JPH10276080A - 半導体装置 - Google Patents

半導体装置

Info

Publication number
JPH10276080A
JPH10276080A JP9078031A JP7803197A JPH10276080A JP H10276080 A JPH10276080 A JP H10276080A JP 9078031 A JP9078031 A JP 9078031A JP 7803197 A JP7803197 A JP 7803197A JP H10276080 A JPH10276080 A JP H10276080A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
circuit
input
semiconductor device
output
clock
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP9078031A
Other languages
English (en)
Inventor
Hiroshi Suzuki
洋 鈴木
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Rohm Co Ltd
Original Assignee
Rohm Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Rohm Co Ltd filed Critical Rohm Co Ltd
Priority to JP9078031A priority Critical patent/JPH10276080A/ja
Publication of JPH10276080A publication Critical patent/JPH10276080A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Shift Register Type Memory (AREA)
  • Semiconductor Integrated Circuits (AREA)
  • Logic Circuits (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 回路構成及び回路規模を大幅に変更すること
なく、クロックスキューの増加を容易に抑えられる同期
回路を容易に提供できるようにすることにより、誤動作
のない信頼性の高い半導体装置を容易に提供できるよう
にする。 【解決手段】 クロック入力に共通接続されたクロック
信号に応じて前段側のロジック回路から後段側のロジッ
ク回路へとデータが順次伝達される同期回路と、複数の
ロジック回路のクロック入力にクロック信号を供給する
ためのバッファ回路とを有する半導体装置において、バ
ッファ回路の出力配線は、ロジック回路の後段側よりも
前段側の方がクロック信号の遅延が大きくなるようにク
ロック入力に接続される毎にロジック回路の一辺側から
他辺側へロジック回路の並びを横断しながら次段のクロ
ック入力に接続されるようにレイアウトされている。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は半導体装置に関し、
詳しくは半導体装置に用いられた同期回路の配置配線
(レイアウト)に関する。
【0002】
【従来の技術】CMOSやBi−CMOS等のロジック
回路を有する半導体装置では、図3に回路図例を示すシ
フトレジスタ回路や図示しない同期カウンタ回路等、複
数のフリップフロップ回路(以下「FF回路」と略す)
を有する回路に共通のクロック信号を供給することによ
り、複数のFF回路が略同一のタイミングで動作するよ
うにした同期回路を用いることが多い。
【0003】図3のシフトレジスタ回路300について
説明する。尚、以下の説明においては、FF回路のクロ
ック入力をC入力、データ入力をD入力、非反転出力を
Q出力、反転出力をQB出力と称して説明する。シフト
レジスタ回路300は、入力にクロック信号となるCI
N信号が接続されCK信号を出力するバッファ回路10
と、クロック信号CKが各FF回路のC入力に共通に接
続されたD型のFF回路11乃至14と、から構成され
ている。そして、データ入力DAがFF回路11のD入
力に入力され、そのQ出力がFF回路12のD入力に入
力され、そのQ出力がFF回路13のD入力に入力さ
れ、そのQ出力がFF回路14のD入力に入力されてい
る。
【0004】このような構成により、クロック信号CK
の立ち上がりエッジが入力される毎に、各FF回路のデ
ータが前段側のFF回路から後段側のFF回路へと送ら
れるようになっている。また、このシフトレジスタ回路
を半導体装置内に形成する場合、これまでは、各FF回
路を構成するゲート回路の動作があまり速くなかったの
で、図4に示すように回路図と略同じ配置で配置配線す
れば良かった。即ち、バッファ回路10の出力に共通接
続されるFF回路等の負荷が多すぎてクロック信号が遅
延しすぎることにより、シフトレジスタ回路のデータシ
フト動作が図示しない他の回路の動作よりも極端に遅く
なることがないようにすれば良かった。
【0005】ところが、最近のサブミクロンといわれる
ような微細プロセスを用いた半導体装置では、FF回路
を構成するゲート回路の動作が高速化するとともに配線
抵抗が増加しているので、クロック信号の波形と各FF
回路の入力スレッショルド電圧との関係によっては、前
段側のFF回路のクロック信号よりも後段側のFF回路
のクロック信号の方が遅れて入力されてしまうことがあ
る。このような場合、前段側のFF回路の変化後のデー
タを後段側のFF回路が先んじて取り込むことにより誤
ったデータを取り込んでしまい、このデータを用いる他
の回路で誤動作してしまうことがある。そこで、このよ
うな誤動作が起き難くするために、図4に示す回路対応
やクロック配線をツリー構成にする対応等が行われてい
た。
【0006】図5のシフトレジスタ回路500について
説明する。この回路では、クロック信号がFF回路の後
段側から前段側へ順に入力されるようにするために、遅
延素子として複数のバッファ回路を用いるようになって
いる。即ち、バッファ回路10aの出力をFF回路14
のC入力及びバッファ回路10bに入力し、バッファ回
路10bの出力をFF回路13のC入力及びバッファ回
路10cに入力し、バッファ回路10cの出力をFF回
路12のC入力及びバッファ回路10dに入力し、バッ
ファ回路10dの出力をFF回路11のC入力に入力す
るようになっている。このようにすることにより、各バ
ッファ回路の所定の伝達遅延を用いて後段側のFF回路
のクロック信号の方が先に伝達されるようになり、前述
のような誤動作が発生しなくなる。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、図4に
示した回路的対応は、各FF回路毎に遅延素子としての
バッファ回路を用いるようにしているので、同期回路を
構成するFF回路が多くなるにつれてバッファ回路も多
く必要になってしまい、回路規模が増大するようにな
る。また、多数のバッファ回路による遅延時間が累積さ
れることによる同期回路のクロックスキューの増大によ
り、他の回路よりも同期回路の動作が遅れてしまうこと
による誤動作を招いてしまう可能性があった。
【0008】また、クロック配線をツリー構成にする対
応は、バッファ回路が増大してしまうとともに確実性に
