etc.
I, memory such as DRAM, SRAM, flash, etc., A
From large-scale LSIs such as analog LSIs such as D and DA converters, to small-scale LSIs for customers
C (Application Specific IC).

【0003】ASICの中でも、中量生産で良いからチ
ップ面積が小さくて高速動作が要求される顧客に対して
は、殆どのマスクレイアウトをカスタマイズするスタン
ダードセルが利用されている。さらに、チップサイズが
少し大きく動作速度が多少遅くなる犠牲を払っても、製
造期間が短く少量生産が可能な顧客に対しては、メタル
配線,ビアコンタクト等のみマスクレイアウトをカスタ
マイズするゲートアレイが利用されている。しかし、ゲ
ートアレイでも、数千個〜数万個単位でないのでコスト
が高く、納期に数ヶ月の時間がかかるため、システムの
試作の段階や、さらに少量生産の目的には適していな
い。
[0003] Among ASICs, standard cells for customizing most mask layouts are used for customers who require a small chip area and a high-speed operation because medium-volume production is sufficient. In addition, a gate array that customizes the mask layout only for metal wiring, via contacts, etc. is used for customers who have a short manufacturing period and can produce small quantities at the expense of slightly increasing the chip size and operating speed somewhat. Have been. However, even a gate array is expensive because it is not in the order of thousands to tens of thousands, and takes several months to deliver. Therefore, it is not suitable for the prototype stage of the system or for the purpose of small-volume production.

【0004】そこで最近、LSI生産後にユーザがLS
I内部の論理接続情報を定義できる、即ちカスタマイズ
できるデバイス(PLD:Programable Logic Devices
)として、Field PLA,Field Programmable ゲー
トアレイ(FPGA)等の製品が使われている。これら
は、ユーザが所望の論理回路をソフトウエアで記述し、
FPGAライタ等によりFPGAに論理接続情報,論理
回路,順序回路等の情報を書き込んで用いる。FPGA
等においては、論理接続情報等は、FPGA内部の信号
配線と信号配線を電気的或いは物理的に接続、又は切断
することで実現している。
Therefore, recently, after LSI production,
A device that can define logical connection information inside I, that is, a device that can be customized (PLD: Programmable Logic Devices)
), Products such as Field PLA and Field Programmable Gate Array (FPGA) are used. In these, the user describes the desired logic circuit in software,
Information such as logical connection information, a logic circuit, and a sequential circuit is written into the FPGA using an FPGA writer or the like and used. FPGA
And the like, the logical connection information and the like are realized by electrically or physically connecting or disconnecting signal wirings inside the FPGA.

【0005】図32に、従来のFPGAの例を示す。チ
ップ内にマトリクス状に各種論理回路を持つセル・ライ
ブラリ・ブロック(CLB1,CLB2,CLB3)が
配置されており、これらのセル・ライブラリ・ブロック
間に、水平,垂直方向に信号配線が配設されている。こ
れらの配線の交点や配線間には、図33に示すようなス
イッチ素子が配設されている。この例では、スイッチ素
子にトランジスタを用いており、このトランジスタをO
N或いはOFFするかどうかを決める、即ちトランジス
タのゲート電圧の情報は、これを制御するメモリに記憶
している。
FIG. 32 shows an example of a conventional FPGA. Cell library blocks (CLB1, CLB2, CLB3) having various logic circuits are arranged in a matrix in a chip, and signal wirings are arranged in the horizontal and vertical directions between these cell library blocks. ing. Switch elements as shown in FIG. 33 are arranged at the intersections of these wirings and between the wirings. In this example, a transistor is used for the switch element, and this transistor is
It is determined whether N or OFF, that is, information on the gate voltage of the transistor is stored in a memory that controls this.

【0006】従来のFPGAにおいては、スイッチ素子
として、次の3つの方式が採用されている。
[0006] In a conventional FPGA, the following three methods are employed as switch elements.

【0007】(1) メタル配線間にアモルファスSiを挟
みイニシャルとして絶縁状態にしておき、所望のメタル
配線間に電流を流し、この絶縁膜を破壊して短絡させる
方式(アンチ・ヒューズ方式)、逆にポリSi等で短絡
しておいて、レーザ等で切断する方式(ヒューズ方
式)。
(1) Amorphous Si is sandwiched between metal wirings to be insulated as initials, a current flows between desired metal wirings, and this insulating film is broken and short-circuited (anti-fuse method). Short-circuited with poly-Si or the like and then cut with a laser or the like (fuse method).

【0008】(2) 図32や図33の例のように、通常の
MOSトランジスタをスイッチ素子とし、このゲートの
電位状態をメモリで記憶する方式。メモリとしては、揮
発性のDRAM,SRAM等を用いるものや、不揮発性
のEEPROMを用いるものがあり、強誘電体メモリ
(FRAM)を用いるものも提案されている。揮発性の
ものは、利用の度に論理接続,配線接続情報をFPGA
内部に取り込まなければならないデメリットがある反
面、何回でも情報が変えられる Reconfigurable Logic
となり得る。これに対して不揮発性のものは、電源をO
FF/ONしても論理接続,配線接続情報が保てるメリ
ットがある。
(2) As shown in FIGS. 32 and 33, a normal MOS transistor is used as a switching element, and the potential state of the gate is stored in a memory. As the memory, there are a memory using a volatile DRAM, an SRAM, or the like, a memory using a nonvolatile EEPROM, and a memory using a ferroelectric memory (FRAM) has been proposed. For volatile ones, the logical connection and wiring connection information are stored in the FPGA every time they are used.
Reconfigurable Logic, which has the disadvantage of having to be taken inside, but the information can be changed many times
Can be On the other hand, in the case of the non-volatile type, the power supply is O
There is an advantage that the logical connection and the wiring connection information can be maintained even if the FF / ON is performed.

【0009】(3) スイッチ素子自身をEEPROM等で
構成して、トランジスタのON/OFFの情報を記憶さ
せる方式。
(3) A method in which the switch element itself is composed of an EEPROM or the like, and the ON / OFF information of the transistor is stored.

【0010】しかしながら、スイッチ素子としてトラン
ジスタを用いる場合、配線の経由全てにトランジスタを
介することになり、トランジスタ1個1個のON抵抗
は、1mAのON電流が流せても3V/1mA=3kΩ
と大きく、LSIの配線遅延が非常に大きなものとな
る。
However, in the case of using a transistor as a switch element, the transistor is connected via all the wirings, and the ON resistance of each transistor is 3 V / 1 mA = 3 kΩ even if an ON current of 1 mA can flow.
And the wiring delay of the LSI becomes very large.

【0011】アンチ・ヒューズ,ヒューズ方式を用いて
も、500Ω程度と抵抗が大きく、配線経路に4個のア
ンチ・ヒューズがあるとそれだけで抵抗は2kΩとな
り、負荷容量が1pF時、遅延は2nsと非常に大きく
なる。また、ヒューズ方式は、1個1個レーザを当てる
ために論理情報の書き込み時間に時間がかかり過ぎる。
このように、従来提案されているFPGA方式において
は、スイッチ素子の抵抗が大きく、配線遅延が非常に大
きくなる問題があり、従来のゲートアレイ等に比べて動
作速度が10倍(動作周波数が1/10)程度遅い問題
があった。
Even if the anti-fuse or fuse method is used, the resistance is as large as about 500Ω. If there are four anti-fuses in the wiring path, the resistance becomes 2 kΩ by itself, and the delay becomes 2 ns when the load capacitance is 1 pF. Very large. Further, in the fuse method, it takes too much time to write logical information because a laser is applied one by one.
As described above, in the conventionally proposed FPGA system, there is a problem that the resistance of the switch element is large and the wiring delay is very large, and the operation speed is 10 times (operating frequency is 1) as compared with the conventional gate array and the like. / 10) There was a problem about slow.

【0012】また、従来のFPGAにおいては、上記信
号配線やスイッチ素子ばかりでなく、マトリクス状に配
置してある任意のスイッチ、及びスイッチのON/OF
F情報を選択し情報を書き込む制御回路が必要となる。
このため、まず第1にスイッチ素子自身が大きいこと、
第2にスイッチ素子のON/OFF情報を記憶するメモ
リ領域が大きいこと、第3に制御回路,制御回路配線の
占める割合が大きいことにより、FPGAの集積度は汎
用MPUの1/1000〜1/100となり、チップサ
イズ(チップコスト)もゲートアレイ等に比べて1桁以
上大きくなる問題点があった。また、この低集積化によ
り、FPGAの動作速度がさらに遅くなる問題点があっ
た。図34に、各種FPGAの種類と問題点をまとめて
示してある。
In the conventional FPGA, not only the above-mentioned signal wiring and switch elements but also arbitrary switches arranged in a matrix and ON / OF of the switches are provided.
A control circuit for selecting the F information and writing the information is required.
For this reason, first, the switching element itself is large,
Second, because the memory area for storing the ON / OFF information of the switch elements is large, and third, because the ratio of the control circuit and the control circuit wiring is large, the degree of integration of the FPGA is 1/1000 to 1/100 that of the general-purpose MPU. 100, and there is a problem that the chip size (chip cost) is larger than that of the gate array by one digit or more. In addition, there is a problem that the operation speed of the FPGA is further reduced due to the low integration. FIG. 34 collectively shows the types and problems of various FPGAs.

【0013】一方、ミクロのサイズで、金属配線間のク
ーロン力(静電気力)等の力で、配線を曲げたり移動さ
せたり回転させたりすることにより、マイクロモータ,
マイクロギアホイール,マイクログリッパ等を実現す
る、マイクロマシニング技術を用いたマイクロエレクト
ロメカニカルシステム(Micro Electro Mechanical Sys
tem :MEMS)が提案され、試作されている。しかし
ながら、これらのMEMSは、ミクロではあるが実際に
物体が動くために、疲労,摩耗の問題があり、実用化の
点で問題がある。このため、摩耗の心配のないマイクロ
センサや表示装置としての摩耗の程度が小さいマイクロ
ミラーデバイス等が実用化されているのに過ぎなかっ
た。
On the other hand, by bending, moving, or rotating the wiring with a force such as Coulomb force (electrostatic force) between metal wirings in a micro size, a micro motor,
A micro-electro-mechanical system using micro-machining technology that realizes micro-gear wheels, micro-grippers, etc.
tem: MEMS) has been proposed and prototyped. However, these MEMS have problems of fatigue and wear due to actual movement of an object although they are micro, and have problems in practical use. For this reason, a microsensor which does not need to be worn or a micromirror device having a small degree of wear as a display device has only been put to practical use.

【0014】また従来、図35に示すように、ビーム部
の配線の一端を固定して、一端をクーロン力で引っ張り
トランジスタのようにON/OFFさせるものが提案さ
れている。このスイッチは、電気的なスイッチとは異な
り、OFF時は金属配線と金属配線が距離を持ってOF
F特性が半導体トランジスタより良く、ON時は金属配
線同士が直に接触するため、ON抵抗はこの例では50
mΩ程度と、半導体トランジスタに比べ桁違いに非常に
小さい特徴がある。
Conventionally, as shown in FIG. 35, there has been proposed a device in which one end of a wiring in a beam portion is fixed and one end is turned on / off like a pull transistor by a Coulomb force. This switch is different from an electrical switch in that when it is OFF, the metal wiring
Since the F characteristic is better than that of the semiconductor transistor and the metal wirings are in direct contact with each other when the transistor is ON, the ON resistance is 50
It has a characteristic that is extremely small, about an order of mΩ, which is an order of magnitude smaller than that of a semiconductor transistor.

【0015】しかしながら、このようなスイッチをLS
IにおけるNAND,NOR,インバータ等の論理回路
を構成するトランジスタの代わりに用いるには、1)疲
労,摩耗がありスイッチング回数が制約される、2)応
力によりクーロン力が大きくないと配線が曲がらないた
め、スイッチのビームの配線長さをビームの配線厚みに
対して非常に大きな値にする必要がある。その結果とし
て、半導体のトランジスタサイズに比べスイッチのサイ
ズが非常に大きくなる問題点が存在した。そして、上記
の疲労,摩耗の問題、更にはスイッチサイズの問題か
ら、従来のLSIの論理回路を構成する半導体トランジ
スタを置き換えるのには無理があった。
However, such a switch is called LS
To use in place of transistors constituting logic circuits such as NAND, NOR, and inverter in I, 1) fatigue and wear are imposed, and the number of switching is restricted. 2) Wiring does not bend unless Coulomb force is large due to stress. For this reason, it is necessary to make the wiring length of the switch beam extremely large with respect to the wiring thickness of the beam. As a result, there is a problem that the size of the switch is much larger than the size of the semiconductor transistor. In addition, due to the above-mentioned problems of fatigue and wear, and the problem of the switch size, it has been impossible to replace a semiconductor transistor constituting a conventional LSI logic circuit.

【0016】また、別の問題点として、従来のMEMS
において、誘電率をε、配線間に印加される電圧をV、
配線間距離をdとすると、平行平板近似でクーロン力F
が、 F= (1/2)ε×V2 /d2 となり、現状のままでは電源電圧Vddより大きな電圧
を印加しないと物体が移動しにくい問題点を抱えてい
る。
Another problem is that the conventional MEMS
, The dielectric constant is ε, the voltage applied between the wirings is V,
If the distance between wires is d, the Coulomb force F
However, F = (1/2) ε × V 2 / d 2 , and there is a problem that the object is difficult to move unless a voltage higher than the power supply voltage Vdd is applied as it is.

【0017】[0017]

【発明が解決しようとする課題】このように従来のFP
GA等のPLDにおいては、スタンダードセルやゲート
アレイ等のASICに比べ、LSI製造後、1個のLS
I単位で直にユーザが所望のカスタムLSIを実現でき
る反面、スイッチ素子のON抵抗が大きい、制御回路が
大きい等の欠点があり、動作速度が1/10倍、集積度
が1/1000〜1/100倍、1チップ当りコストも
10倍となる大きな問題点を抱えていた。
As described above, the conventional FP
In a PLD such as a GA, compared to an ASIC such as a standard cell or a gate array, one LSI
While a user can directly implement a desired custom LSI in I units, there are disadvantages such as a large ON resistance of a switch element and a large control circuit, and the operation speed is 1/10 times and the integration degree is 1/1000 to 1 / 100 times, and the cost per chip also becomes 10 times.

【0018】また、従来のMEMSは疲労,摩耗の問題
があり、実用化の点で問題があり、論理ゲートを構成す
るトランジスタとしてMEMS型スイッチを用いるに
は、疲労,摩耗の問題ばかりでなく、スイッチ素子自身
が大きくなる問題や動作電源が現状の5V,3.3Vよ
り大きくなり信頼性の面でも問題を抱えていた。
Further, the conventional MEMS has a problem of fatigue and wear, and has a problem in practical use. When a MEMS type switch is used as a transistor constituting a logic gate, not only a problem of fatigue and wear but also a problem is caused. The switch element itself becomes large, and the operating power supply becomes larger than the current 5 V and 3.3 V, so that there is also a problem in reliability.

【0019】本発明は、上記事情を考慮して成されたも
ので、その目的とするところは、論理接続情報,配線接
続情報をチップ製造後に書き換えることができるFPG
A等の論理可変LSIにおいて、MEMS型の小型でF
PGAのスイッチに適したスイッチ素子を実現して配線
の接続・切断に用いることにより、配線接続抵抗を大幅
に低減した高速な論理可変LSIを可能にする半導体装
置を提供することにある。
The present invention has been made in consideration of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide an FPG capable of rewriting logical connection information and wiring connection information after manufacturing a chip.
In a logic variable LSI such as A, a small MEMS type F
It is an object of the present invention to provide a semiconductor device capable of realizing a high-speed logic variable LSI with greatly reduced wiring connection resistance by realizing a switching element suitable for a PGA switch and using the same for connection / disconnection of wiring.

【0020】また、本発明の他の目的は、高電圧印加を
可能にし、制御回路部を無くし或いは低減し、高集積化
及び低コスト化を可能にする半導体装置を提供すること
にある。
It is another object of the present invention to provide a semiconductor device capable of applying a high voltage, eliminating or reducing a control circuit section, and enabling high integration and low cost.

【0021】[0021]

【課題を解決するための手段】(構成)上記課題を解決
するために本発明は、次のような構成を採用している。
(Structure) In order to solve the above-mentioned problem, the present invention employs the following structure.

【0022】(1) 半導体基板上に集積された複数の半導
体素子と、これらの半導体素子に接続された複数の信号
配線と、これらの信号配線の内の任意の2本をそれぞれ
接続する複数のスイッチ素子と、これらのスイッチ素子
を外部からの信号により選択的に駆動するスイッチ駆動
手段とを備えた半導体装置であって、前記各スイッチ素
子は、前記複数の信号配線の内の異なる2本にそれぞれ
接続された第1及び第2の接続用配線と、第1及び第2
の接続用配線に隣接して配置された移動可能な配線と、
この移動可能な配線に隣接して配置された制御用配線と
から構成され、前記スイッチ駆動手段により選択された
スイッチ素子において前記制御用配線に所定の電圧を印
加することにより、前記移動可能な配線をクーロン力に
より移動させて、前記移動可能な配線と第1の接続用配
線間、及び前記移動可能な配線と第2の接続用配線間を
それぞれ接続するものであることを特徴とする。
(1) A plurality of semiconductor elements integrated on a semiconductor substrate, a plurality of signal wirings connected to these semiconductor elements, and a plurality of wirings respectively connecting any two of these signal wirings A semiconductor device comprising a switch element and switch driving means for selectively driving the switch element by an external signal, wherein each of the switch elements is connected to two different ones of the plurality of signal lines. First and second connection wires respectively connected to the first and second connection wires;
Movable wiring arranged adjacent to the connecting wiring of
And a control wiring disposed adjacent to the movable wiring, wherein a predetermined voltage is applied to the control wiring in a switch element selected by the switch driving means, whereby the movable wiring is formed. Are moved by Coulomb force to connect between the movable wiring and the first connection wiring, and between the movable wiring and the second connection wiring, respectively.

