(57)【要約】本発明に関する再構成可能回路は、第１方向に配設された第１プログラマブル配線群と、前記第１方向と交差する第２方向に配設された第２プログラマブル配線群と、第１プログラマブル配線群と機能ブロックの入力配線群の分岐線群との交差点、または第１プログマブル配線群の分岐線群と、機能ブロックの入力配線群との交差点において、両者を接続する第１のスイッチ素子アレイと、第１プログラマブル配線群と前記機能ブロック出力配線との交差点において、両者を接続する第２のスイッチ素子アレイと、第２プログラマブル配線群と前記第１プログラマブル配線群との交差点において、両者を接続する第３のスイッチ素子アレイとを備え、少なくとも前記第２プログラマブル配線群と機能ブロックの入力配線群との交差点において、両者をつなぐ第４のスイッチ素子アレイ、あるいは第２プログラマブル配線群と前記機能ブロックの出力配線の分岐線との交差点において、両者をつなぐ第５のスイッチ素子アレイとの一方を設けたことを特徴とする。
2012032937.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の方向に配設された第１プログラマブル配線群と
前記第１の方向と交差する第２の方向に配設された第２プログラマブル配線群と
前記第１プログラマブル配線群と機能ブロックの入力配線群の分岐線群との交差点、または前記第１プログマブル配線群の分岐線群と、前記機能ブロックの入力配線群との交差点において、両者を接続する第１のスイッチ素子アレイと
前記第１プログラマブル配線群と前記機能ブロックの出力配線との交差点において、両者を接続する第２のスイッチ素子アレイと
前記第２プログラマブル配線群と前記第１プログラマブル配線群との交差点において、両者を接続する第３のスイッチ素子アレイとを備え、
少なくとも
前記第２プログラマブル配線群と前記機能ブロックの入力配線群との交差点において、両者をつなぐ第４のスイッチ素子アレイ、
あるいは
前記第２プログラマブル配線群と前記機能ブロックの出力配線の分岐線との交差点において、両者をつなぐ第５のスイッチ素子アレイの一方を設けたことを特徴とする再構成可能回路。
【請求項２】
前記第１プログラマブル配線群と、前記機能ブロックの入力配線群と、前記機能ブロックの出力配線の分岐線とが第Ｍ層に設けられている第１方向金属配線によって形成され、
前記第２プログラマブル配線群と、前記機能ブロックの入力配線群の分岐線群と、前記第１プログマブル配線群の分岐線群と、前記機能ブロックの出力配線とが第Ｎ層に設けられている前記第１方向金属配線と交差する第２方向金属配線とにより形成され、ＭとＮは差が１の自然数であることを特徴とする請求項１に記載の再構成可能回路。
【請求項３】
前記第２方向金属配線で形成される第１固定値プログラミング線と、
前記第１方向金属配線で形成される第２固定値プログラミング線とを備え
前記第１固定値プログラミング線と前記第１プログラマブル配線群との交差点は第六のスイッチ素子アレイによって接続され、
前記第２固定値プログラミング線と前記第２プログラマブル配線群との交差点は第七のスイッチ素子アレイによって接続していることを特徴とする請求項２に記載の再構成可能回路。
【請求項４】
第一および第二の入力固定値プログラミング線を備え、
前記第一および第二入力固定値プログラミング線と前記機能ブロックの入力配線群との交差点は第八のスイッチ素子アレイによって接続していることを特徴とする請求項１乃至３に記載の再構成可能回路。
【請求項５】
前記スイッチ素子はアノードとカソードに挟まれたイオン伝導体で構成される書き換え可能不揮発スイッチ素子であり、
前記第Ｍ層に設けられている前記第１方向金属配線と、前記第Ｎ層に設けられている前記第２方向金属配線の間に同じ極性で形成されていることを特徴とする請求項２乃至４に記載の再構成可能回路。
【請求項６】
前記第１プログラマブル配線群とドレイン端子が接続する第１プログラミングトランジスタと、
前記第１プログラミングトランジスタのソース端子と接続する第１プログラミング線と、
前記第２プログラマブル配線群とドレイン端子が接続する第２プログラミングトランジスタと、