乏しかった。そこで本発明は、回路構成及び回路規模を
大幅に変更することなく、クロックスキューの増加を容
易に抑えられる同期回路を容易に提供できるようにする
ことにより、誤動作のない信頼性の高い半導体装置を容
易に提供できるようにすることを目的とする。
【0009】
【課題を解決するための手段】上述の問題を解決するた
めに、請求項1の記載に係わる半導体装置は、クロック
入力に共通接続されたクロック信号に応じて前段側のロ
ジック回路から後段側のロジック回路へとデータが順次
伝達される同期回路と、複数のロジック回路のクロック
入力に前記クロック信号を供給するためのバッファ回路
とを有する半導体装置において、バッファ回路の出力配
線は、ロジック回路の後段側よりも前段側の方がクロッ
ク信号の遅延が大きくなるようにレイアウトされてクロ
ック入力に接続されていることを特徴とする。また、請
求項2の記載に係わる半導体装置は、請求項1に記載の
ものにおいて、出力配線は、ロジック回路のクロック入
力に接続される毎にロジック回路の一辺側から他辺側へ
ロジック回路の並びを横断しながら次段のロジック回路
のクロック入力に接続されるようにレイアウトされてい
ることを特徴とする。また、請求項3の記載に係わる半
導体装置は、請求項1及び請求項2の記載に係わるもの
において、ロジック回路はフリップフロップ回路により
構成され、バッファ回路は複数のフリップフロップ回路
を有する回路並びの後段側に配置され、出力配線が複数
の前記フリップフロップ回路の後段側から前段側のクロ
ック入力へ略一筆書きできるように配線され、クロック
信号がフリップフロップ回路の後段側から前段側へ順次
伝達されるようになっていることを特徴とする。
【0010】このような構成により、請求項1乃至請求
項3に記載の半導体装置は、配線抵抗と配線の寄生容量
による分布遅延により、バッファ回路から遠ざかるにつ
れて遅延が大きくなるようになり、各FF回路のC入力
に後段側から先に順次クロック信号が入力されるように
なる。
【0011】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図1及
び図2を参照しながら詳細に説明する。尚、本明細書で
は全図面を通して同一または同様の回路要素には同一の
符号を付して説明を簡略化するようにしている。図1は
本発明の実施形態を示し、同期回路の回路例として図3
の従来例で示したシフトレジスタ回路をそのレイアウト
に沿った回路図として示している。図1のシフトレジス
タ回路100は、入力にクロック信号となるCIN信号
が接続され出力からCK信号を出力する複数のインバー
タ回路からなるバッファ回路10と、バッファ回路10
の出力(CK)が各FF回路のC入力に共通接続された
D型のFF回路31乃至34とから構成されている。そ
して、データ入力DAがFF回路31のD入力に接続さ
れ、そのQ出力(Q1)がFF回路32のD入力に接続
され、そのQ出力(Q2)がFF回路33のD入力に接
続され、そのQ出力(Q3)がFF回路34のD入力に
接続されているとともに、各FF回路のQ出力(Q1乃
至Q4)は図示しない他のロジック回路に接続されてい
る。
【0012】このような回路構成により、シフトレジス
タ回路100は、クロック信号CKの立ち上がりエッジ
が入力される毎に前段側のFF回路から後段側のFF回
路へとデータ入力DAに基づいたデータを順次送るとと
もに、FF回路11のQ1出力が最下位ビット(LS
B)のデータ、FF回路14のQ4出力が最上位ビット
(MSB)のデータとして、他の回路に供給するように
なっている。
【0013】図2は、ゲートアレイやスタンダードセル
等に用いられるポリセル方式またはビルディングブロッ
ク方式といわれる方法で図1の回路を配置配線したレイ
アウト例で、各FF回路及びバッファ回路の外形と主要
な配線のみを示し、主要部以外の配線や各回路内の接続
配線等は省略している。尚、図示する配線の内、VDDは
電源電圧線を示し、GNDは基準電位線を示している。
また、配線L1,L4,L6,L8,L10はVDDやG
ND等の電源線と同じ層の金属配線(第1配線)を示
し、配線L2,L3,L5,L7,L9,L11は電源
線とは異なる層の金属配線(第2配線)を示し、15は
第1配線と第2配線とを接続するための接続孔(コンタ
クト)を示している。
【0014】図2(a)のレイアウト図での特徴的なこ
とは、バッファ回路10からの出力が、配線L3乃至L
5によりFF回路14の図面上方からFF回路14のC
入力に接続され、配線L5乃至L7によりFF回路14
の図面下方に抜けてからFF回路13のC入力に接続さ
れるというように、各FF回路の並びを横切るようにし
ながら次段のFF回路のC入力に配線接続されているこ
とである。このような配線方法により、配線抵抗と配線
の寄生容量による分布遅延がバッファ回路から遠ざかる
につれて大きくなるようになり、各FF回路のC入力に
所定の順序でクロック信号が入力されるようになってい
る。
【0015】図2(b)は、図2(a)の第2配線に代
えて各FF回路内のクロック信号が供給されるゲート電
極を配線の一部として用いている場合を示しており、配
線L5a,L7a,L9a,L11aはポリシリコンに
よる配線(第3配線)を示している。尚、本発明は図1
または図2の実施形態のみに限定されるものではない。
例えば、図1及び図2では、説明の簡略化のためにFF
回路が4段のシフトレジスタ回路の場合についてのみ説
明したが、更に多段のシフトレジスタ回路や同期カウン
タ回路等の他の同期回路でも同様に配線することができ
る。また、同期回路の並びは直線状だけに限られるもの
ではなく、複数の並びを経由してクロック信号が供給さ
れていても構わないし、その並びの一部分に同期回路と
関係の無い他の回路が挿入されていても構わないし、第
2配線またはポリシリコン配線のみによる配線でも構わ
ない。また、前述のD型のFF回路以外に、T型FF回
路やJK型FF回路等任意のFF回路を用いても構わな
いし、それらのセット入力やリセット入力の有無、C入
力の動作エッジ等は任意で構わない。更に、同期して動
作するロジック回路ならばFF回路を用いない回路でも
構わないし、CIN信号を反転してバッファ回路10を
単独のインバータ回路やその他の回路で構成しても構わ
ない。
【0016】
【発明の効果】以上説明したように、請求項1乃至請求
項3に記載の半導体装置は、配線抵抗と配線の寄生容量
による分布遅延により、バッファ回路から遠ざかるにつ
れて遅延が大きくなるようになり、各FF回路のC入力
に後段側から先に順次クロック信号が入力されるように
なるので、同期回路の回路構成及び回路規模を大幅に変
更しなくともクロックスキューの増加を容易に抑えられ
るようになり、同期回路での誤データ取り込みまたは同
期回路の誤データ取り込みを原因とする誤動作を低減で
きるようになり、信頼性の高い半導体装置を容易に使用
できるようになるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施形態のレイアウトに沿った回路
図、
【図2】本発明の実施形態のレイアウト例を示す説明
図、
【図3】シフトレジスタ回路を示す回路図、
【図4】従来のレイアウト例を示す説明図、
【図5】従来の他のシフトレジスタ回路を示す回路図で
ある。
【符号の説明】
100 :シフトレジスタ回路 10 :バッファ回路 11〜14 :FF回路(DFF) CIN,CK:クロック信号 DA :データ入力 L1〜L11:配線