【0023】(2) 半導体基板上に集積された複数の半導
体素子と、これらの半導体素子に接続された複数の信号
配線と、これらの信号配線の内の任意の2本をそれぞれ
接続する複数のスイッチ素子と、これらのスイッチ素子
を外部からの信号により選択的に駆動するスイッチ駆動
手段とを備えた半導体装置であって、前記各スイッチ素
子は、前記複数の信号配線の内の異なる2本にそれぞれ
接続された第1及び第2の接続用配線と、第1及び第2
の接続用配線に隣接して配置された移動可能な配線と、
この移動可能な配線に隣接して配置された制御用配線と
からなり、前記スイッチ駆動手段により選択されたスイ
ッチ素子において前記制御用配線に所定の電圧を印加す
ることにより、前記移動可能な配線と前記制御用配線
間、前記移動可能な配線と第1の接続用配線間、前記移
動可能な配線と第2の接続用配線間、の全てにクーロン
力による引力を働かせて、前記移動可能な配線と第1の
接続用配線間、及び前記移動可能な配線と第2の接続用
配線間が接続され、かつ前記移動可能な配線と前記制御
用配線間が接続されないように構成されていることを特
徴とする。
(2) A plurality of semiconductor elements integrated on a semiconductor substrate, a plurality of signal wirings connected to these semiconductor elements, and a plurality of wirings respectively connecting any two of these signal wirings A semiconductor device comprising a switch element and switch driving means for selectively driving the switch element by an external signal, wherein each of the switch elements is connected to two different ones of the plurality of signal lines. First and second connection wires respectively connected to the first and second connection wires;
Movable wiring arranged adjacent to the connecting wiring of
And a control wiring disposed adjacent to the movable wiring, wherein a predetermined voltage is applied to the control wiring in the switch element selected by the switch driving means, whereby the movable wiring is All of the control wiring, the movable wiring and the first connection wiring, and the movable wiring and the second connection wiring are caused by the attractive force of Coulomb force to act on the movable wiring. And the first connection wiring, and the movable wiring and the second connection wiring are connected, and the movable wiring and the control wiring are not connected. Features.

【0024】(3) 半導体基板上に集積された複数の半導
体素子と、これらの半導体素子に接続された複数の信号
配線と、これらの信号配線の内の任意の2本をそれぞれ
接続する複数のスイッチ素子と、これらのスイッチ素子
を外部からの信号により選択的に駆動するスイッチ駆動
手段とを備えた半導体装置であって、前記各スイッチ素
子は、前記複数の信号配線の内の異なる2本にそれぞれ
接続された第1及び第2の接続用配線と、第1及び第2
の接続用配線に隣接して配置された移動可能な配線と、
この移動可能な配線に隣接して配置された第1及び第2
の制御用配線とからなり、前記スイッチ駆動手段により
選択されたスイッチ素子において第1及び第2の制御用
配線の両方に所定の電圧を印加することにより、前記移
動可能な配線と第1の制御用配線間、前記移動可能な配
線と第2の制御用配線間、前記移動可能な配線と第1の
接続用配線間、前記移動可能な配線と第2の接続用配線
間、の全てにクーロン力による引力を働かせて、前記移
動可能な配線と第1の接続用配線間、及び前記移動可能
な配線と第2の接続用配線間が接続され、かつ前記移動
可能な配線と第1の制御用配線間、及び前記移動可能な
配線と第2の制御用配線間が接続されないように構成さ
れていることを特徴とする。
(3) A plurality of semiconductor elements integrated on a semiconductor substrate, a plurality of signal wirings connected to these semiconductor elements, and a plurality of signal wirings respectively connecting any two of these signal wirings A semiconductor device comprising a switch element and switch driving means for selectively driving the switch element by an external signal, wherein each of the switch elements is connected to two different ones of the plurality of signal lines. First and second connection wires respectively connected to the first and second connection wires;
Movable wiring arranged adjacent to the connecting wiring of
A first and a second arranged adjacent to the movable wiring
A control element, and by applying a predetermined voltage to both the first and second control lines in the switch element selected by the switch driving means, the movable line and the first control line are controlled. Coulombs between the movable wiring, the movable wiring and the second control wiring, the movable wiring and the first connecting wiring, and the movable wiring and the second connecting wiring. The movable wiring is connected to the first connection wiring and the movable wiring and the second connection wiring are connected by the attraction of force, and the movable wiring is connected to the first control wiring. And between the movable wiring and the movable wiring and the second control wiring are not connected.

【0025】(4) 半導体基板上に集積された複数の半導
体素子と、これらの半導体素子に接続された複数の信号
配線と、これらの信号配線の内の任意の2本をそれぞれ
接続する複数のスイッチ素子と、これらのスイッチ素子
を外部からの信号により選択的に駆動するスイッチ駆動
手段とを備えた半導体装置であって、前記各スイッチ素
子は、前記複数の信号配線の内の異なる2本にそれぞれ
接続された第1及び第2の接続用配線と、第1及び第2
の接続用配線に隣接して配置された移動可能な配線と、
この移動可能な配線の移動方向に沿って該移動可能な配
線を挟んで配置された第1及び第2の制御用配線とから
なり、前記スイッチ駆動手段により選択されたスイッチ
素子において第1及び第2の制御用配線のいずれか一方
に所定の電圧を印加することにより、前記移動可能な配
線と第1の制御用配線間、又は前記移動可能な配線と第
2の制御用配線間にクーロン力による引力を働かせて、
前記移動可能な配線と第1の接続用配線間、及び前記移
動可能な配線と第2の接続用配線間が接続され、かつ前
記移動可能な配線と第1の制御用配線間、及び前記移動
可能な配線と第2の制御用配線間が接続されないように
構成されていることを特徴とする。
(4) A plurality of semiconductor elements integrated on a semiconductor substrate, a plurality of signal wirings connected to these semiconductor elements, and a plurality of wirings respectively connecting any two of these signal wirings. A semiconductor device comprising a switch element and switch driving means for selectively driving the switch element by an external signal, wherein each of the switch elements is connected to two different ones of the plurality of signal lines. First and second connection wires respectively connected to the first and second connection wires;
Movable wiring arranged adjacent to the connecting wiring of
The first and second control wirings are arranged along the moving direction of the movable wiring with the movable wiring interposed therebetween, and the first and second control elements are selected by the switch driving means. A predetermined voltage is applied to either one of the control wirings to control the Coulomb force between the movable wiring and the first control wiring or between the movable wiring and the second control wiring. By the attraction of
The movable wiring and the first connection wiring, and the movable wiring and the second connection wiring are connected, and the movable wiring and the first control wiring are connected to each other. The present invention is characterized in that it is configured such that the possible wiring and the second control wiring are not connected.

【0026】(5) 半導体基板上に集積された複数の半導
体素子と、これらの半導体素子に接続された複数の信号
配線と、これらの信号配線の内の任意の2本をそれぞれ
接続する複数のスイッチ素子と、これらのスイッチ素子
を外部からの信号により選択的に駆動するスイッチ駆動
手段とを備えた半導体装置であって、前記各スイッチ素
子は、前記複数の信号配線の内の異なる2本にそれぞれ
接続された第1及び第2の接続用配線と、第1及び第2
の接続用配線に隣接して配置された移動可能な配線と、
この移動可能な配線の移動方向の一旦側に対向配置され
た第1及び第2の制御用配線と、前記移動可能な配線の
移動方向の他端側に対向配置された第3及び第4の制御
用配線とからなり、前記スイッチ駆動手段により選択さ
れたスイッチ素子において第1及び第2の制御用配線の
両方、又は第3及び第4の制御用配線の両方のいずれか
一方に所定の電圧を印加することにより、前記移動可能
な配線と第1及び第2の制御用配線間、又は前記移動可
能な配線と第3及び第4の制御用配線間にクーロン力に
よる引力を働かせて、前記移動可能な配線と第1の接続
用配線間、及び前記移動可能な配線と第2の接続用配線
間が接続され、かつ前記移動可能な配線と第1及び第2
の制御用配線間、及び前記移動可能な配線と第3及び第
4の制御用配線間が接続されないように構成されている
ことを特徴とする。
(5) A plurality of semiconductor elements integrated on a semiconductor substrate, a plurality of signal wirings connected to these semiconductor elements, and a plurality of wirings respectively connecting any two of these signal wirings A semiconductor device comprising a switch element and switch driving means for selectively driving the switch element by an external signal, wherein each of the switch elements is connected to two different ones of the plurality of signal lines. First and second connection wires respectively connected to the first and second connection wires;
Movable wiring arranged adjacent to the connecting wiring of
First and second control wirings which are disposed to face once in the moving direction of the movable wiring, and third and fourth control wirings which are disposed to face the other end in the moving direction of the movable wiring. A predetermined voltage is applied to either one of the first and second control wirings or one of the third and fourth control wirings in the switch element selected by the switch driving means. By applying an attractive force due to Coulomb force between the movable wiring and the first and second control wirings, or between the movable wiring and the third and fourth control wirings, The movable wiring is connected to the first connection wiring, and the movable wiring is connected to the second connection wiring, and the movable wiring is connected to the first and second wirings.
And the movable wiring and the third and fourth control wirings are not connected to each other.

【0027】(6) 半導体基板上に集積された複数の半導
体素子と、これらの半導体素子に接続された複数の信号
配線と、これらの信号配線の内の任意の2本をそれぞれ
接続する複数のスイッチ素子と、これらのスイッチ素子
を外部からの信号により選択的に駆動するスイッチ駆動
手段とを備えた半導体装置であって、前記各スイッチ素
子は、前記複数の信号配線の内の異なる2本にそれぞれ
接続された第1及び第2の接続用配線と、第1及び第2
の接続用配線に隣接して配置された湾曲可能な配線と、
この湾曲可能な配線に隣接して配置された制御用配線と
からなり、前記スイッチ駆動手段により選択されたスイ
ッチ素子において前記制御用配線に所定の電圧を印加す
ることにより、前記湾曲可能な配線と前記制御用配線
間、前記湾曲可能な配線と第1の接続用配線間、前記湾
曲可能な配線と第2の接続用配線間、の全てにクーロン
力による引力を働かせて、前記湾曲可能な配線と第1の
接続用配線間、及び前記湾曲可能な配線と第2の接続用
配線間が接続され、かつ前記湾曲可能な配線と前記制御
用配線間が接続されないように構成されていることを特
徴とする。
(6) A plurality of semiconductor elements integrated on a semiconductor substrate, a plurality of signal wirings connected to these semiconductor elements, and a plurality of signal wirings respectively connecting any two of these signal wirings A semiconductor device comprising a switch element and switch driving means for selectively driving the switch element by an external signal, wherein each of the switch elements is connected to two different ones of the plurality of signal lines. First and second connection wires respectively connected to the first and second connection wires;
A bendable wiring arranged adjacent to the connection wiring of
A control element disposed adjacent to the bendable wiring, and applying a predetermined voltage to the control wiring in a switch element selected by the switch driving means, thereby forming the bendable wiring and The bendable wiring is formed by applying attractive force due to Coulomb force to all of the control wiring, the bendable wiring and the first connection wiring, and between the bendable wiring and the second connection wiring. And the first connection wiring, and the bendable wiring and the second connection wiring are connected, and the bendable wiring and the control wiring are not connected. Features.

【0028】(7) 半導体基板上に集積された複数の半導
体素子と、これらの半導体素子に接続された複数の信号
配線と、これらの信号配線の内の任意の2本をそれぞれ
接続する複数のスイッチ素子と、これらのスイッチ素子
を外部からの信号により選択的に駆動するスイッチ駆動
手段とを備えた半導体装置であって、前記各スイッチ素
子は、前記複数の信号配線の内の異なる2本にそれぞれ
接続された第1及び第2の接続用配線と、第1及び第2
の接続用配線に隣接して配置された回転可能な配線と、
この回転可能な配線に隣接して配置された制御用配線と
からなり、前記スイッチ駆動手段により選択されたスイ
ッチ素子において前記制御用配線に所定の電圧を印加す
ることにより、前記回転可能な配線と前記制御用配線
間、前記回転可能な配線と第1の接続用配線間、前記回
転可能な配線と第2の接続用配線間、の全てにクーロン
力による引力を働かせて、前記回転可能な配線と第1の
接続用配線間、及び前記回転可能な配線と第2の接続用
配線間が接続され、かつ前記回転可能な配線と前記制御
用配線間が接続されないように構成されていることを特
徴とする。
(7) A plurality of semiconductor elements integrated on a semiconductor substrate, a plurality of signal wirings connected to these semiconductor elements, and a plurality of wirings respectively connecting any two of these signal wirings A semiconductor device comprising a switch element and switch driving means for selectively driving the switch element by an external signal, wherein each of the switch elements is connected to two different ones of the plurality of signal lines. First and second connection wires respectively connected to the first and second connection wires;
Rotatable wiring arranged adjacent to the connecting wiring of
And a control wiring disposed adjacent to the rotatable wiring, and applying a predetermined voltage to the control wiring in the switch element selected by the switch driving means, thereby forming the rotatable wiring and The at least one of the control wirings, the rotatable wiring and the first connection wiring, and the rotatable wiring and the second connection wiring are subjected to attractive force by Coulomb force to thereby generate the rotatable wiring. And the first connection wiring, and the rotatable wiring and the second connection wiring are connected, and the rotatable wiring and the control wiring are not connected. Features.

【0029】ここで、本発明の望ましい実施態様として
は、次のものがあげられる。
Here, preferred embodiments of the present invention include the following.

【0030】(a)前記 (1)〜(7) において、スイッチ
素子は1024個以上集積されていること。
(A) In the above (1) to (7), 1024 or more switch elements are integrated.

【0031】(b)前記 (1)〜(7) において、接続用配
線,移動可能な配線,並びに制御用配線は、Al,C
u,Ni等の金属配線で形成されていること。
(B) In the above (1) to (7), the connection wiring, the movable wiring, and the control wiring are Al, C
u, Ni or other metal wiring.

【0032】(c)前記 (1)〜(7) において、移動可能
な配線が一定方向のみに移動するように絶縁膜に溝が形
成され、移動可能な配線は一部が絶縁膜の溝に埋め込み
形成されていること。
(C) In the above (1) to (7), a groove is formed in the insulating film so that the movable wiring moves only in a certain direction, and a part of the movable wiring is formed in the groove of the insulating film. Being embedded.

【0033】(d)前記(1)(2)(3) において、制御用配
線に電源電圧以上の正の電圧印加時にのみ移動可能な配
線が移動すること。
(D) In the above (1), (2) and (3), the wiring which can be moved only when a positive voltage equal to or higher than the power supply voltage is applied to the control wiring.

【0034】(e)前記(3) において、第1の制御用配
線に電源電圧以上の正の電圧、第2の制御用配線に電源
電圧の絶対値以上の負の電圧印加時にのみ移動可能な配
線が移動すること。
(E) In (3) above, it is possible to move only when a positive voltage equal to or higher than the power supply voltage is applied to the first control wiring and a negative voltage equal to or higher than the absolute value of the power supply voltage is applied to the second control wiring. The wiring moves.

【0035】(f)前記(4) において、第1及び第2の
接続用配線と移動可能な配線間の容量の総計が、第1及
び第2の制御用配線と移動可能な配線間の容量の総計よ
り大きいこと。
(F) In the above (4), the total capacitance between the first and second connection wirings and the movable wiring is the capacitance between the first and second control wirings and the movable wiring. Be greater than the sum of

【0036】(g)前記(5) において、第1及び第2の
接続用配線と移動可能な配線間の容量の総計が、第1及
び第2の制御用配線と移動可能な配線間の容量と、第3
及び第4の制御用配線と移動可能な配線間の容量との総
計より大きいこと。
(G) In (5), the total capacitance between the first and second connection wirings and the movable wiring is the capacitance between the first and second control wirings and the movable wiring. And the third
And the sum of the capacitance between the fourth control wiring and the movable wiring.

【0037】(h)前記(2)(4)(6)(7)において、半導体
基板の一方向に複数並列に配設された第1の選択線と、
第1の選択線と垂直方向に複数並列に配設された第2の
選択線と、複数の第1,第2の選択線の中から任意の第
1,第2の選択線に対して選択的に電圧を印加する制御
回路と、第1,第2の選択線の交点に配設され、第1と
第2の選択線を少なくとも入力として論理積を取る論理
ゲートとを備え、論理ゲートの出力が、第1,第2の選
択線の交点に配置されたスイッチ素子と接続されるこ
と。
(H) In the above (2), (4), (6), and (7), a plurality of first selection lines arranged in parallel in one direction of the semiconductor substrate;
A plurality of second selection lines arranged in parallel in a vertical direction with respect to the first selection line, and an arbitrary first and second selection line selected from the plurality of first and second selection lines And a logic gate disposed at the intersection of the first and second selection lines and taking a logical product with at least the first and second selection lines as inputs. The output is connected to a switch element arranged at the intersection of the first and second selection lines.

【0038】(i)前記(3)(5)において、第1の制御用
配線は半導体基板の一方向に複数並列に配設され、第2
の制御用配線は第1の制御用配線と垂直方向に複数並列
に配設され、スイッチ素子は第1及び第2の制御用配線
の交点に配置されており、これらの上の絶縁層にマトリ
クス状に形成され、第1及び第2の制御用配線と半導体
装置外部とをそれぞれ直接接続するための開口部が複数
配設されていること。
(I) In the above (3) and (5), a plurality of first control wirings are arranged in parallel in one direction of the semiconductor substrate.
Are arranged in parallel in the vertical direction with respect to the first control wiring, and the switch elements are arranged at the intersections of the first and second control wirings. And a plurality of openings for directly connecting the first and second control wirings to the outside of the semiconductor device.

【0039】(作用)前述したように、従来のPLD,
FPGA,FPLA,ReconfigurableLSI等の論理可
変LSIにおいては、配線接続部のトランジスタ,アン
チ・ヒューズ,ヒューズ部の抵抗が大きく、高速動作が
困難な問題であった。これに対し本発明(請求項1)に
よれば、所望位置の第1の接続用配線と第2の接続用配
線を、移動可能な金属配線を介してクーロン力で接続す
ることにより、接触抵抗を非常に小さな値(数Ω以下程
度)に低減することができ、従って高速な論理可変LS
Iを実現できる。さらに、従来のMEMSの応用におい
ては、疲労,摩耗の問題があったが、論理可変LSIに
用いる場合、1回のスイッチングでも良く、疲労が問題
とならない。
(Operation) As described above, the conventional PLD,
In a logic variable LSI such as an FPGA, an FPLA, and a reconfigurable LSI, there is a problem that high-speed operation is difficult due to a large resistance of a transistor, an anti-fuse, and a fuse portion of a wiring connection portion. On the other hand, according to the present invention (claim 1), the first connection wiring and the second connection wiring at a desired position are connected by a Coulomb force via a movable metal wiring, whereby contact resistance is reduced. Can be reduced to a very small value (on the order of several Ω or less).
I can be realized. Further, in the application of the conventional MEMS, there have been problems of fatigue and wear. However, when used in a logic variable LSI, only one switching may be performed, and fatigue does not become a problem.

【0040】また、従来のMEMSスイッチは、論理回
路のトランジスタの置き換えを目指し、多数回のスイッ
チングに適するように、湾曲する配線の一端を固定し、
配線の湾曲を利用してスイッチをON/OFFする方式
であり、小さなクーロン力で配線を湾曲する必要がある
ため、湾曲する配線を長く取る必要があり、スイッチと
して大きなものになった。
Further, the conventional MEMS switch aims at replacing the transistor of the logic circuit, and fixes one end of a curved wiring so as to be suitable for switching many times.
This is a method of turning on / off the switch by using the bending of the wiring. Since the wiring needs to be bent with a small Coulomb force, it is necessary to take a long wiring to be bent, and the switch becomes large.

【0041】これに対し本発明(請求項2)によれば、
僅か1回の利用ではあるが、制御用配線に電圧を印加す
ることにより、移動可能な配線とスイッチを構成する全
ての配線間、即ち移動可能な配線と制御用配線間、移動
可能な配線と第1の接続用配線間、移動可能な配線と第
2の接続用配線間、の全てにクーロン力による引力が働
き、斥力が働く部分を無くし、制御用配線に印加する電
圧を小さな値にすることができる。つまり、配線を容易
に移動させることができ、素子の小型化,接触抵抗の低
抵抗化は勿論のこと、配線間の距離のバラツキがあって
も、きちんと移動可能な配線を動作させることが可能に
なる。
On the other hand, according to the present invention (claim 2),
Although it is used only once, by applying a voltage to the control wiring, the movable wiring and all the wirings constituting the switch, that is, the movable wiring and the control wiring, the movable wiring Attraction by Coulomb force acts on all of the first connection wiring and between the movable wiring and the second connection wiring, eliminating a portion where repulsion acts, and reducing the voltage applied to the control wiring to a small value. be able to. In other words, the wiring can be easily moved, and it is possible to operate the wiring that can be moved properly even if the distance between the wirings varies, as well as the downsizing of the element and the reduction of the contact resistance. become.

【0042】また、移動可能な配線が移動しても、移動
可能な配線と制御用配線間の余分に距離をとっておくこ
とにより、移動可能な配線と制御用配線が接触すること
を無くすことができ、この効果により、移動前,移動後
共に、制御用配線にDC電流が流れることを防ぐことが
でき、配線接続情報の書き込み時の低消費電力化や、多
数のスイッチの同時書き込みができたり、DC電流が流
れることによる書き込み電位の降下を防ぐことができ
る。さらに、絶縁膜に移動可能な配線の一部がはめ込ま
れる溝を形成することにより、移動可能な配線を一定方
向にのみ安定に移動させることが可能になる。
Further, even if the movable wiring moves, an extra distance is provided between the movable wiring and the control wiring so that the movable wiring and the control wiring do not come into contact with each other. By this effect, it is possible to prevent DC current from flowing through the control wiring before and after the movement, to reduce power consumption when writing wiring connection information, and to simultaneously write many switches. And a drop in the writing potential due to the flow of the DC current can be prevented. Further, by forming a groove into which a part of the movable wiring is fitted in the insulating film, the movable wiring can be stably moved only in a certain direction.

【0043】また、本発明(請求項3)では、上記した
(請求項2)の構成に加え、1つの制御用配線を2つの
第1,第2の制御用配線に別けている。これにより、第
1,第2制御用配線の両方に電圧を印加した場合のみ、
移動可能な配線を移動させることができる。これは、X
軸方向に複数配設した制御用配線と、Y軸方向に複数配
設した制御用配線を用いて、これらの交点部分に本発明
のスイッチ素子を配置した場合、任意のスイッチ素子を
選択するのに、これら配線の交点でX軸の制御用配線と
Y軸の制御用配線の信号の論理積の結果をスイッチ素子
の制御用配線の信号として入力する必要を無くし、X軸
の制御用配線とY軸の制御用配線を直接、第1,第2の
制御用配線の信号とすることができる。
Further, in the present invention (claim 3), in addition to the above-mentioned configuration (claim 2), one control wiring is divided into two first and second control wirings. Thereby, only when a voltage is applied to both the first and second control wires,
The movable wiring can be moved. This is X
When the switch element of the present invention is arranged at the intersection of the control wiring arranged in the axial direction and the control wiring arranged in the Y-axis direction, an arbitrary switch element is selected. In addition, the necessity of inputting the result of the logical product of the signals of the X-axis control wiring and the Y-axis control wiring at the intersections of these wirings as the signal of the switch element control wiring is eliminated. The Y-axis control wiring can be directly used as the signal of the first and second control wirings.

【0044】そしてこの場合、第1に、論理積を生成す
る論理回路を不要にでき、集積度を高める効果がある。
第2に、クーロン力を用いるスイッチ素子は、高電圧動
作を必要とするので、論理回路が不要にできれば、サイ
ズの大きな高耐圧トランジスタを不要にできる。またこ
れは、電源電圧と、制御用配線の印加電圧の乖離が大き
く、耐圧の高いトランジスタを形成できない場合には、
なおさら有効となる。
In this case, first, a logic circuit for generating a logical product can be dispensed with, and there is an effect of increasing the degree of integration.
Second, a switch element using Coulomb force requires a high-voltage operation, so if a logic circuit can be eliminated, a large-sized high-voltage transistor can be eliminated. In addition, this is because when the difference between the power supply voltage and the voltage applied to the control wiring is large and a transistor with a high withstand voltage cannot be formed,
It is even more effective.

【0045】また、本発明(請求項4)によれば、移動
可能な配線に対して第1及び第2の制御用配線を相互に
反対側に設け、第1の制御用配線或いは第2の制御用配
線に電圧を印加することにより、印加した方の第1或い
は第2の制御用配線と移動可能な配線間に、他のノード
間に比べて大きなクーロン力による引力を働かせて、移
動可能な配線を容易に移動させることができる。従っ
て、(請求項2)と同様に、素子の小型化,接触抵抗の
低抵抗化は勿論のこと、配線間の距離のバラツキがあっ
ても、きちんと移動可能な配線を動作させることが可能
になる。
According to the present invention (claim 4), the first and second control wirings are provided on opposite sides of the movable wiring, and the first control wiring or the second control wiring is provided. By applying a voltage to the control wiring, it is possible to move between the applied first or second control wiring and the movable wiring by applying an attractive force due to a larger Coulomb force than between the other nodes. Wiring can be easily moved. Therefore, similarly to (claim 2), it is possible not only to reduce the size of the element and to lower the contact resistance, but also to operate the movable wiring properly even if the distance between the wirings varies. Become.

【0046】これは、第1及び第2の接続用配線と移動
可能な配線間の容量の総計が、第1及び第2の制御用配
線と移動可能な配線間の容量の総計より大きいため、電
圧印加した方の第1或いは第2の制御用配線と移動可能
な配線間の容量に比べて、電圧の印加されない第1或い
は第2の制御用配線,第1の接続用配線,第2の接続用
配線と移動可能な配線間との総容量が大きくなる。よっ
て、第1或いは第2の制御用配線に電圧を印加した場
合、電圧を印加された第1或いは第2の制御用配線と移
動可能な配線との間に大きな電位差が発生し、電圧の印
加されない第1或いは第2の制御用配線,第1の接続用
配線,第2の接続用配線の各々と移動可能な配線との間
には小さな電位差が発生する。よって、電圧を印加され
た第1或いは第2の制御用配線と移動可能な配線間の引
力が大きくなり、移動可能な配線の移動は容易となる。
This is because the total capacitance between the first and second connection wirings and the movable wiring is larger than the total capacitance between the first and second control wirings and the movable wiring. Compared to the capacitance between the first or second control wiring to which the voltage is applied and the movable wiring, the first or second control wiring to which no voltage is applied, the first connection wiring, and the second connection wiring. The total capacitance between the connection wiring and the movable wiring increases. Therefore, when a voltage is applied to the first or second control wiring, a large potential difference is generated between the first or second control wiring to which the voltage is applied and the movable wiring. A small potential difference is generated between each of the first or second control wiring, the first connection wiring, and the second connection wiring that are not performed and the movable wiring. Accordingly, the attractive force between the first or second control wiring to which the voltage is applied and the movable wiring is increased, and the movement of the movable wiring is facilitated.

【0047】また、第1,第2の制御用配線と移動可能
な配線が面する方向、即ち移動可能な配線が移動する方
向に対し、第1,第2の接続用配線が移動可能な配線と
面する方向が垂直方向となるよう設定することにより、
移動可能な配線の移動に関して、第1の接続用配線と移
動可能な配線間の引力と、第2の接続用配線と移動可能
な配線間の引力が影響しないようになる。
Further, the first and second connection wirings are movable in the direction in which the first and second control wirings and the movable wiring face each other, ie, in the direction in which the movable wiring moves. By setting the direction facing to the vertical direction,
With respect to the movement of the movable wiring, the attractive force between the first connection wiring and the movable wiring and the attractive force between the second connection wiring and the movable wiring are not affected.

【0048】また、移動可能な配線が移動しても、移動
可能な配線と第1,第2の制御用配線間I余分に距離を
とっておくことにより、移動可能な配線と第1,第2の
制御用配線が接触することを無くすことができ、この効
果により、移動前,移動後共に、第1の制御用配線にD
C電流が流れることを防ぐことができ、配線接続情報の
書き込み時の低消費電力化や、多数のスイッチの同時書
き込みができたり、DC電流が流れることによる書き込
み電位の降下を防ぐことができる。さらに、移動可能な
配線と絶縁膜に溝を形成することにより、一定方向にの
み安定に移動することが可能になる。
Further, even if the movable wiring moves, an extra distance is provided between the movable wiring and the first and second control wirings so that the movable wiring and the first and second control wirings are separated from each other. 2 can be prevented from coming into contact with each other, and this effect allows the first control wiring to be connected to the first control wiring both before and after the movement.
It is possible to prevent the C current from flowing, reduce power consumption when writing wiring connection information, perform simultaneous writing of a large number of switches, and prevent a drop in the writing potential due to the flow of the DC current. Furthermore, by forming a groove in the movable wiring and the insulating film, it is possible to move stably only in a certain direction.

【0049】また、本発明(請求項5)は、上記した
(請求項3)と(請求項4)を組み合わせた構成である
ことから、(請求項3)の効果に加え(請求項4)の効
果を足し合わせた効果を持つ。
Further, the present invention (Claim 5) has a configuration in which the above (Claim 3) and (Claim 4) are combined, so that in addition to the effect of (Claim 3), (Claim 4) It has the effect of adding the effects of

【0050】また、本発明(請求項6)によれば、所望
位置の第1の接続用配線と第2の接続用配線を、湾曲可
能な配線を介してクーロン力で接続することにより、接
触抵抗を非常に小さな値(数Ω以下程度)に低減でき、
上記した(請求項2)と同様の効果が得られる。
Further, according to the present invention (claim 6), the first connection wiring and the second connection wiring at the desired position are connected by a Coulomb force via a bendable wiring, thereby providing contact. The resistance can be reduced to a very small value (about several Ω or less)
The same effect as the above (claim 2) can be obtained.

【0051】また、本発明(請求項7)によれば、所望
位置の第1の接続用配線と第2の接続用配線を、回転可
能な配線を介してクーロン力で接続することにより、接
触抵抗を非常に小さな値(数Ω以下程度)に低減でき、
上記した(請求項2)と同様の効果が得られる。
According to the present invention (claim 7), the first connection wiring and the second connection wiring at a desired position are connected by a Coulomb force via a rotatable wiring, whereby contact is achieved. The resistance can be reduced to a very small value (about several Ω or less)
The same effect as the above (claim 2) can be obtained.

【0052】また、前記(h)は、本発明(請求項2,
4,6,7)に適用できる本発明の論理可変LSIのマ
トリクス構成を示しており、この構成により、マトリク
ス状に配設された任意の本発明のスイッチ素子を選択で
きる。
The above (h) is the present invention (claim 2,
4, 6, 7) shows a matrix configuration of the logic variable LSI of the present invention applicable to the present invention, and by this configuration, any switch element of the present invention arranged in a matrix can be selected.

【0053】また、前記(i)は、本発明(請求項3,
5)に適用できる本発明の論理可変LSIのマトリクス
構成を示しており、この構成により、マトリクス状に配
設された任意の本発明のスイッチ素子を外部パッドから
論理回路素子を通さずに、直接選択して電圧を印加でき
る。これにより、第1の移動可能な配線を移動されるの
に必要な電位が高く、LSI内部のトランジスタ耐圧が
低い場合でも論理可変LSIを構成できる。さらに、余
分な制御回路を全く無くすることができる。
The above (i) is the present invention (claim 3,
5 shows a matrix configuration of a logic variable LSI of the present invention applicable to 5). With this configuration, any switch device of the present invention arranged in a matrix can be directly passed from an external pad without passing a logic circuit device. You can select and apply a voltage. This makes it possible to configure a logic variable LSI even when the potential required for moving the first movable wiring is high and the transistor breakdown voltage inside the LSI is low. Further, an extra control circuit can be completely eliminated.

【0054】[0054]

【発明の実施の形態】以下、図面を参照として、本発明
の実施形態を説明する。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

【0055】(第1の実施形態)図1は、本発明の第1
の実施形態に係わる半導体装置を説明するためのもの
で、論理可変LSIに適用できるスイッチ素子を示して
いる。
(First Embodiment) FIG. 1 shows a first embodiment of the present invention.
1 is for describing the semiconductor device according to the embodiment, and shows a switch element applicable to a logic variable LSI.

【0056】図には示さないが、半導体基板上に、nM
OS,pMOS等の半導体素子を形成後、素子間を接続
し、論理回路を構成する金属配線層を形成している。ス
イッチ素子は、この金属配線層のいずれか1層の金属配
線層で形成され、構造的には、2個の信号配線(接続用
配線)11,12と、1個の制御用配線20と、1個の
移動可能な配線30で構成されている。後述するよう
に、移動可能な配線30とそれを覆う絶縁膜との間には
隙間が開けてあり、さらに移動可能な配線30が一定方
向に移動できるように、絶縁膜には溝が形成され、その
上に移動可能配線30の下部が逆凸の形で収まっている
構造をとる。
Although not shown in the figure, nM
After forming semiconductor elements such as OS and pMOS, the elements are connected to form a metal wiring layer forming a logic circuit. The switch element is formed of any one of the metal wiring layers, and is structurally constituted by two signal wirings (connection wirings) 11 and 12 and one control wiring 20. It is composed of one movable wiring 30. As will be described later, a gap is formed between the movable wiring 30 and the insulating film covering the same, and a groove is formed in the insulating film so that the movable wiring 30 can move in a certain direction. , A structure in which the lower part of the movable wiring 30 is fitted in an inverted convex shape thereon.

【0057】LSI製造後は、移動可能な配線30は、
完全に他のノードから分離されている。本実施形態のス
イッチ素子は、LSIチップ上に複数配設され、この複
数配設されたスイッチ素子の内の任意のスイッチ素子を
選択し、選択したスイッチ素子の制御用配線20に電圧
を印加することにより、制御用配線20と移動可能な配
線30間には、クーロン力による引力が働き、移動可能
な配線30が図の上下側に移動して、左の接続用配線1
1と移動可能な配線30、右の接続用配線12と移動可
能な配線30が両方接触し、結果として、左の接続用配
線11と右の接続用配線12が導通する。
After the LSI is manufactured, the movable wiring 30
It is completely separated from other nodes. A plurality of switch elements of the present embodiment are provided on an LSI chip, an arbitrary switch element is selected from the plurality of provided switch elements, and a voltage is applied to the control wiring 20 of the selected switch element. As a result, an attractive force due to Coulomb force acts between the control wiring 20 and the movable wiring 30, and the movable wiring 30 moves up and down in the drawing, and the left connecting wiring 1 is moved.
1 and the movable wiring 30 and the right connecting wiring 12 and the movable wiring 30 are both in contact with each other, and as a result, the left connecting wiring 11 and the right connecting wiring 12 are conducted.

【0058】LSIチップ上の多数の接続用配線間に、
このスイッチ素子を配設して、任意のスイッチ素子の制
御用配線20に電圧を印加することにより、LSI製造
後、LSI内部の配線接続を変更でき、この切替えによ
り所望の論理回路を構成することが可能となる。金属配
線材料としては、Al,Cu,Ni等が可能で、通常の
LSIの配線と同様な材料が可能である。
Between a number of connection wirings on an LSI chip,
By arranging this switch element and applying a voltage to the control wiring 20 of an arbitrary switch element, the wiring connection inside the LSI can be changed after manufacturing the LSI, and a desired logic circuit can be formed by this switching. Becomes possible. As the metal wiring material, Al, Cu, Ni, or the like can be used, and a material similar to that of a normal LSI wiring can be used.

【0059】本実施形態の特徴として、次のような点が
あげられる。従来のPLD,FPGA,FPLA,Reco
nfigurableLSI等の論理可変LSIにおいては、配線
接続部のトランジスタ,アンチ・ヒューズ,ヒューズ部
の抵抗が大きく、高速動作が困難な問題であった。これ
に対し本実施形態によれば、所望の位置の金属配線信号
と金属配線信号を、移動可能な金属配線を介してクーロ
ン力で接続することにより、接触抵抗を非常に小さな値
(数Ω以下程度)に低減でき、高速な論理可変LSIを
実現できる。さらに、従来のMEMSの応用において
は、疲労,摩耗の問題があったが、論理可変LSIに用
いる場合、1回のスイッチングでも良く、本実施形態の
ように1回のOFF〜ONへの移動では、この疲労の問
題は関係なくなる。
The features of the present embodiment are as follows. Conventional PLD, FPGA, FPLA, Reco
In a logic variable LSI such as an nfigurable LSI, the resistance of a transistor, an anti-fuse, and a fuse part of a wiring connection part is large, and it is difficult to operate at high speed. On the other hand, according to the present embodiment, the metal wiring signal at the desired position and the metal wiring signal are connected by the Coulomb force via the movable metal wiring, so that the contact resistance is reduced to a very small value (several Ω or less). ), And a high-speed logic variable LSI can be realized. Further, in the application of the conventional MEMS, there have been problems of fatigue and wear. However, when used in a logic variable LSI, one switching may be performed, and one switching from OFF to ON as in the present embodiment. , This fatigue problem goes away.