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 クロック入力に共通接続されたクロック
    信号に応じて前段側のロジック回路から後段側のロジッ
    ク回路へとデータが順次伝達される同期回路と、複数の
    前記ロジック回路のクロック入力に前記クロック信号を
    供給するためのバッファ回路とを有する半導体装置にお
    いて、前記バッファ回路の出力配線は、前記ロジック回
    路の後段側よりも前段側の方が前記クロック信号の遅延
    が大きくなるようにレイアウトされて前記クロック入力
    に接続されていることを特徴とする半導体装置。
  2. 【請求項2】 前記出力配線は、前記ロジック回路の前
    記クロック入力に接続される毎に前記ロジック回路の一
    辺側から他辺側へ前記ロジック回路の並びを横断しなが
    ら次段の前記ロジック回路の前記クロック入力に接続さ
    れるようにレイアウトされていることを特徴とする請求
    項1に記載の半導体装置。
  3. 【請求項3】 前記ロジック回路はフリップフロップ回
    路により構成され、前記バッファ回路は複数の前記フリ
    ップフロップ回路を有する回路並びの後段側に配置さ
    れ、前記出力配線が複数の前記フリップフロップ回路の
    後段側から前段側の前記クロック入力へ略一筆書きでき
    るように配線され、前記クロック信号が前記フリップフ
    ロップ回路の後段側から前段側へ順次伝達されるように
    なっていることを特徴とする請求項1または請求項2に
    記載の半導体装置。
JP9078031A 1997-03-28 1997-03-28 半導体装置 Pending JPH10276080A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP9078031A JPH10276080A (ja) 1997-03-28 1997-03-28 半導体装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP9078031A JPH10276080A (ja) 1997-03-28 1997-03-28 半導体装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH10276080A true JPH10276080A (ja) 1998-10-13