【0060】また、従来の論理回路のトランジスタの置
き換えを目指し、多数回のスイッチングに適するよう
に、湾曲する配線の一端を固定して、配線の湾曲を利用
して、スイッチをON/OFFする方式MEMSスイッ
チと比べて、1)湾曲を利用しないため、スイッチ素子
サイズを小さくできる。2)図1に示すように、制御用
配線20に電圧を印加し、移動可能な配線30が移動す
る方向(図中下側)に接続用配線11,12も配置され
ているため、制御用配線20に電圧を印加すると、全て
の配線間、即ち移動可能な配線30と制御用配線20
間、移動可能な配線30と2つの接続用配線11,12
間の全てにクーロン力による引力が働き、斥力が働く部
分が無い。
Also, with the aim of replacing the transistor of the conventional logic circuit, one end of a curved wiring is fixed and a switch is turned on / off by utilizing the bending of the wiring so as to be suitable for a large number of switching operations. 1) Compared to the MEMS switch, 1) since the bending is not used, the size of the switch element can be reduced. 2) As shown in FIG. 1, a voltage is applied to the control wiring 20, and the connection wirings 11 and 12 are also arranged in the direction (lower side in the figure) in which the movable wiring 30 moves. When a voltage is applied to the wiring 20, all wirings, that is, the movable wiring 30 and the control wiring 20
, Movable wiring 30 and two connection wirings 11 and 12
There is no part where the repulsive force works because the attractive force by the Coulomb force works in everything in between.

【0061】これにより、制御用配線20に印加する電
圧を小さくでき、容易に配線を移動できる、或いはクー
ロン力が働く面を小さくでき、スイッチ素子の小型化が
実現できる。これらは、接触時の抵抗の低抵抗化は勿論
のこと、配線間の距離のバラツキがあっても、移動可能
な配線を確実に動作させることにつながる。
As a result, the voltage applied to the control wiring 20 can be reduced, the wiring can be easily moved, or the surface on which Coulomb force acts can be reduced, and the size of the switch element can be reduced. These not only reduce the resistance at the time of contact, but also ensure that the movable wiring operates even if the distance between the wirings varies.

【0062】例えば、制御用配線20を0V、2個の接
続用配線11,12を0V、移動可能な配線30を0V
の状態から、制御用配線20に電圧Vを印加すると、移
動可能な配線30と制御用配線20間の容量をCmc、
距離をTmc、移動可能な配線30と接続用配線11,
12間の容量をCms、距離をTmsとした場合、移動
可能な配線30と接続用配線11,12間の電位差Vm
sは Vms=Cmc/(2Cms+Cmc)V となり、移動可能な配線30と制御用配線20間の電位
差Vmcは、 Vmc=2Cms/(2Cms+Cmc) となる。
For example, the control wiring 20 is set to 0 V, the two connection wirings 11 and 12 are set to 0 V, and the movable wiring 30 is set to 0 V.
When the voltage V is applied to the control wiring 20 from the state shown in FIG. 2, the capacitance between the movable wiring 30 and the control wiring 20 becomes Cmc,
The distance is Tmc, the movable wiring 30 and the connecting wiring 11,
12 is Cms and the distance is Tms, the potential difference Vm between the movable wiring 30 and the connecting wirings 11 and 12
s is Vms = Cmc / (2Cms + Cmc) V, and the potential difference Vmc between the movable wiring 30 and the control wiring 20 is Vmc = 2Cms / (2Cms + Cmc).

【0063】そして、移動可能な配線30と接続用配線
11,12間に働く力は、 Fms= (1/2)Vms2 /Tms2 の引力となり、同様に、移動可能な配線30と制御用配
線20間に働く力は、 Fmc= (1/2)Vmc2 /Tmc2 の引力となり、総計の力は、 Ftotal =2× (1/2)Vms2 /Tms2 + (1/2)Vm
2 /Tmc2 の引力となり、容量,距離の条件に関係なく、即ちバラ
ツキ等に関係なく、移動可能な配線30は図中下に向っ
て移動するわけである。よって、移動を拒む斥力が無い
分だけ効率的に移動可能であり、上記の印加電圧を低下
させることができる等の効果がある。
The force acting between the movable wiring 30 and the connecting wirings 11 and 12 is an attractive force of Fms = (1/2) Vms 2 / Tms 2 , and similarly, the movable wiring 30 and the control wiring The force acting between the wirings 20 is the attractive force of Fmc = (1/2) Vmc 2 / Tmc 2 , and the total force is Ftotal = 2 × (1/2) Vms 2 / Tms 2 + (1/2) Vm
The attractive force is c 2 / Tmc 2 , and the movable wiring 30 moves downward in the figure regardless of the conditions of the capacity and the distance, that is, regardless of the variation or the like. Therefore, it is possible to move efficiently as much as there is no repulsive force that refuse to move, and it is possible to reduce the applied voltage.

【0064】また図1に示すように、移動可能な配線3
0が移動しても、移動可能な配線30と制御用配線20
間に余分に距離をとっておくことにより、移動可能な配
線30と制御用配線20が接触することを無くすことが
でき、この効果により、移動前,移動後共に、制御用配
線20にDC電流が流れることを防ぐことができ、配線
接続情報の書き込み時の低消費電力化や、多数のスイッ
チの同時書き込みができたり、DC電流が流れることに
よる書き込み電位の降下を防ぐことができる。
Further, as shown in FIG.
Even if 0 moves, the movable wiring 30 and the control wiring 20
By providing an extra distance therebetween, the movable wiring 30 and the control wiring 20 can be prevented from coming into contact with each other. With this effect, the DC current flows through the control wiring 20 both before and after the movement. Can be prevented, the power consumption at the time of writing the wiring connection information can be reduced, the simultaneous writing of a large number of switches can be performed, and the drop of the writing potential due to the flow of the DC current can be prevented.

【0065】(第2の実施形態)図2は、本発明の第2
の実施形態を説明するためのもので、論理可変LSIに
適用できるスイッチ素子を示す図である。なお、図1と
同一部分には同一符号を付して、その詳しい説明は省略
する。
(Second Embodiment) FIG. 2 shows a second embodiment of the present invention.
FIG. 7 is a diagram illustrating a switch element applicable to a logic variable LSI, for describing the first embodiment. The same parts as those in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof will be omitted.

【0066】本実施形態が図1に示した第1の実施形態
と異なる点は、移動可能な配線30はフローティングで
は無く、0V或いは−Vの電位を供給する電位供給端子
40に接続されている点である。ここで、移動可能な配
線30と電位供給端子40とは、切断可能な細い配線に
より接続されている。
The present embodiment is different from the first embodiment shown in FIG. 1 in that the movable wiring 30 is not floating and is connected to a potential supply terminal 40 for supplying a potential of 0 V or -V. Is a point. Here, the movable wiring 30 and the potential supply terminal 40 are connected by a thin wiring that can be cut.

【0067】図1と異なり本実施形態の場合は、例えば
電位供給端子40に0Vを印加し、制御用配線20を0
V、2個の信号配線11,12を0V、移動可能な配線
30の0Vの状態から、制御用配線20に電圧Vを印加
すると、移動可能な配線30と制御用配線20間の容量
をCmc、距離をTmc、移動可能な配線30と接続用
配線11,12間の容量をCms、距離をTmsとした
場合、移動可能な配線30と接続用配線11,12間の
電位差Vmsは0Vとなり、移動可能な配線30と制御
用配線20間の電位差はVmc=Vとなる。
In the present embodiment, unlike FIG. 1, for example, 0 V is applied to the potential supply terminal 40 and the control line 20 is set to 0.
When the voltage V is applied to the control wiring 20 from the state of 0 V of the two signal wirings 11 and 12 and 0 V of the movable wiring 30, the capacitance between the movable wiring 30 and the control wiring 20 becomes Cmc. If the distance is Tmc, the capacitance between the movable wiring 30 and the connection wirings 11 and 12 is Cms, and the distance is Tms, the potential difference Vms between the movable wiring 30 and the connection wirings 11 and 12 is 0 V, The potential difference between the movable wiring 30 and the control wiring 20 is Vmc = V.

【0068】そして、移動可能な配線30と接続用配線
11,12間に働く力はFms=0、移動可能な配線3
0と制御用配線20間に働く力は Fmc= (1/2)V2 /Tmc2 の引力となり、総計の力は Ftotal = (1/2)V2 /Tmc2 の引力となり、クーロン力は電圧の2乗に比例して大き
くなることから、通常の条件では、図1に比べて図2の
方が総引力は大きくなる効果がある。
The force acting between the movable wiring 30 and the connecting wirings 11 and 12 is Fms = 0, and the movable wiring 3
Force acting between 0 and controller wires 20 becomes the attraction Fmc = (1/2) V 2 / Tmc 2, total force becomes attractive force Ftotal = (1/2) V 2 / Tmc 2, Coulomb force Since the voltage increases in proportion to the square of the voltage, the total attractive force in FIG. 2 is larger than that in FIG. 1 under normal conditions.

【0069】この引力により、移動可能な配線30の移
動により電位供給端子40と、移動可能な配線30は切
断され、信号配線同士は、移動可能な配線を介して接続
される。但し、引力が大きくなる分、切断力が必要であ
り、切断部をいかに弱くできるかによって、図1と図2
の移動のし易さは異なる。
The potential supply terminal 40 and the movable wiring 30 are disconnected by the movement of the movable wiring 30 by this attractive force, and the signal wirings are connected to each other via the movable wiring. However, a cutting force is required to increase the attractive force, and depending on how the cutting portion can be weakened, FIGS.
Are easy to move.

【0070】また、電位供給端子に−Vの電位を印加す
ると、移動可能な配線と信号配線間に働く力は Fms= (1/2)V2 /Tms2 移動可能な配線と制御信号配線間に働く力は Fmc= (1/2)V2 /Tmc2 の引力となり、総計の力は Ftotal =2× (1/2)V2 /Tms2 + (1/2)V2 /T
mc2 の引力と最も大きなものにできる。
When a potential of -V is applied to the potential supply terminal, the force acting between the movable wiring and the signal wiring is Fms = (1/2) V 2 / Tms 2 between the movable wiring and the control signal wiring. work force becomes the attraction of Fmc = (1/2) V 2 / Tmc 2 , the sum of forces Ftotal = 2 × (1/2) V 2 / Tms 2 + (1/2) V 2 / T
Attraction of mc 2 and maximum.

【0071】(第3の実施形態)図3は、本発明の第3
の実施形態を説明するためのもので、論理可変LSIに
適用できるスイッチ素子を示す図である。なお、図1と
同一部分には同一符号を付して、その詳しい説明は省略
する。
(Third Embodiment) FIG. 3 shows a third embodiment of the present invention.
FIG. 7 is a diagram illustrating a switch element applicable to a logic variable LSI, for describing the first embodiment. The same parts as those in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof will be omitted.

【0072】本実施形態が図1に示した第1の実施形態
と異なる点は、制御用配線がX軸用の制御用配線21
と、Y軸用の制御用配線22の2種類に分割された点で
ある。これにより、X軸用,Y軸用の制御用配線21,
22の両方に電圧を印加した場合のみ、移動可能な配線
30を移動させることができる。これは、X軸方向に複
数配設した制御信号線と、Y軸方向に複数配設した制御
信号線を用いて、これらの交点部分に本発明のスイッチ
素子を配置した場合、図1の実施形態と比較して次のよ
うな効果がある。
This embodiment is different from the first embodiment shown in FIG. 1 in that the control wiring is a control wiring 21 for the X-axis.
And the control wiring 22 for the Y-axis. As a result, the X-axis and Y-axis control wires 21,
The movable wiring 30 can be moved only when a voltage is applied to both of them. This is because, when a plurality of control signal lines arranged in the X-axis direction and a plurality of control signal lines arranged in the Y-axis direction are used and the switch element of the present invention is arranged at the intersection thereof, the embodiment of FIG. There are the following effects as compared with the embodiment.

【0073】任意のスイッチ素子を選択する図1の実施
形態では、これら配線の交点で、X軸の制御信号線とY
軸の制御信号線の各信号の論理積の結果をスイッチ素子
の制御用配線の信号として入力する必要があったが、図
3の本実施形態によれば、X軸の制御信号線とY軸の制
御信号線を直接、X軸用の制御用配線21の信号、Y軸
用の制御用配線22の信号とすることにより、第1に、
論理積を生成する論理回路が不要にでき、集積度を高め
る効果がある。第2に、クーロン力を用いる本発明のス
イッチ素子は、高電圧動作を必要とするので、論理回路
が不要にできれば、サイズの大きな高耐圧トランジスタ
を不要にできる。またこれは、電源電圧と、制御信号配
線の印加電圧の乖離が大きく、耐圧あるトランジスタを
形成できない場合には、なおさら有効となる。
In the embodiment of FIG. 1 for selecting an arbitrary switch element, the control signal line of the X axis and the Y
Although it is necessary to input the result of the logical product of the signals of the control signal lines of the axis as the signal of the control wiring of the switch element, according to the embodiment of FIG. 3, the control signal line of the X axis and the Y axis Are directly used as the signal of the control wiring 21 for the X-axis and the signal of the control wiring 22 for the Y-axis,
A logic circuit for generating a logical product can be dispensed with, and there is an effect of increasing the degree of integration. Second, since the switch element of the present invention that uses Coulomb force requires high-voltage operation, if a logic circuit can be eliminated, a large-sized high-voltage transistor can be eliminated. This is even more effective when the voltage between the power supply voltage and the voltage applied to the control signal wiring is so large that a withstand voltage transistor cannot be formed.

【0074】(第3の実施形態の変形例)図4に、図3
と等価回路的には同一構造であるが、各配線間の接する
面積,距離を変えて、動作条件を変えた場合と、動作方
式を変えた場合の変形例を示す。第3の実施形態では、
X軸用,Y軸用の制御用配線21,22の両方に電圧を
印加した場合のみ、移動可能な配線30を移動させるこ
とができるとした。これは、移動可能な配線30と制御
用配線21,22間の容量をCmc、距離をTmc、移
動可能な配線30と接続用配線11,12間の容量をC
ms、距離をTmsとした場合、Cms>Cmcの条件
下でのみ成り立つ条件である。
(Modification of Third Embodiment) FIG.
Although the structure is the same in terms of equivalent circuit, the following describes modified examples in which the operating condition is changed by changing the contact area and distance between the wirings and the operating method is changed. In the third embodiment,
The movable wiring 30 can be moved only when a voltage is applied to both the X-axis and Y-axis control wirings 21 and 22. This means that the capacitance between the movable wiring 30 and the control wirings 21 and 22 is Cmc, the distance is Tmc, and the capacitance between the movable wiring 30 and the connection wirings 11 and 12 is Cmc.
When ms and the distance are Tms, the condition is satisfied only under the condition of Cms> Cmc.

【0075】簡単に言うとCmsが大きい時に、X軸用
或いはY軸用の制御用配線21又は22に電圧Vを印加
すると、ほぼVに近い電位が、移動可能な配線30と電
圧を印加した制御用配線21又は22間にかかる。よっ
て、2個の制御用配線21,22の両方に電圧を印加し
た方が総計の引力は大きくなる。移動が可能な配線30
が移動するしきい値の引力が、制御用配線1個に電圧を
印加した場合の引力と2個に電圧を印加した場合の引力
の中間にある場合、第3の実施形態のような動作が可能
になる。即ち、第3の実施形態の動作を実現するには、
Cms>Cmcであるようにスイッチを設計する必要が
あるわけである。
In short, when Cms is large, when a voltage V is applied to the control wiring 21 or 22 for the X-axis or the Y-axis, a potential close to V is applied to the movable wiring 30 and the voltage. It extends between the control wires 21 or 22. Therefore, when a voltage is applied to both of the two control wires 21 and 22, the total attractive force increases. Movable wiring 30
When the attractive force of the threshold value at which the voltage moves is between the attractive force when a voltage is applied to one control wiring and the attractive force when a voltage is applied to two control wires, the operation as in the third embodiment is performed. Will be possible. That is, to realize the operation of the third embodiment,
It is necessary to design the switch so that Cms> Cmc.

【0076】これとは逆に、Cms<Cmcの条件下で
は、図4に示すように、一方の制御用配線にのみ電圧を
印加した場合、移動可能な配線30が移動することにな
る。これは簡単にいえば、Cmcが大きい時、2個の制
御用配線21,22に電圧を印加してしまうと、逆に、
移動可能な配線30の電位が上がり過ぎてしまい、移動
可能な配線30と制御用配線21,22間のクーロン力
が、1個の制御用配線に電圧を印加するのに比べて小さ
くなってしまうためである。
On the contrary, under the condition of Cms <Cmc, as shown in FIG. 4, when a voltage is applied to only one control wiring, the movable wiring 30 moves. To put it simply, when Cmc is large, if a voltage is applied to the two control wires 21 and 22, conversely,
The potential of the movable wiring 30 becomes too high, and the Coulomb force between the movable wiring 30 and the control wirings 21 and 22 becomes smaller than when a voltage is applied to one control wiring. That's why.

【0077】また、図4に示すように、X軸用,Y軸用
の制御用配線21,22の一方に+Vの電位、他方に−
Vの電位を印加して、X軸用の多数の制御用配線21
と、Y軸用の多数の制御用配線22のマトリクスの交点
に配設した本発明のスイッチ素子のうちの任意のスイッ
チ素子を選択するようにすれば、容量関係の条件なく、
強いクーロン力で移動可能な配線30を移動できる。こ
れは、Vと−Vの印加により、移動可能な配線30の電
位は相殺されて0Vとなり、2倍のV2 に比例した無駄
の無い大きなクーロン力が働くためである。
As shown in FIG. 4, one of the X-axis and Y-axis control wirings 21 and 22 has a potential of + V and the other has a potential of -V.
V potential is applied, and a large number of control wirings 21 for the X axis are applied.
And selecting any one of the switch elements of the present invention disposed at the intersection of the matrix of a large number of control wires 22 for the Y-axis,
The movable wiring 30 can be moved with a strong Coulomb force. This is because the potential of the movable wiring 30 is offset to 0 V by the application of V and -V, and a large wasteful Coulomb force works in proportion to twice V 2 .

【0078】例えばこれは、X軸の制御用配線21は非
選択時0V、選択時Vとして、Y軸の制御用配線22は
非選択時0V、選択時−Vとして、制御すれば容易に実
現できる。本方式においては、X軸の制御信号線とY軸
の制御信号線を直接、X軸用の制御用配線21とY軸用
の制御用配線22の入力とすることができ、論理積を生
成する論理回路が不要なため、マイナスの電位も容易に
利用できる。
For example, this can be easily realized by controlling the X-axis control wiring 21 at 0 V when not selected and V when selected, and controlling the Y-axis control wiring 22 at 0 V when not selected and -V when selected. it can. In this method, the X-axis control signal line and the Y-axis control signal line can be directly input to the X-axis control wiring 21 and the Y-axis control wiring 22 to generate a logical product. Since a logic circuit is not required, a negative potential can be easily used.

【0079】(第4の実施形態)図5は、本発明の第4
の実施形態を説明するためのもので、論理可変LSIに
適用できるスイッチ素子を示す図である。なお、図2及
び図3と同一部分には同一符号を付して、その詳しい説
明は省略する。
(Fourth Embodiment) FIG. 5 shows a fourth embodiment of the present invention.
FIG. 7 is a diagram illustrating a switch element applicable to a logic variable LSI, for describing the first embodiment. 2 and 3 are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof will be omitted.

【0080】本実施形態は、図2と図3の実施形態を組
み合わせたものであり、制御用配線はX軸用の制御用配
線21とY軸用の制御配線22に分割され、移動可能な
配線20はフローティングでは無く、0V或いは−Vの
電位を供給する電位供給端子40に接続されている。こ
こで、移動可能な配線30と電位供給端子40とは、切
断可能な細い配線により接続されている。効果として
は、図2と図3の実施形態の両方の効果が得られる。
This embodiment is a combination of the embodiments shown in FIGS. 2 and 3, and the control wiring is divided into an X-axis control wiring 21 and a Y-axis control wiring 22, which are movable. The wiring 20 is not floating, and is connected to a potential supply terminal 40 that supplies a potential of 0 V or −V. Here, the movable wiring 30 and the potential supply terminal 40 are connected by a thin wiring that can be cut. As the effect, the effects of both the embodiment of FIGS. 2 and 3 can be obtained.

【0081】本実施形態の動作条件例を、図6に示す。
第2の実施形態と同様に、電位供給端子を0Vに設定す
ることにより、制御用配線21,22に印加した電圧V
がそのまま、制御用配線21,22と移動可能な配線3
0間に印加するため、大きなクーロン力を持てるし、容
量関係,形状関係に依存すること無く、2個の制御用配
線21,22に電圧を印加した時のみ、移動可能な配線
30を移動できる。さらに、図6に示すように、2個の
制御用配線21,22に+Vと+V、+Vと−Vと電圧
を変えて印加しても、移動可能な配線30は移動でき
る。また同様に、−Vと−V電圧でも移動するため結果
として、スイッチ素子を制御する側の自由度が増す効果
がある。
FIG. 6 shows an example of operating conditions of the present embodiment.
As in the second embodiment, by setting the potential supply terminal to 0V, the voltage V applied to the control wirings 21 and 22 is set.
Represents the control wirings 21 and 22 and the movable wiring 3
Since the voltage is applied between zero, a large Coulomb force can be obtained, and the movable wiring 30 can be moved only when a voltage is applied to the two control wirings 21 and 22 without depending on the capacitance relation and the shape relation. . Further, as shown in FIG. 6, the movable wiring 30 can be moved even if + V and + V and + V and −V are applied to the two control wirings 21 and 22 while changing the voltage. Similarly, since the voltage is also shifted at -V and -V voltages, as a result, there is an effect that the degree of freedom on the control side of the switch element is increased.

【0082】(第5の実施形態)図7は、本発明の第5
の実施形態を説明するためのもので、論理可変LSIに
適用できるスイッチ素子を示す図である。なお、図中の
111,112は接続用配線、121,122は制御用
配線、130は移動可能な配線を示している。本実施形
態では、移動可能な配線130に対して該配線130の
移動方向の一端側に制御用配線121を配置し、他端側
に制御用配線122を配置している。
(Fifth Embodiment) FIG. 7 shows a fifth embodiment of the present invention.
FIG. 7 is a diagram illustrating a switch element applicable to a logic variable LSI, for describing the first embodiment. In the drawings, 111 and 112 indicate connection wirings, 121 and 122 indicate control wirings, and 130 indicates a movable wiring. In the present embodiment, the control wiring 121 is disposed on one end of the movable wiring 130 in the moving direction of the wiring 130, and the control wiring 122 is disposed on the other end.

【0083】主な効果は図1、図2の実施形態と同じで
ある。異なる点は、図1、図2の実施形態おいてはスイ
ッチング回数が1回のみであったが、本実施形態では多
数回スイッチングが行えることである。この場合、疲
労,摩耗は発生するため、スイッチングの回数は制限さ
れるが、FPGA等の応用においては何ら問題ない。
The main effects are the same as those of the embodiment shown in FIGS. The difference is that in the embodiments of FIGS. 1 and 2, the number of times of switching is only one, but in the present embodiment, switching can be performed many times. In this case, since the fatigue and wear occur, the number of times of switching is limited, but there is no problem in applications such as FPGA.

【0084】ここで、クーロン力を利用し物体を移動し
てスイッチングさせるには、単純な構成では実現できな
い。図36は、従来の電極0と電極1の間に導体を配置
した場合を示す。電極0に0V、電極1にV[V]の電
圧を印加して、各電極と導体間のクーロン力を計算して
みた。この時、電極0と導体間の面する面積をS0、距
離をd0として、電極1と導体間の面する面積をS1、
距離をd1とした場合、電極0と導体間の容量はC0=
εS0/d0、電極1と導体間の容量はC1=εS1/
d1であるため、導体の電位は、 V01=(d0S1)/(d1S0+d0S1)とな
る。
Here, switching by moving an object using Coulomb force cannot be realized with a simple configuration. FIG. 36 shows a conventional case where a conductor is arranged between an electrode 0 and an electrode 1. A voltage of 0 V was applied to the electrode 0 and V [V] was applied to the electrode 1, and the Coulomb force between each electrode and the conductor was calculated. At this time, the surface area between the electrode 0 and the conductor is S0, the distance is d0, and the surface area between the electrode 1 and the conductor is S1,
When the distance is d1, the capacitance between the electrode 0 and the conductor is C0 =
εS0 / d0, the capacitance between the electrode 1 and the conductor is C1 = εS1 /
Since it is d1, the potential of the conductor is V01 = (d0S1) / (d1S0 + d0S1).

【0085】よって、電極0と導体間に働く引力は、 F0=ε/2×(S0×S12 )×V2 /(d1S0+
d0S1)2 となり、電極1と導体間に働く引力は、 F1=ε/2×(S1×S02 )×V2 /(d1S0+
d0S1)2 となる。S1=S0=Sの場合、2つの式は等しく F=ε/2×S×V2 /(d1+d0)2 となる。
Therefore, the attractive force acting between the electrode 0 and the conductor is: F0 = ε / 2 × (S0 × S1 2 ) × V 2 / (d1S0 +
d0S1) 2, and the attractive force acting between the electrodes 1 and the conductors, F1 = ε / 2 × ( S1 × S0 2) × V 2 / (d1S0 +
d0S1) 2 . When S1 = S0 = S, the two equations are equal, and F = ε / 2 × S × V 2 / (d1 + d0) 2 .

【0086】電極0と電極1の距離が一定の場合、この
距離をdとするとd=d0+d1となり、結果として F=2×ε×S×V2 /d2 =一定 となる。この結果は、導体がどの位置にあろうと、導体
の両側の電極とのクーロン力は同じ且つ一定であること
を示し、導体は電圧を印加しても動かないことを示す。
In the case where the distance between the electrode 0 and the electrode 1 is constant, if this distance is d, d = d0 + d1, and as a result, F = 2 × ε × S × V 2 / d 2 = constant. This result indicates that the Coulomb force with the electrodes on both sides of the conductor is the same and constant, no matter where the conductor is, and that the conductor does not move when voltage is applied.

【0087】本実施形態の図7に戻ると、この図36で
示した動かない問題を解決して移動可能な配線130を
動かすようにするため、移動可能な配線130の上下に
2個の制御用配線121,122を配設し、左右に接続
用配線111,112を配設して、移動可能な配線13
0と制御用配線121,122間の容量Cmcに比べ
て、移動可能な配線130と接続用配線111,112
間の容量Cmsが大きな値を示すように、移動可能な配
線130と接続用配線111,112間の隣接する面積
を大きくなるような構成を取っている。
Returning to FIG. 7 of the present embodiment, in order to solve the immovable problem shown in FIG. 36 and move the movable wiring 130, two controls are provided above and below the movable wiring 130. Wirings 121 and 122 are provided, connection wirings 111 and 112 are provided on the left and right, and a movable wiring 13 is provided.
0 and the movable wiring 130 and the connecting wirings 111 and 112 as compared with the capacitance Cmc between the control wirings 121 and 122.
A configuration is adopted in which the adjacent area between the movable wiring 130 and the connecting wirings 111 and 112 is increased so that the capacitance Cms between them has a large value.

【0088】これは例えば、2個の接続用配線111,
112に0[V]の電位を供給し、上の制御用配線12
1に0[V]、下の制御用配線122にV[V]の電位
を供給した場合、移動可能な配線130の電位は、0V
に隣接する容量が大きい分、(1/2)V[V]より小さ
な、Cmc/(2Cmc+2Cms)×Vの値となり、
移動可能な配線130と下の制御用配線122間の電位
Vmcが移動可能な配線130と上の制御用配線121
間の電位=移動可能な配線130と左右の接続用配線1
11,112間の電位より大きな値を取り、結果とし
て、総計のクーロン力は下側への引力となり、移動可能
な配線130は下側に移動する。
This is, for example, the case where two connection wirings 111,
A potential of 0 [V] is supplied to the
When 0 [V] is supplied to 1 and V [V] is supplied to the lower control wiring 122, the potential of the movable wiring 130 becomes 0V.
The value of Cmc / (2Cmc + 2Cms) × V, which is smaller than (1/2) V [V], because the capacitance adjacent to is large,
The potential Vmc between the movable wiring 130 and the lower control wiring 122 is movable and the upper control wiring 121 is movable.
Potential between: movable wiring 130 and left and right connection wiring 1
It takes a value larger than the potential between 11 and 112, and as a result, the total Coulomb force becomes a downward attractive force, and the movable wiring 130 moves downward.

【0089】同様に、これは例えば、2個の接続用配線
111,112に0[V]の電位を供給して、下の制御
用配線122に0[V]、上の制御用配線121にV
[V]の電位を供給した場合、総計のクーロン力は上側
への引力となり、移動可能な配線130は上側に移動す
る。また、図36の原理で、移動可能な配線130と、
接続用配線111,112間の大部分を占める横方向の
クーロン力の総計は相殺されてゼロとなり、移動可能な
配線130が移動し易くなっている。
Similarly, for example, a potential of 0 [V] is supplied to the two connection wires 111 and 112, 0 [V] to the lower control wire 122, and to the upper control wire 121. V
When a potential of [V] is supplied, the total Coulomb force becomes an upward attractive force, and the movable wiring 130 moves upward. In addition, according to the principle of FIG.
The total amount of the Coulomb force in the horizontal direction occupying most of the space between the connection wirings 111 and 112 is canceled out to zero, and the movable wiring 130 is easily moved.

【0090】(第6の実施形態)図8は、本発明の第6
の実施形態を説明するためのもので、論理可変LSIに
適用できるスイッチ素子を示す図である。なお、図7と
同一部分には同一符号を付して、その詳しい説明は省略
する。
(Sixth Embodiment) FIG. 8 shows a sixth embodiment of the present invention.
FIG. 7 is a diagram illustrating a switch element applicable to a logic variable LSI, for describing the first embodiment. The same parts as those in FIG. 7 are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof will be omitted.

【0091】本実施形態が図7に示した第5の実施形態
と異なる点は、制御用配線121,122が、121
b,121bと122a,122bに、それぞれ2つに
分割された点である。移動の原理及び主な効果は、図7
の実施形態と同様である。
This embodiment is different from the fifth embodiment shown in FIG. 7 in that the control lines 121 and 122 are
b, 121b and 122a, 122b. The principle of movement and the main effects are shown in FIG.
This is the same as the embodiment.

【0092】(第7の実施形態)図9は、本発明の第9
の実施形態を説明するためのもので、論理可変LSIに
適用できるスイッチ素子の断面図を示す。この断面図
は、移動可能な配線と、絶縁膜の形状を示しており、図
1〜8の発明全てに適用できる、また他の後半の発明に
も適用できる。
(Seventh Embodiment) FIG. 9 shows a ninth embodiment of the present invention.
FIG. 1 is a cross-sectional view of a switch element applicable to a logic variable LSI for explaining the embodiment of FIG. This cross-sectional view shows the shapes of the movable wiring and the insulating film, and can be applied to all the inventions of FIGS. 1 to 8 and also to the other latter inventions.

【0093】図9(a)においては、絶縁膜250には
凹型のレール状の溝251が形成されており、その上に
移動可能な配線230が下に凸の型ではめ込まれてい
る。このレール構成により、移動可能な配線230は紙
面表裏方向にのみ安定に移動できるようになる。絶縁膜
250と移動可能な配線230間には、空気,真空(気
圧の低い),ガス,或いは液体260が満たされる構成
になっており、LSIチップ完成後は、これらのものを
満たしてパッキングする。
In FIG. 9A, a concave rail-shaped groove 251 is formed in the insulating film 250, and a movable wiring 230 is fitted thereon with a downwardly convex mold. With this rail configuration, the movable wiring 230 can be stably moved only in the front and back directions on the paper. The space between the insulating film 250 and the movable wiring 230 is filled with air, vacuum (low pressure), gas, or liquid 260. After completion of the LSI chip, these are filled and packed. .

【0094】図9(b)(c)においては、移動可能な
配線230は絶縁膜250の溝251と完全に鍵穴のよ
うにはまっており、左右上下の移動を制限している。従
ってこの場合、図9(a)の効果に加え、さらに安定動
作が可能となる。
In FIGS. 9B and 9C, the movable wiring 230 completely fits into the groove 251 of the insulating film 250 like a keyhole, and restricts the movement in the left, right, up, and down directions. Therefore, in this case, in addition to the effect of FIG.

【0095】(第8の実施形態)図10は、本発明の第
8の実施形態を説明するためのもので、論理可変LSI
に適用できるスイッチ素子の一部を示す図である。これ
は、溝251を形成した絶縁膜250と、移動可能な配
線230の下に凸部分の両方含まれるX軸−Y軸面で切
った平面の断面図を示しており、図1〜9の発明全てに
適用できる、また他の後半の発明にも適用できる。
(Eighth Embodiment) FIG. 10 is a diagram for explaining an eighth embodiment of the present invention.
FIG. 6 is a diagram showing a part of a switch element applicable to the present invention. This is a cross-sectional view of a plane cut along the X-axis-Y-axis plane including both the insulating film 250 in which the groove 251 is formed and the protruding portion below the movable wiring 230. It can be applied to all inventions, and also to other later inventions.

【0096】移動可能な配線230が上或いは下の位置
にある時は、下の絶縁膜250と上の移動可能な配線2
30間の距離が長く、移動可能な配線230が中央付近
の位置にある時は、下の絶縁膜250と上の移動可能な
配線230間の距離が短くなるようにしてある。これに
より、移動可能な配線230が上或いは下にある時安定
であり、クーロン力が働かない時は上下に移動しにくく
してあり、クーロン力が上或いは下に働いた時のみ移動
可能な配線230が移動できるようにしてある。これに
より、半導体装置の落下等外部の重力加速度等の影響を
排除でき、装置の安定性を高められる。
When the movable wiring 230 is in the upper or lower position, the lower insulating film 250 and the upper movable wiring 2
When the distance between the movable wirings 30 is long and the movable wiring 230 is located near the center, the distance between the lower insulating film 250 and the upper movable wiring 230 is reduced. Accordingly, the movable wiring 230 is stable when it is on the upper or lower side, is hard to move up and down when the Coulomb force does not work, and is movable only when the Coulomb force works on or lower. 230 can be moved. Thus, the influence of external gravitational acceleration or the like such as the falling of the semiconductor device can be eliminated, and the stability of the device can be improved.

【0097】(第9の実施形態)図11及び図12は、
本発明の第9の実施形態を説明するためのもので、論理
可変LSIに適用できるスイッチ素子を示す図である。
(a)は断面図、(b)は平面図を示している。
(Ninth Embodiment) FIG. 11 and FIG.
FIG. 19 is a diagram for explaining a ninth embodiment of the present invention and showing a switch element applicable to a logic variable LSI.
(A) is a sectional view, and (b) is a plan view.

【0098】図1〜図10までにおいては、平面型のス
イッチ素子の例を示したが、この例では立体構成でスイ
ッチ素子を構成した例を示している。図11において
は、制御用配線320は上のメタル2で形成され、2個
の接続用配線311,312は下のメタル1で形成さ
れ、移動可能な配線330は、メタル1とメタル2及び
これらのコンタクトで形成されている。
Although FIGS. 1 to 10 show examples of the planar switch element, this example shows an example in which the switch element is configured in a three-dimensional configuration. In FIG. 11, the control wiring 320 is formed of the upper metal 2, the two connection wirings 311 and 312 are formed of the lower metal 1, and the movable wiring 330 is formed of the metal 1 and the metal 2, The contact is formed.

【0099】図12においては、制御用配線320は上
のメタル2で形成され、2個の接続用配線311,31
2は1つは下のメタル1で、もう1つは上のメタル2で
形成され、移動可能な配線330は、メタル1とメタル
2及びこれらのコンタクトで形成されている。
In FIG. 12, the control wiring 320 is formed of the upper metal 2 and has two connection wirings 311, 31.
Reference numeral 2 denotes one formed of the lower metal 1 and the other formed of the upper metal 2, and the movable wiring 330 is formed by the metal 1 and the metal 2 and their contacts.