Family

ID=13650451

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP9078031A Pending JPH10276080A (ja) 1997-03-28 1997-03-28 半導体装置

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH10276080A (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006085118A (ja) * 2004-09-18 2006-03-30 Samsung Electronics Co Ltd 駆動ユニット及びこれを有する表示装置
JP2016186832A (ja) * 2015-03-27 2016-10-27 株式会社ニコン 隊列進行型記憶装置及び計算機システム

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006085118A (ja) * 2004-09-18 2006-03-30 Samsung Electronics Co Ltd 駆動ユニット及びこれを有する表示装置
US9659542B2 (en) 2004-09-18 2017-05-23 Samsung Display Co., Ltd. Gate driving unit and display device having the same
US10074334B2 (en) 2004-09-18 2018-09-11 Samsung Display Co., Ltd. Driving unit and display device having the same
JP2016186832A (ja) * 2015-03-27 2016-10-27 株式会社ニコン 隊列進行型記憶装置及び計算機システム

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN108231122B (zh) 移位寄存器单元及其驱动方法、扫描驱动电路、显示装置
WO2019019608A1 (zh) 移位寄存器电路及其驱动方法、扫描驱动电路和显示装置
JPS62226499A (ja) 遅延回路
JPH10276080A (ja) 半導体装置
US4297591A (en) Electronic counter for electrical digital pulses
JPH05325586A (ja) 半導体集積回路およびフリップフロップ
JP3038757B2 (ja) シフトレジスタ回路
JPH0432096A (ja) 半導体記憶装置の読み出し方法
JPH10177439A (ja) データ配線用誤動作防止回路、及び半導体集積回路
JPH06232704A (ja) フリップフロップ回路
JPH06112205A (ja) 半導体集積回路装置
JP3178127B2 (ja) 自動レイアウト手法による半導体集積回路のブロック配置方法
CN108109667B (zh) 移位寄存器单元、扫描驱动电路、显示装置、驱动方法
JPH05314785A (ja) シフトレジスタ
JPH0273713A (ja) 半導体集積回路のクロックラインバッフア回路
JP3562226B2 (ja) 半導体集積回路装置
JPH04276919A (ja) リングカウンタ回路
JP3468505B2 (ja) 半導体装置の入出力回路
JPH02240712A (ja) プロセッサのクロック信号供給回路
WO2023071633A1 (zh) 移位寄存器单元、栅极驱动电路及显示装置
JP2901355B2 (ja) 出力同時動作低減回路
CN118314942A (zh) 一种移位寄存器、存储器及移位寄存器的工作方法
JPH03230547A (ja) 半導体集積回路装置
JPH10171550A (ja) クロック回路
JPH04243313A (ja) フリップフロップ

Legal Events

Date Code Title Description
A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20050701

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20050802

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20050927

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20060328