【0100】このように複数の配線層を用いて本発明の
スイッチ素子を構成することによって、今までの実施形
態の効果に加え、素子が小さくなり配線の自由度が上が
る、例えば、図11においては、メタル1を接続用配線
として主に用い、メタル2を制御用配線として主に用い
る場合に適しているし、図12においては、メタル1で
構成したX軸方向信号線(接続用配線)とメタル2で構
成したY軸方向の信号線(接続用配線)を、それら交点
に配置した本発明のスイッチ素子で接続、非接続する場
合等に適している。この例の上下逆にした例や、3層以
上で構成した例等も容易に実現できる。
By configuring the switch element of the present invention by using a plurality of wiring layers in this way, in addition to the effects of the above-described embodiments, the element becomes smaller and the degree of freedom of wiring increases. For example, in FIG. Is suitable when the metal 1 is mainly used as the connection wiring and the metal 2 is mainly used as the control wiring. In FIG. 12, the X-axis direction signal line (connection wiring) made of the metal 1 is used. This is suitable for the case where a signal line (connection wiring) in the Y-axis direction formed of the metal 2 and the metal 2 is connected or disconnected by the switch element of the present invention disposed at the intersection. An example in which this example is turned upside down or an example in which three or more layers are formed can be easily realized.

【0101】(第10の実施形態)図13、図14、図
15は、本発明の第10の実施形態を説明するためのも
ので、論理可変LSIに適用できるスイッチ素子を示す
図である。本実施形態がこれまでに説明した実施形態と
異なる点は、移動可能な配線を移動してスイッチングす
るのではなく、てこの原理で回転可能な配線を回転して
スイッチングする点である。図中の411,412は接
続用配線、420は制御用配線、430は回転可能な配
線、440は電圧供給端子、460は軸溝を示してい
る。
(Tenth Embodiment) FIGS. 13, 14, and 15 are views for explaining a tenth embodiment of the present invention, and are diagrams showing switch elements applicable to a logic variable LSI. The present embodiment is different from the above-described embodiments in that switching is not performed by moving a movable wiring, but is performed by rotating a rotatable wiring based on the principle of leverage. In the figure, 411 and 412 are connection wirings, 420 is a control wiring, 430 is a rotatable wiring, 440 is a voltage supply terminal, and 460 is a shaft groove.

【0102】図13は回転可能な配線430がフローテ
ィングの場合、図14は回転可能な配線430が電圧供
給端子440と細い配線で接続されており、クーロン力
で切断する方式、図15は回転可能な配線430が電圧
供給端子440と細い配線で接続されており、クーロン
力で細い配線を曲げて用いる場合を示す。いずれも回転
可能な配線430の一端を絶縁膜の溝460にはめ込ん
で、配線430は回転動作しかしないようにしてある。
FIG. 13 shows a method in which the rotatable wiring 430 is floating, FIG. 14 shows a method in which the rotatable wiring 430 is connected to the voltage supply terminal 440 by a thin wiring, and a method in which the wiring is cut by Coulomb force, and FIG. In this example, a thin wiring 430 is connected to the voltage supply terminal 440 by a thin wiring, and the thin wiring is bent and used by Coulomb force. In each case, one end of the rotatable wiring 430 is fitted into the groove 460 of the insulating film so that the wiring 430 can only perform a rotating operation.

【0103】これらの例では回転軸を基準に、制御用配
線420より接続用配線411,412が遠い例を示し
たが、その関係を逆にしてもよい。但し、図14、15
に示すように、回転軸を基準にして制御用配線420よ
りも、切断或いは曲げる細い配線は近い方が効果があ
る。
In these examples, the connection wirings 411 and 412 are farther than the control wiring 420 based on the rotation axis. However, the relationship may be reversed. However, FIGS.
As shown in (1), it is more effective to cut or bend a thinner wiring than the control wiring 420 based on the rotation axis.

【0104】(第11の実施形態)図16及び図17
は、本発明の第11の実施形態を説明するためのもの
で、論理可変LSIに適用できる従来型スイッチ素子を
示す。図中の511,512は接続用配線、521,5
22,523は制御用配線、530は湾曲可能な配線を
示している。
(Eleventh Embodiment) FIGS. 16 and 17
Is for explaining an eleventh embodiment of the present invention, and shows a conventional switch element applicable to a logic variable LSI. In the figure, 511 and 512 are connection wirings, and 521 and 5
Reference numerals 22 and 523 denote control wirings, and reference numeral 530 denotes a bendable wiring.

【0105】素子構成としては、湾曲可能な配線530
の両側を固定しイニシャルとして、湾曲可能な配線長を
2点固定間の距離より長くしておくことにより、上下ど
ちらかで安定する方式である。このスイッチ構成として
は従来のMEMS型スイッチと同じであり、従来の論理
回路を構成するトランジスタの替わりに用いるには、疲
労,摩耗の問題があり困難であったが、本発明のように
チップ製造後に論理接続情報、配線接続を変えることが
できる論理可変LSIに適用する場合はスイッチング回
数が有限でも良く、十分な効果がある。但し、素子サイ
ズが大きくなる等の問題は残る。
The element structure includes a bendable wiring 530.
This is a method in which both sides are fixed and the bendable wiring length is made longer than the distance between the two fixed points as an initial, thereby stabilizing either up or down. This switch configuration is the same as that of a conventional MEMS switch, and it is difficult to use it in place of a transistor constituting a conventional logic circuit because of problems of fatigue and wear. When the present invention is applied to a logic variable LSI that can change the logic connection information and the wiring connection later, the number of times of switching may be finite, and there is a sufficient effect. However, problems such as an increase in element size remain.

【0106】図16は、湾曲可能な配線530の一方側
に制御用配線521,522を配置した1回限りのスイ
ッチ例である。図17は、図16の構成に加え、湾曲可
能な配線530の他方側にも制御用配線523を配置
し、複数回スイッチングできるスイッチ例である。な
お、湾曲,曲がり等する配線を信号配線の一端として、
湾曲、曲がり等で他の信号配線と接続する形のMEMS
スイッチも考えられるが、湾曲,曲がり等を実現するに
は、細く長い配線となるため、信号配線間の抵抗が大き
くなる問題があり、現実的でない。
FIG. 16 shows an example of a one-time switch in which control wirings 521 and 522 are arranged on one side of a bendable wiring 530. FIG. 17 shows an example of a switch in which a control wiring 523 is arranged on the other side of the bendable wiring 530 in addition to the configuration of FIG. In addition, a wire that bends or bends is used as one end of a signal wire.
MEMS connected to other signal wiring by bending, bending, etc.
Although a switch is conceivable, in order to realize a bend, a bend, or the like, a thin and long wiring is required, so that there is a problem that a resistance between signal wirings increases, which is not practical.

【0107】(第12の実施形態)図18〜図24は、
本発明の第12の実施形態を説明するためのもので、論
理可変LSIに適用できるスイッチ素子を含む回路構成
例を示す。
(Twelfth Embodiment) FIG. 18 to FIG.
This is for explaining the twelfth embodiment of the present invention, and shows a circuit configuration example including a switch element applicable to a logic variable LSI.

【0108】図18の例では、X軸方向にX−信号線
(接続用配線),X−選択線(制御用配線)を複数配設
し、Y軸方向にY−信号線(接続用配線),Y−選択線
(制御用配線)を複数配設して、これらの交点に、前記
図3、図5等の制御用配線が2本ある方式のスイッチ素
子をマトリクス状に配置した場合の一部分を示す。
In the example of FIG. 18, a plurality of X-signal lines (connection wiring) and a plurality of X-selection lines (control wiring) are provided in the X-axis direction, and Y-signal lines (connection wiring) are provided in the Y-axis direction. ), A plurality of Y-selection lines (control wirings) are arranged, and switch elements of the type having two control wirings shown in FIGS. Show a part.

【0109】この構成により、任意のX−信号線とY−
信号線の交点部分を接続、非接続にできる。これにより
第1に、論理積を生成する論理回路が不要にでき、集積
度を高める効果がある。第2に、クーロン力を用いる本
発明のスイッチ素子は高電圧動作を必要とするので、論
理回路が不要にできれば、サイズの大きな高耐圧トラン
ジスタを不要にできる。またこれは、電源電圧と制御用
配線の印加電圧の乖離が大きく、耐圧の大きなトランジ
スタを形成できない場合には、なおさら有効となる。
With this configuration, any X-signal line and Y-
The intersections of the signal lines can be connected and disconnected. As a result, first, a logic circuit for generating a logical product can be dispensed with, and there is an effect of increasing the degree of integration. Second, the switch element of the present invention that uses Coulomb force requires a high-voltage operation. If a logic circuit can be eliminated, a large-sized high-voltage transistor can be eliminated. This is even more effective when a transistor having a large withstand voltage cannot be formed because the difference between the power supply voltage and the voltage applied to the control wiring is large.

【0110】図19の例では、X軸方向にX−信号線
(接続用配線),X−選択線(制御用配線)を複数配設
して、Y軸方向にY−信号線(接続用配線),Y−選択
線(制御用配線)を複数配設して、これら交点に、前記
図1、図2等の制御用配線が1本ある方式のスイッチ素
子をマトリクス状に配置した場合の一部分を示す。この
構成により、交点に論理積を実現する論理回路を介して
本発明スイッチ素子と接続すれば、任意のX−信号線と
Y−信号線の交点部分を接続、非接続にできる。
In the example of FIG. 19, a plurality of X-signal lines (connection lines) and a plurality of X-selection lines (control lines) are provided in the X-axis direction, and Y-signal lines (connection lines) are provided in the Y-axis direction. Wiring) and a plurality of Y-selection lines (control wirings) are arranged, and switch elements of a type having one control wiring as shown in FIGS. Show a part. With this configuration, by connecting the switch element of the present invention to the intersection via a logic circuit that implements a logical product, the intersection of any X-signal line and Y-signal line can be connected or disconnected.

【0111】図20の例では、X軸方向にX−信号線
(接続用配線),X−選択線(制御用配線)を複数配設
して、Y軸方向にY−信号線(接続用配線),Y−選択
線(制御用配線)を複数配設して、これらの交点に、前
記図1、図2等の制御用配線が1本ある方式のスイッチ
素子をマトリクス状に配置した場合の一部分を示す。
In the example shown in FIG. 20, a plurality of X-signal lines (connection lines) and a plurality of X-selection lines (control lines) are provided in the X-axis direction, and Y-signal lines (connection lines) are provided in the Y-axis direction. Wiring) and a plurality of Y-selection lines (control wirings) are arranged, and switch elements of a type having one control wiring as shown in FIGS. Is shown.

【0112】この構成によって、交点に論理積を実現す
る論理回路を設け、X−選択線群とY−選択線群の中か
ら所望のX−選択線と、Y−選択線を論理回路に入力す
ることにより、例えばN本のX−選択線では2N 乗の場
合が存在するため、分けて用いれば、図19に比べて選
択線群の本数をN/2N 倍に大幅に減らすことができ
る。
With this configuration, a logic circuit for realizing a logical product is provided at the intersection, and a desired X-selection line and Y-selection line are input to the logic circuit from the X-selection line group and the Y-selection line group. By doing so, for example, in the case of N X-selection lines, there is a case of 2 N powers, and if they are used separately, the number of selection line groups can be significantly reduced to N / 2 N times as compared with FIG. it can.

【0113】図21の例では、X軸方向にX−信号線
(接続用配線)を複数配設し、Y軸方向にX−選択線
(制御用配線)、X軸方向にY−選択線(制御用配線)
を複数配設して、これらの交点に、前記図3、図5等の
制御用配線が2本ある方式のスイッチ素子をマトリクス
状に配置した場合の一部分を示す。この構成により、任
意のX−信号線とX−信号線を接続、非接続にできる。
In the example of FIG. 21, a plurality of X-signal lines (connection wires) are provided in the X-axis direction, an X-selection line (control wire) is provided in the Y-axis direction, and a Y-selection line is provided in the X-axis direction. (Control wiring)
A part of a case where a plurality of switch elements of the type having two control wirings shown in FIGS. 3 and 5 are arranged in a matrix at these intersections is shown. With this configuration, an arbitrary X-signal line and an X-signal line can be connected and disconnected.

【0114】図22の例では、Y軸方向にY−信号線
(接続用配線)を複数配設して、Y軸方向にX−選択線
(制御用配線)、X軸方向にY−選択線(制御用配線)
を複数配設して、これらの交点に、前記図3、図5等の
制御信号配線が2本ある方式のスイッチをマトリクス状
に配置した場合の一部分を示す。この構成により、任意
のY−信号線とY−信号線を接続、非接続にできる。
In the example of FIG. 22, a plurality of Y-signal lines (connection wires) are provided in the Y-axis direction, and an X-selection line (control wire) is provided in the Y-axis direction, and a Y-selection wire is provided in the X-axis direction. Wire (control wiring)
A plurality of switches are arranged, and a part of the case where switches of the type having two control signal wirings shown in FIGS. With this configuration, an arbitrary Y-signal line can be connected and disconnected.

【0115】以上の図18、図21、図22の構成を組
み合わせれば、任意のX,Y−信号線を引き延ばした
り、縮めたり、途中でX,Y軸を変えたりと、自由に配
線を切替え可能となる。
By combining the above-described configurations of FIGS. 18, 21 and 22, any X, Y-signal line can be extended or shortened, or the X and Y axes can be changed in the middle, and the wiring can be freely changed. Switching becomes possible.

【0116】図23の例では、X軸或いはY軸方向にX
(Y)−信号線(接続用配線)、Y軸方向にX(Y)−
選択線(制御用配線)、X軸方向にY(X)−選択線
(制御用配線)を複数配設して、これらの交点に、前記
図1、図2等の制御用配線が1本ある方式のスイッチを
マトリクス状に配置した場合の一部分を示す。この構成
により、交点に論理積を実現する論理回路を介して本発
明のスイッチ素子と接続すれば、任意のX(Y)信号配
線の交点部分を接続、非接続により、配線長の長短を変
えることができる。
In the example of FIG. 23, the X-axis or the Y-axis
(Y) -Signal line (connection wiring), X (Y)-in the Y-axis direction
A plurality of selection lines (control wiring) and a plurality of Y (X) -selection lines (control wiring) are provided in the X-axis direction, and one of the control wirings shown in FIGS. A part of a case where switches of a certain system are arranged in a matrix is shown. With this configuration, if the switch is connected to the switch element of the present invention via a logic circuit that implements a logical product at the intersection, the length of the interconnection can be changed by connecting or disconnecting the intersection of any X (Y) signal wiring. be able to.

【0117】図24は図23の構成に加え、図20と同
様にX−選択線群とY−選択線群を設けたものである。
この構成により、X−選択線群とY−選択線群の中から
所望のX−選択線と、Y−選択線を論理回路に入力する
ことにより、例えばN本のX−選択線では2N 乗の場合
が存在するため、分けて用いれば、図23に比べて選択
線群の本数をN/2N 倍に大幅に減らすことができる。
FIG. 24 is similar to FIG. 23 except that an X-selection line group and a Y-selection line group are provided.
This configuration, 2 X- and select line group Y- and desired X- selected line from the selected line group, by entering Y- selection line to the logic circuit, is for example N number of X- selection lines N Since there is a power case, the number of selection line groups can be greatly reduced to N / 2 N times as compared with FIG. 23 when used separately.

【0118】(第13の実施形態)図25は、本発明の
第13の実施形態を説明するためのもので、論理可変L
SIに適用できるスイッチ素子を複数配設したブロック
或いはチップ構成を示す図である。
(Thirteenth Embodiment) FIG. 25 is a view for explaining a thirteenth embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a diagram illustrating a block or chip configuration in which a plurality of switch elements applicable to an SI are provided.

【0119】チップ(或いはブロック)においては、複
数の論理回路ブロックとその周りに図1から図17で示
したようなスイッチ素子を配置して、Xラインコントロ
ーラ,Yラインコントローラの各々で任意のX,Y軸の
選択線を選択し、その交点を図18から図24の構成に
してスイッチ素子のON/OFFを切り替える。Xライ
ンコントローラ,Yラインコントローラの内部にはレジ
スタが入っており、外部信号により順番に各マトリクス
状のスイッチ素子にON/OFFを書き込んでいけば、
LSI製造後でもユーザが所望の論理LSIを得ること
が可能になる。
In a chip (or a block), a plurality of logic circuit blocks and switch elements as shown in FIGS. 1 to 17 are arranged around the logic circuit blocks. , Y-axis selection lines are selected, and their intersections are configured as shown in FIGS. 18 to 24 to switch ON / OFF the switch elements. A register is provided inside the X-line controller and the Y-line controller. If ON / OFF is sequentially written to each matrix-like switch element by an external signal,
Even after the LSI is manufactured, the user can obtain a desired logic LSI.

【0120】なお、クーロン力を利用するスイッチの印
加電圧が高い場合は、Xラインコントローラ,Yライン
コントローラ回路を高耐圧の大き目のトランジスタを用
いてやればよい。この場合でも、チップ或いはブロック
の端にあるこれら回路は集積度が低くても、全体サイズ
をさほど大きくしなくて済む。
When the voltage applied to the switch using the Coulomb force is high, the X-line controller and the Y-line controller circuit may be formed using a transistor with a high withstand voltage. Even in this case, these circuits at the end of the chip or block need not be so large in overall size, even if the degree of integration is low.

【0121】(第14の実施形態)図26は、本発明の
第14の実施形態を説明するためのもので、論理可変L
SIに適用できるスイッチ素子を複数配設したブロック
或いはチップ構成を示す図である。
(Fourteenth Embodiment) FIG. 26 is a view for explaining a fourteenth embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a diagram illustrating a block or chip configuration in which a plurality of switch elements applicable to an SI are provided.

【0122】チップ(或いはブロック)においては、複
数のX−選択線と複数のY−選択線と、それら交点に図
3、図5で示したような2個の制御用配線を持つスイッ
チ素子をマトリクス状に複数配置し、図18、図21、
図22の回路構成で、X,Y−選択線とスイッチ素子を
接続する。複数のX−選択線と複数のY−選択線とが配
設された全体の領域上に、マトリクス状にチップ外部と
の接続を行うパッドを配設し、2次元配置された各パッ
ドは、複数のX−選択線と複数のY−選択線のどれか1
つと一対一対応で、図中黒丸で示したコンタクトを介し
て接続される。この結果、パッドがX軸にN列、Y軸に
N列あるとパッド数はN×Nで、各々のX,Y−選択線
は、2分すると各々N×N/2本用いることができ、結
果として(N×N/2)2 個のスイッチ素子を制御でき
る。
In a chip (or block), a plurality of X-selection lines and a plurality of Y-selection lines, and a switch element having two control wirings as shown in FIGS. 18, FIG. 21, FIG.
In the circuit configuration of FIG. 22, the X, Y-selection lines and the switch elements are connected. Pads for connection to the outside of the chip are arranged in a matrix on the entire area where a plurality of X-selection lines and a plurality of Y-selection lines are arranged. Any one of a plurality of X-select lines and a plurality of Y-select lines
They are connected in a one-to-one correspondence via contacts indicated by black circles in the figure. As a result, if there are N rows on the X axis and N rows on the Y axis, the number of pads is N × N, and each X, Y-selection line can be used N × N / 2 when divided into two. As a result, (N × N / 2) 2 switch elements can be controlled.

【0123】本実施形態の構成により、マトリクス状に
配設された任意のスイッチ素子を、外部パッドから論理
回路素子を通さずに、直接選択して電圧を印加できる。
これにより、移動可能な配線を移動されるのに必要な電
位が高く、LSI内部のトランジスタ耐圧が低い場合で
も論理可変LSIを構成できる。さらに、余分な制御回
路を全く無くすることができる。これにより、上記まで
述べた本発明のスイッチ素子の低抵抗による高速動作に
加え、高集積,大容量,低コストの論理可変LSIを実
現できる。
According to the configuration of the present embodiment, an arbitrary switch element arranged in a matrix can be directly selected and applied with a voltage without passing a logic circuit element from an external pad.
As a result, a logic variable LSI can be configured even when the potential required to move the movable wiring is high and the transistor breakdown voltage inside the LSI is low. Further, an extra control circuit can be completely eliminated. As a result, in addition to the above-described high-speed operation of the switch element according to the present invention due to the low resistance, a highly integrated, large-capacity, low-cost logic variable LSI can be realized.

【0124】(第15の実施形態)図27は、本発明の
第15の実施形態を説明するためのもので、図26の方
式における具体的なチップ例を示している。
(Fifteenth Embodiment) FIG. 27 is a view for explaining a fifteenth embodiment of the present invention, and shows a specific example of a chip in the system shown in FIG.

【0125】この例に示すように、1cm角の論理可変
LSIにおいて、200μmピッチで2次元にパッドを
配置した場合、パッド数は50個×50個=2500個
のパッドとなり、X−選択線が1250本、Y−選択線
が1250本利用でき、これら交点に配設されるスイッ
チ素子の数は1250×1250=1,562,500 となる。
つまり、約1.5メガトランジスタと膨大な量にでき、
現在の10万素子程度のFPGAに比べても、十分自由
度の高い論理可変LSIを実現できつつ、高速動作に加
え、高集積、大容量、低コストのものが実現できる。
As shown in this example, when two-dimensional pads are arranged at a pitch of 200 μm in a logic variable LSI of 1 cm square, the number of pads is 50 × 50 = 2500, and the X-select line is 1250 lines and 1250 Y-selection lines can be used, and the number of switch elements disposed at these intersections is 1250 × 1250 = 1,562,500.
In other words, it can be a huge amount of about 1.5 mega transistors,
Compared to the current 100,000-element FPGA, a logic-variable LSI with sufficiently high degree of freedom can be realized, as well as high-speed operation, high integration, large capacity, and low cost.

【0126】(第16の実施形態)図28は、本発明の
第16の実施形態を説明するためのもので、論理可変L
SIに用いる書き込み装置例を示す。これは、図26、
図27等に適用できるものである。
(Sixteenth Embodiment) FIG. 28 is a view for explaining a sixteenth embodiment of the present invention.
An example of a writing device used for SI will be described. This is shown in FIG.
This can be applied to FIG. 27 and the like.

【0127】図28(a)に示すように、論理可変LS
I602を乗せる台601と、2次元に配置されたパッ
ドに対応するプローブ603(図28(b))側に2次
元配置のピンを持つヘッド部604と、ヘッド部604
を上げ下げすると共に位置合わせをする移動可能ステー
ジ605と、ユーザが設計した論理をソフトウエアで変
換して、どのスイッチ素子をON/OFFするか機能を
有し、どの手法で論理配線情報を書きこむかを決めるコ
ンピュータ606とを備えている。ここで、書き込み後
に検証する機能も備えることも可能であるのは、勿論で
ある。
As shown in FIG. 28A, the logic variable LS
A table 601 on which the I602 is mounted, a head unit 604 having two-dimensionally arranged pins on the side of the probe 603 (FIG. 28B) corresponding to the two-dimensionally arranged pads, and a head unit 604
A movable stage 605 for raising and lowering the position and aligning it, and a function for converting the logic designed by the user by software to turn on / off which switch element, and writing the logic wiring information by which method And a computer 606 that determines whether Here, needless to say, a function of verifying after writing can be provided.

【0128】LSI製造において200μmピッチのパ
ッドの位置合わせ技術は確立しており、現実的である
し、さらに微細なピッチにすることにより、扱えるスイ
ッチ素子数は2乗で増大する。本実施形態では、製品群
が異なってもプローブ603のみを取り替えれば済む。
In LSI manufacturing, a technique for positioning a pad having a pitch of 200 μm has been established and is realistic. By making the pitch finer, the number of switch elements that can be handled increases by a square. In this embodiment, even if the product group is different, only the probe 603 needs to be replaced.

【0129】(第17の実施形態)図29は、本発明の
第17の実施形態を説明するためのもので、論理可変L
SIにおけるパッド部分の拡大図である。これは、図2
6のパッド部の拡大を示している。(a)は平面図、
(b)は断面図である。
(Seventeenth Embodiment) FIG. 29 is a view for explaining a seventeenth embodiment of the present invention.
It is an enlarged view of the pad part in SI. This is shown in FIG.
6 shows an enlargement of a pad portion 6. (A) is a plan view,
(B) is a sectional view.

【0130】縦に走る選択線701上に設けた絶縁膜7
02にコンタクト703を開け、その上にパッド用配線
層704でパッドを作り、その上に保護膜705を付
け、パッドの内側の保護膜を取り除くと完成する。この
構成により、選択線701より幅の大きいパッドを容易
に実現できる。なお、パッドから選択線、選択線からス
イッチ素子と論理回路を介さずに構成できるが、書き込
み時以外はこのノードが0Vになるように、どこかで電
流が無視できる程度の高抵抗の抵抗等を介して、GND
に接続しておくことが望ましい。
An insulating film 7 provided on a vertically extending selection line 701
02, a contact 703 is opened, a pad is formed thereon with a pad wiring layer 704, a protective film 705 is applied thereon, and the protective film inside the pad is removed to complete the process. With this configuration, a pad wider than the selection line 701 can be easily realized. In addition, it can be configured without a selection line from a pad and a switching element and a logic circuit from a selection line. However, except at the time of writing, a high resistance such as negligible current somewhere is set so that this node becomes 0 V except for writing. Through, GND
It is desirable to connect to

【0131】(第18の実施形態)図30は、本発明の
第18の実施形態を説明するためのもので、論理可変L
SIにおける素子構造を示す断面図である。図中の80
1はSi基板、802は素子分離絶縁膜、803はソー
ス・ドレイン領域、804はゲート電極、806は第1
層メタル、808は第2層メタルを示している。また、
811,812,830は第3層メタルを示しており、
811,812は接続用配線であり、830は移動可能
な配線である。
(Eighteenth Embodiment) FIG. 30 is for explaining an eighteenth embodiment of the present invention.
It is sectional drawing which shows the element structure in SI. 80 in the figure
1 is a Si substrate, 802 is an element isolation insulating film, 803 is a source / drain region, 804 is a gate electrode, and 806 is a first electrode.
A layer metal 808 indicates a second layer metal. Also,
Reference numerals 811, 812, and 830 denote third-layer metals,
811 and 812 are connection wirings, and 830 is a movable wiring.

【0132】この例ではnMOS,pMOS等のアクテ
ィブ素子形成後、一部の配線は下層の配線で不変の接続
を行い、上層の配線で本発明のスイッチ素子を構成し
て、配線接続情報を変えるようにできる。本説明では図
の説明では省略したが、本発明のスイッチ素子はセルブ
ロック間に配置するばかりでなく、セルブロック内の接
続切替え素子として用いることにより、自由度の高い論
理可変LSIを実現できる。
In this example, after the active elements such as nMOS and pMOS are formed, some wirings are invariably connected by lower wirings, and the switching elements of the present invention are formed by upper wirings to change wiring connection information. I can do it. Although omitted in the description of the drawings in this description, a logic variable LSI having a high degree of freedom can be realized by not only arranging the switch element of the present invention between cell blocks but also using it as a connection switching element in the cell block.

【0133】(第19の実施形態)図31は、本発明の
第19の実施形態を説明するためのもので、クーロン力
を利用したスイッチを示す図であり、(a)はON時、
(b)はOFF時を示している。
(Nineteenth Embodiment) FIGS. 31A and 31B are views for explaining a nineteenth embodiment of the present invention, and show a switch using Coulomb force. FIG.
(B) shows an OFF state.

【0134】この例は、ソース・ドレイン間のチャネル
となる領域に移動可能な配線を配置すると共に、この移
動可能な配線の移動方向両側にゲート(Gate,/Gate)
となる制御用配線をそれぞれ配置したものであり、論理
回路を構成するトランジスタの替わりとして用いること
ができる。疲労、摩耗の問題はあるが、図7で説明した
ように、トランジスタ素子として動かすために、移動可
能な配線の左右両面にバイアスノードを配設して負荷容
量を負荷し、Gate,/Gateに電圧を印加してもそれほど
移動可能な配線の電位が上がらないようにしておけば、
繰り返しスイッチングできるMEMS型トランジスタが
実現できる。
In this example, a movable wiring is arranged in a region serving as a channel between a source and a drain, and gates (Gate, / Gate) are provided on both sides of the movable wiring in the moving direction.
, And can be used in place of the transistors constituting the logic circuit. Although there are problems of fatigue and wear, as described with reference to FIG. 7, in order to operate as a transistor element, bias nodes are arranged on both left and right sides of a movable wiring to apply a load capacitance to the gate and / Gate. If the potential of the movable wiring does not rise so much even when the voltage is applied,
A MEMS transistor that can be repeatedly switched can be realized.

【0135】本実施形態の特徴は、ON/OFFの電流
差が従来トランジスタより大きい、移動可能な配線が上
にある場合ONし、ソース・ドレイン部と移動可能な配
線が近すぎて、従来のトランジスタでは実現できないく
らい小さい場合でも、本実施形態では移動可能な物体が
上にある場合、バリスティックやクーロンブロケット効
果で伝導し、下に下がると完全に絶縁できる。さらに、
半導体トランジスタのような、Sファクタ、しきい値落
ちの問題も無く、0.1V以下でも動作可能となる。
The feature of this embodiment is that the ON / OFF current difference is larger than that of the conventional transistor and the movable wiring is on when the movable wiring is on the upper side, and the source / drain portion and the movable wiring are too close to each other. In the present embodiment, even if the movable object is on the upper side, even if it is small enough to be impossible to realize with a transistor, it conducts by the ballistic or Coulomb rocket effect, and can be completely insulated when it is lowered. further,
There is no problem of S factor and threshold drop unlike a semiconductor transistor, and operation is possible even at 0.1 V or less.

【0136】なお、本発明は上述した各実施形態に限定
されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で、種
々変形して実施することができる。
The present invention is not limited to the above embodiments, but can be implemented in various modifications without departing from the scope of the invention.

【0137】[0137]

【発明の効果】以上詳述したように本発明によれば、ク
ーロン力を用いてLSI製造後論理接続情報を書き換え
ることができる論理可変LSIにおいては、1)配線接
続部の抵抗を従来よりも桁違いに小さくでき、高速な論
理可変LSIを実現することが可能となる。2)従来に
比べて無駄のないMEMS型スイッチ素子を構成でき、
低電圧動作化、小型化,低配線接続抵抗化,バラツキ許
容,安定動作が可能となる。また、スイッチ以外の制御
回路部を無くし、或いは大幅に削減でき、高い信頼性を
確保しつつ、高集積化,低コスト化を可能にする。
As described above in detail, according to the present invention, in a logic variable LSI capable of rewriting the logic connection information after manufacturing the LSI using Coulomb force, 1) the resistance of the wiring connection portion is made larger than in the prior art. It is possible to realize a high-speed logic variable LSI that can be reduced by orders of magnitude. 2) A MEMS-type switch element that is less wasteful than the conventional one can be configured,
Low voltage operation, downsizing, low wiring connection resistance, variation tolerance, and stable operation are possible. Further, a control circuit unit other than the switch can be eliminated or greatly reduced, and high integration and low cost can be achieved while ensuring high reliability.

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

【図1】第1の実施形態に係わる半導体装置を説明する
ためのもので、論理可変LSIに適用できるスイッチ素
子の平面図。
FIG. 1 is a plan view of a switch element for explaining a semiconductor device according to a first embodiment and applicable to a logic variable LSI;

【図2】第2の実施形態に係わる論理可変LSIに適用
できるスイッチ素子の平面図。
FIG. 2 is a plan view of a switch element that can be applied to a logic variable LSI according to a second embodiment.

【図3】第3の実施形態に係わる論理可変LSIに適用
できるスイッチ素子の平面図。
FIG. 3 is a plan view of a switch element applicable to a logic variable LSI according to a third embodiment.

【図4】第3の実施形態の変形例を説明するための図。FIG. 4 is a view for explaining a modification of the third embodiment;

【図5】第4の実施形態に係わる論理可変LSIに適用
できるスイッチ素子の平面図。
FIG. 5 is a plan view of a switch element applicable to a logic variable LSI according to a fourth embodiment.

【図6】第4の実施形態の変形例を説明するための図。FIG. 6 is a view for explaining a modification of the fourth embodiment;

【図7】第5の実施形態に係わる論理可変LSIに適用
できるスイッチ素子の平面図。
FIG. 7 is a plan view of a switch element applicable to a logic variable LSI according to a fifth embodiment.

【図8】第6の実施形態に係わる論理可変LSIに適用
できるスイッチ素子の平面図。
FIG. 8 is a plan view of a switch element applicable to a logic variable LSI according to a sixth embodiment.

【図9】第7の実施形態に係わる論理可変LSIに適用
できるスイッチ素子の断面図。
FIG. 9 is a sectional view of a switch element applicable to a logic variable LSI according to a seventh embodiment;

【図10】第8の実施形態に係わる論理可変LSIに適
用できるスイッチ素子の断面図。
FIG. 10 is a sectional view of a switch element applicable to a logic variable LSI according to an eighth embodiment;

【図11】第9の実施形態に係わる論理可変LSIに適
用できるスイッチ素子を示す平面図と断面図。
FIGS. 11A and 11B are a plan view and a cross-sectional view illustrating a switch element applicable to a logic variable LSI according to a ninth embodiment; FIGS.

【図12】第9の実施形態に係わる論理可変LSIに適
用できるスイッチ素子の別の例を示す平面図と断面図。
FIGS. 12A and 12B are a plan view and a cross-sectional view illustrating another example of a switch element applicable to the logic variable LSI according to the ninth embodiment;

【図13】第10の実施形態に係わる論理可変LSIに
適用できるスイッチ素子を示す断面図。
FIG. 13 is a sectional view showing a switch element applicable to a logic variable LSI according to a tenth embodiment;

【図14】第10の実施形態に係わる論理可変LSIに
適用できるスイッチ素子の別の例を示す断面図。
FIG. 14 is a sectional view showing another example of a switch element applicable to the logic variable LSI according to the tenth embodiment;

【図15】第10の実施形態に係わる論理可変LSIに
適用できるスイッチ素子のさらに別の例を示す断面図。
FIG. 15 is a sectional view showing still another example of a switch element applicable to the logic variable LSI according to the tenth embodiment;

【図16】第11の実施形態に係わる論理可変LSIに
適用できる従来型スイッチ素子の例を示す断面図。
FIG. 16 is a sectional view showing an example of a conventional switch element applicable to the logic variable LSI according to the eleventh embodiment.

【図17】第11の実施形態に係わる論理可変LSIに
適用できる従来型スイッチ素子の別の例を示す断面図。
FIG. 17 is a sectional view showing another example of a conventional switch element applicable to the logic variable LSI according to the eleventh embodiment;

【図18】第12の実施形態に係わる論理可変LSIに
適用できるスイッチ素子を含む回路構成例を示す図。
FIG. 18 is a diagram showing a circuit configuration example including a switch element applicable to a logic variable LSI according to a twelfth embodiment.

【図19】第12の実施形態に係わる論理可変LSIに
適用できるスイッチ素子を含む回路構成例を示す図。
FIG. 19 is a diagram showing a circuit configuration example including a switch element applicable to a logic variable LSI according to a twelfth embodiment.

【図20】第12の実施形態に係わる論理可変LSIに
適用できるスイッチ素子を含む回路構成例を示す図。
FIG. 20 is a diagram showing a circuit configuration example including a switch element applicable to a logic variable LSI according to a twelfth embodiment.

【図21】第12の実施形態に係わる論理可変LSIに
適用できるスイッチ素子を含む回路構成例を示す図。
FIG. 21 is a diagram showing a circuit configuration example including a switch element applicable to a logic variable LSI according to a twelfth embodiment.

【図22】第12の実施形態に係わる論理可変LSIに
適用できるスイッチ素子を含む回路構成例を示す図。
FIG. 22 is a diagram showing a circuit configuration example including a switch element applicable to a logic variable LSI according to a twelfth embodiment.

【図23】第12の実施形態に係わる論理可変LSIに
適用できるスイッチ素子を含む回路構成例を示す図。
FIG. 23 is a diagram showing a circuit configuration example including a switch element applicable to a logic variable LSI according to a twelfth embodiment.

【図24】第12の実施形態に係わる論理可変LSIに
適用できるスイッチ素子を含む回路構成例を示す図。
FIG. 24 is a diagram showing a circuit configuration example including a switch element applicable to the logic variable LSI according to the twelfth embodiment.

【図25】第13の実施形態に係わる論理可変LSIに
適用できるスイッチ素子を複数配設したブロック或いは
チップ構成を示す図。
FIG. 25 is a diagram showing a block or chip configuration in which a plurality of switch elements applicable to the logic variable LSI according to the thirteenth embodiment are provided.

【図26】第14の実施形態に係わる論理可変LSIに
適用できるスイッチ素子を複数配設したブロック或いは
チップ構成を示す図。
FIG. 26 is a diagram showing a block or chip configuration in which a plurality of switch elements applicable to the logic variable LSI according to the fourteenth embodiment are provided.

【図27】第15の実施形態に係わる論理可変LSIに
適用できるスイッチ素子を複数配設したブロック或いは
チップ構成を示す図。
FIG. 27 is a diagram showing a block or chip configuration in which a plurality of switch elements applicable to the logic variable LSI according to the fifteenth embodiment are provided.

【図28】第16の実施形態に係わる論理可変LSIに
用いる書き込み装置例を示す図。
FIG. 28 is a view showing an example of a writing device used for a logic variable LSI according to the sixteenth embodiment.

【図29】第17の実施形態に係わる論理可変LSIに
おけるパッド部分の拡大図。
FIG. 29 is an enlarged view of a pad portion in a logic variable LSI according to a seventeenth embodiment.

【図30】第18の実施形態に係わる論理可変LSIに
おける素子構造を示す断面図。
FIG. 30 is a sectional view showing an element structure in a logic variable LSI according to an eighteenth embodiment.

【図31】第19の実施形態を説明するためのもので、
クーロン力を利用したスイッチ素子を示す図。
FIG. 31 is for describing a nineteenth embodiment.
The figure which shows the switch element using Coulomb force.

【図32】従来のFPGAの例を示すブロック図。FIG. 32 is a block diagram showing an example of a conventional FPGA.

【図33】従来のFPGAの例を示すブロック図。FIG. 33 is a block diagram showing an example of a conventional FPGA.

【図34】従来のFPGAの方式、問題点をまとめて示
す図。
FIG. 34 is a view collectively showing a conventional FPGA system and problems.

【図35】従来のMEMS型スイッチ例を示す図。FIG. 35 is a view showing an example of a conventional MEMS switch.

【図36】従来の電極間に挟まる導体に働く力の例を示
す図。
FIG. 36 is a diagram showing an example of a conventional force acting on a conductor sandwiched between electrodes.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

11,12,111 ,112 ,311 ,312 ,411 ,412 ,51
1 ,512 …接続用配線 20,21,22,121 ,122 ,320 ,420 ,521 ,52
2 …制御用配線 30,130,230,330…移動可能な配線 40,440…電位供給端子 250…絶縁膜 251…溝 430…回転可能な配線 460…軸溝 530…湾曲可能な配線 601…台 602…LSI 603…プローブ 604…ヘッド部 605…ステージ 606…CPU 701…選択線 702…絶縁膜 703…コンタクト 704…パッド用配線 705…保護膜 801…Si基板 802…素子分離絶縁膜 803…ソース・ドレイン領域 804…ゲート電極 806…第1層メタル 808…第2層メタル 811,812…第3層メタル(接続用配線) 830…第3層メタル(移動可能な配線) Q…正電荷 −Q…負電荷 +V,−V…電圧印加ノード Cms,Cmc…容量 Metal 1,Metal 2…金属配線 SW…スイッチ
11, 12, 111, 112, 311, 312, 411, 412, 51
1, 512 ... wiring for connection 20, 21, 22, 121, 122, 320, 420, 521, 52
2 ... control wiring 30, 130, 230, 330 ... movable wiring 40, 440 ... potential supply terminal 250 ... insulating film 251 ... groove 430 ... rotatable wiring 460 ... shaft groove 530 ... bendable wiring 601 ... table 602 LSI 603 Probe 605 Head 605 CPU 701 Select line 702 Insulating film 703 Contact 704 Pad wiring 705 Protective film 801 Si substrate 802 Element isolation insulating film 803 Source / source Drain region 804 gate electrode 806 first-layer metal 808 second-layer metal 811 812 third-layer metal (connection wiring) 830 third-layer metal (movable wiring) Q positive charge -Q Negative charge + V, -V: Voltage application node Cms, Cmc: Capacitance Metal 1, Metal 2: Metal wiring SW: Switch

Claims (7)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】半導体基板上に集積された複数の半導体素
子と、これらの半導体素子に接続された複数の信号配線
と、これらの信号配線の内の任意の2本をそれぞれ接続
する複数のスイッチ素子と、これらのスイッチ素子を外
部からの信号により選択的に駆動するスイッチ駆動手段
とを備えた半導体装置であって、 前記各スイッチ素子は、前記複数の信号配線の内の異な
る2本にそれぞれ接続された第1及び第2の接続用配線
と、第1及び第2の接続用配線に隣接して配置された移
動可能な配線と、この移動可能な配線に隣接して配置さ
れた制御用配線とから構成され、 前記スイッチ駆動手段により選択されたスイッチ素子に
おいて前記制御用配線に所定の電圧を印加することによ
り、前記移動可能な配線をクーロン力により移動させ
て、前記移動可能な配線と第1の接続用配線間、及び前
記移動可能な配線と第2の接続用配線間をそれぞれ接続
するものであることを特徴とする半導体装置。
1. A plurality of semiconductor elements integrated on a semiconductor substrate, a plurality of signal wirings connected to these semiconductor elements, and a plurality of switches respectively connecting any two of these signal wirings. And a switch driving means for selectively driving these switch elements by an external signal, wherein each of the switch elements is provided on two different ones of the plurality of signal wirings. The connected first and second connection wirings, a movable wiring arranged adjacent to the first and second connection wirings, and a control wiring arranged adjacent to the movable wirings A predetermined voltage is applied to the control wiring in the switch element selected by the switch driving means, so that the movable wiring is moved by Coulomb force. Wherein a between moveable wiring and the first connecting wire, and between the movable wire and the second connecting wire is intended to be connected respectively.
【請求項2】半導体基板上に集積された複数の半導体素
子と、これらの半導体素子に接続された複数の信号配線
と、これらの信号配線の内の任意の2本をそれぞれ接続
する複数のスイッチ素子と、これらのスイッチ素子を外
部からの信号により選択的に駆動するスイッチ駆動手段
とを備えた半導体装置であって、 前記各スイッチ素子は、前記複数の信号配線の内の異な
る2本にそれぞれ接続された第1及び第2の接続用配線
と、第1及び第2の接続用配線に隣接して配置された移
動可能な配線と、この移動可能な配線に隣接して配置さ
れた制御用配線とからなり、 前記スイッチ駆動手段により選択されたスイッチ素子に
おいて前記制御用配線に所定の電圧を印加することによ
り、前記移動可能な配線と前記制御用配線間、前記移動
可能な配線と第1の接続用配線間、前記移動可能な配線
と第2の接続用配線間、の全てにクーロン力による引力
を働かせて、前記移動可能な配線と第1の接続用配線
間、及び前記移動可能な配線と第2の接続用配線間が接
続され、かつ前記移動可能な配線と前記制御用配線間が
接続されないように構成されていることを特徴とする半
導体装置。
2. A plurality of semiconductor elements integrated on a semiconductor substrate, a plurality of signal wirings connected to these semiconductor elements, and a plurality of switches respectively connecting any two of these signal wirings. And a switch driving means for selectively driving these switch elements by an external signal, wherein each of the switch elements is provided on two different ones of the plurality of signal wirings. The connected first and second connection wirings, a movable wiring arranged adjacent to the first and second connection wirings, and a control wiring arranged adjacent to the movable wirings A predetermined voltage is applied to the control wiring in the switch element selected by the switch driving means, so that the movable wiring and the control wiring can be moved between the movable wiring and the control wiring. And the first connection wiring, and between the movable wiring and the second connection wiring, the attractive force of Coulomb force is applied to all of the movable wiring and the first connection wiring, and between the movable wiring and the first connection wiring. A semiconductor device, wherein the movable wiring and the second connection wiring are connected to each other, and the movable wiring and the control wiring are not connected to each other.
【請求項3】半導体基板上に集積された複数の半導体素
子と、これらの半導体素子に接続された複数の信号配線
と、これらの信号配線の内の任意の2本をそれぞれ接続
する複数のスイッチ素子と、これらのスイッチ素子を外
部からの信号により選択的に駆動するスイッチ駆動手段
とを備えた半導体装置であって、 前記各スイッチ素子は、前記複数の信号配線の内の異な
る2本にそれぞれ接続された第1及び第2の接続用配線
と、第1及び第2の接続用配線に隣接して配置された移
動可能な配線と、この移動可能な配線に隣接して配置さ
れた第1及び第2の制御用配線とからなり、 前記スイッチ駆動手段により選択されたスイッチ素子に
おいて第1及び第2の制御用配線の両方に所定の電圧を
印加することにより、前記移動可能な配線と第1の制御
用配線間、前記移動可能な配線と第2の制御用配線間、
前記移動可能な配線と第1の接続用配線間、前記移動可
能な配線と第2の接続用配線間、の全てにクーロン力に
よる引力を働かせて、前記移動可能な配線と第1の接続
用配線間、及び前記移動可能な配線と第2の接続用配線
間が接続され、かつ前記移動可能な配線と第1の制御用
配線間、及び前記移動可能な配線と第2の制御用配線間
が接続されないように構成されていることを特徴とする
半導体装置。
3. A plurality of semiconductor elements integrated on a semiconductor substrate, a plurality of signal wirings connected to these semiconductor elements, and a plurality of switches respectively connecting any two of these signal wirings. And a switch driving means for selectively driving these switch elements by an external signal, wherein each of the switch elements is provided on two different ones of the plurality of signal wirings. The connected first and second connection wirings, a movable wiring disposed adjacent to the first and second connection wirings, and a first wiring disposed adjacent to the movable wirings And a second control wiring, and by applying a predetermined voltage to both the first and second control wirings in the switch element selected by the switch driving means, the movable wiring and the second 1 Between the control wire, between said movable wire and the second control wire,
All of the movable wiring and the first connection wiring, and the movable wiring and the second connection wiring are all attracted by the Coulomb force, so that the movable wiring is connected to the first connection wiring. Wiring is connected between the movable wiring and the second connection wiring, and between the movable wiring and the first control wiring, and between the movable wiring and the second control wiring. Wherein the semiconductor device is configured not to be connected.
【請求項4】半導体基板上に集積された複数の半導体素
子と、これらの半導体素子に接続された複数の信号配線
と、これらの信号配線の内の任意の2本をそれぞれ接続
する複数のスイッチ素子と、これらのスイッチ素子を外
部からの信号により選択的に駆動するスイッチ駆動手段
とを備えた半導体装置であって、 前記各スイッチ素子は、前記複数の信号配線の内の異な
る2本にそれぞれ接続された第1及び第2の接続用配線
と、第1及び第2の接続用配線に隣接して配置された移
動可能な配線と、この移動可能な配線の移動方向に沿っ
て該移動可能な配線を挟んで配置された第1及び第2の
制御用配線とからなり、 前記スイッチ駆動手段により選択されたスイッチ素子に
おいて第1及び第2の制御用配線のいずれか一方に所定
の電圧を印加することにより、前記移動可能な配線と第
1の制御用配線間、又は前記移動可能な配線と第2の制
御用配線間にクーロン力による引力を働かせて、前記移
動可能な配線と第1の接続用配線間、及び前記移動可能
な配線と第2の接続用配線間が接続され、かつ前記移動
可能な配線と第1の制御用配線間、及び前記移動可能な
配線と第2の制御用配線間が接続されないように構成さ
れていることを特徴とする半導体装置。
4. A plurality of semiconductor elements integrated on a semiconductor substrate, a plurality of signal wirings connected to these semiconductor elements, and a plurality of switches respectively connecting any two of these signal wirings. And a switch driving means for selectively driving these switch elements by an external signal, wherein each of the switch elements is provided on two different ones of the plurality of signal wirings. The connected first and second connection wirings, a movable wiring arranged adjacent to the first and second connection wirings, and the movable wiring along the moving direction of the movable wiring. A first voltage and a second voltage, and a predetermined voltage is applied to one of the first and second control lines in the switch element selected by the switch driving means. Application Thereby, an attractive force due to Coulomb force acts between the movable wiring and the first control wiring, or between the movable wiring and the second control wiring, and the movable wiring and the first control wiring. A connection is made between the connection wirings, and between the movable wiring and the second connection wiring, and between the movable wiring and the first control wiring, and between the movable wiring and the second control wiring. A semiconductor device characterized in that the wiring is not connected.
【請求項5】半導体基板上に集積された複数の半導体素
子と、これらの半導体素子に接続された複数の信号配線
と、これらの信号配線の内の任意の2本をそれぞれ接続
する複数のスイッチ素子と、これらのスイッチ素子を外
部からの信号により選択的に駆動するスイッチ駆動手段
とを備えた半導体装置であって、 前記各スイッチ素子は、前記複数の信号配線の内の異な
る2本にそれぞれ接続された第1及び第2の接続用配線
と、第1及び第2の接続用配線に隣接して配置された移
動可能な配線と、この移動可能な配線の移動方向の一旦
側に対向配置された第1及び第2の制御用配線と、前記
移動可能な配線の移動方向の他端側に対向配置された第
3及び第4の制御用配線とからなり、 前記スイッチ駆動手段により選択されたスイッチ素子に
おいて第1及び第2の制御用配線の両方、又は第3及び
第4の制御用配線の両方のいずれか一方に所定の電圧を
印加することにより、前記移動可能な配線と第1及び第
2の制御用配線間、又は前記移動可能な配線と第3及び
第4の制御用配線間にクーロン力による引力を働かせ
て、前記移動可能な配線と第1の接続用配線間、及び前
記移動可能な配線と第2の接続用配線間が接続され、か
つ前記移動可能な配線と第1及び第2の制御用配線間、
及び前記移動可能な配線と第3及び第4の制御用配線間
が接続されないように構成されていることを特徴とする
半導体装置。
5. A plurality of semiconductor elements integrated on a semiconductor substrate, a plurality of signal wirings connected to these semiconductor elements, and a plurality of switches respectively connecting any two of these signal wirings. And a switch driving means for selectively driving these switch elements by an external signal, wherein each of the switch elements is provided on two different ones of the plurality of signal wirings. The connected first and second connection wirings, a movable wiring arranged adjacent to the first and second connection wirings, and an opposing arrangement once on a side in the moving direction of the movable wiring. The first and second control wirings, and the third and fourth control wirings disposed opposite to each other in the moving direction of the movable wiring, and are selected by the switch driving means. Switch element By applying a predetermined voltage to either the first and second control wirings or to both the third and fourth control wirings, the movable wiring and the first and second control wirings are applied. Between the movable wiring and the first connecting wiring, and between the movable wiring and the first connecting wiring by applying attractive force by Coulomb force between the movable wirings or between the movable wiring and the third and fourth control wirings. Between the first wiring and the second control wiring, and between the movable wiring and the first and second control wirings.
And a semiconductor device, wherein the movable wiring is not connected to the third and fourth control wirings.
【請求項6】半導体基板上に集積された複数の半導体素
子と、これらの半導体素子に接続された複数の信号配線
と、これらの信号配線の内の任意の2本をそれぞれ接続
する複数のスイッチ素子と、これらのスイッチ素子を外
部からの信号により選択的に駆動するスイッチ駆動手段
とを備えた半導体装置であって、 前記各スイッチ素子は、前記複数の信号配線の内の異な
る2本にそれぞれ接続された第1及び第2の接続用配線
と、第1及び第2の接続用配線に隣接して配置された湾
曲可能な配線と、この湾曲可能な配線に隣接して配置さ
れた制御用配線とからなり、 前記スイッチ駆動手段により選択されたスイッチ素子に
おいて前記制御用配線に所定の電圧を印加することによ
り、前記湾曲可能な配線と前記制御用配線間、前記湾曲
可能な配線と第1の接続用配線間、前記湾曲可能な配線
と第2の接続用配線間、の全てにクーロン力による引力
を働かせて、前記湾曲可能な配線と第1の接続用配線
間、及び前記湾曲可能な配線と第2の接続用配線間が接
続され、かつ前記湾曲可能な配線と前記制御用配線間が
接続されないように構成されていることを特徴とする半
導体装置。
6. A plurality of semiconductor elements integrated on a semiconductor substrate, a plurality of signal wirings connected to these semiconductor elements, and a plurality of switches respectively connecting any two of these signal wirings. And a switch driving means for selectively driving these switch elements by an external signal, wherein each of the switch elements is provided on two different ones of the plurality of signal wirings. The connected first and second connection wires, a bendable wire arranged adjacent to the first and second connection wires, and a control wire arranged adjacent to the bendable wires A predetermined voltage is applied to the control wiring in the switch element selected by the switch driving means, so that the bendable wiring and the controllable wiring are connected between the bendable wiring and the control wiring. And the first connection wiring, and between the bendable wiring and the second connection wiring, all of which are attracted by the Coulomb force, so that the bendable wiring and the first connection wiring, and A semiconductor device, wherein a bendable wiring and a second connection wiring are connected to each other, and the bendable wiring and the control wiring are not connected to each other.
【請求項7】半導体基板上に集積された複数の半導体素
子と、これらの半導体素子に接続された複数の信号配線
と、これらの信号配線の内の任意の2本をそれぞれ接続
する複数のスイッチ素子と、これらのスイッチ素子を外
部からの信号により選択的に駆動するスイッチ駆動手段
とを備えた半導体装置であって、 前記各スイッチ素子は、前記複数の信号配線の内の異な
る2本にそれぞれ接続された第1及び第2の接続用配線
と、第1及び第2の接続用配線に隣接して配置された回
転可能な配線と、この回転可能な配線に隣接して配置さ
れた制御用配線とからなり、 前記スイッチ駆動手段により選択されたスイッチ素子に
おいて前記制御用配線に所定の電圧を印加することによ
り、前記回転可能な配線と前記制御用配線間、前記回転
可能な配線と第1の接続用配線間、前記回転可能な配線
と第2の接続用配線間、の全てにクーロン力による引力
を働かせて、前記回転可能な配線と第1の接続用配線
間、及び前記回転可能な配線と第2の接続用配線間が接
続され、かつ前記回転可能な配線と前記制御用配線間が
接続されないように構成されていることを特徴とする半
導体装置。
7. A plurality of semiconductor elements integrated on a semiconductor substrate, a plurality of signal wirings connected to these semiconductor elements, and a plurality of switches respectively connecting any two of these signal wirings. And a switch driving means for selectively driving these switch elements by an external signal, wherein each of the switch elements is provided on two different ones of the plurality of signal wirings. The connected first and second connection wirings, a rotatable wiring disposed adjacent to the first and second connection wirings, and a control wiring disposed adjacent to the rotatable wirings. A predetermined voltage is applied to the control wiring in the switch element selected by the switch driving means, so that the rotatable wiring and the control wiring are connected between the rotatable wiring and the control wiring. And the first connection wiring, and between the rotatable wiring and the second connection wiring, the attractive force of Coulomb force is exerted on the rotatable wiring and the first connection wiring, and between the rotatable wiring and the first connection wiring, and A semiconductor device, wherein a rotatable wiring and a second connection wiring are connected to each other, and the rotatable wiring and the control wiring are not connected to each other.
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