前記第２プログラミングトランジスタのソース端子と接続する第２プログラミング線と、
前記機能ブロックの入力配線群とドレイン端子が接続する入力プログラミングトランジスタと、
前記入力プログラミングトランジスタのソース端子と接続する入力プログラミング線とを備えることを特徴とする請求項１乃至５に記載の再構成可能回路。
【請求項７】
前記プログラミング線の各々にはプログラミングドライバのプログラミング端子が接続され、
前記プログラミング端子は、
前記スイッチ素子を導通状態に設定する第１電源電圧と、
前記スイッチ素子を遮断状態に設定する第２電源電圧と、
前記第１電源電圧の半分より、前記プログラミングトランジスタの閾電圧の半分だけ大きい第３電圧と
グランド電圧と
ハイインピーダンスとのいずれかの状態を選択可能であり、
各々の前記プログラミング端子は、プログラミングコントローラから出力される信号により制御されることを特徴とする請求項６に記載の再構成可能回路。
【請求項８】
前記プログラミングドライバは前記第１から第３の電源電圧もしくはグランド電圧のいずれかを選択するための電圧選択トランジスタを含み、
前記第１の電源電圧を選択するための前記電圧選択トランジスタの幅は、前記第２の電源電圧を選択するための前記電圧選択トランジスタの幅より小さいことを特徴とする請求項７に記載の再構成可能回路。
【請求項９】
各々の前記プログラミングドライバの前記プログラミング端子にはテスト選択トランジスタのソース端子が接続され、
前記テスト選択トランジスタのドレイン端子は状態検出線に接続され、
前記状態検出線は、前記プログラミングコントローラに入力され、
前記プログラミングドライバのうち、前記スイッチ素子のプログラミングに関与するプログラミングドライバの前記テスト選択トランジスタがソース電圧をドレイン端子に伝達することを特徴とする請求項８に記載の再構成可能回路。
【請求項１０】
前記プログラミングドライバのうち、前記プログラミング端子がグランド電圧であるプログラミングドライバの前記テスト選択トランジスタがソース電圧をドレイン端子に伝達することを特徴とする請求項９に記載の再構成可能回路。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、書き換え可能不揮発スイッチ素子を使った再構成可能回路に関する。
【背景技術】
【０００２】
最近、小面積の書き換え可能な不揮発スイッチ素子（以下、書き換え可能不揮発スイッチ素子と呼ぶ）が開発されている。
図１５Ａに示すように、書き換え可能不揮発スイッチ素子１は、第一の電極であるアノード１０と、第２の電極であるカソード１２と、両電極間に挟まれたイオン伝導体１１とで構成されている。
アノード１０は、金属イオンをイオン伝導体１１に供給する電極で、主に銅などで構成されている。カソード１２は、金属イオンをイオン伝導体１１に供給しない電極で白金などが使われる。イオン伝導体１１は、アノード１０から供給された金属イオンが移動できる性質を持ち、酸化タンタルなどが使われる。
図１５Ｂは、書き換え可能不揮発スイッチ素子１をＯＮに、すなわち両電極間が導通した状態を示す。アノード１０を電圧Ｖｏｎに、カソード１２をグランドにすることで両電極間が導通状態となる。
図１５Ｃは、書き換え可能不揮発スイッチ素子１をＯＦＦに、すなわち両電極間が遮断した状態を示す。アノード１０をグランドに、カソード１２を電圧Ｖｏｆｆすることで両電極間は遮断状態となる。
このように書き換え可能不揮発スイッチ素子１をＯＮにしたりＯＦＦにしたりすることをプログラミングと呼ぶ。なお、書き換え可能不揮発スイッチ素子１のＯＮ状態、およびＯＦＦ状態は電源を切っても保持される。
また特許文献１には、図１６に示すような書き換え可能不揮発スイッチ素子１を使ったプログラマブルセル５が示されている。水平プログラマブル配線群１００は、垂直プログラマブル配線群２００、機能ブロック２の入力配線群３１０および出力配線４００と配線群の交差領域５０００で交差し、各配線の交差点は書き換え可能不揮発スイッチ素子１Ａで結合されている。また、隣接する水平プログラマブル配線群１００同士、そして隣接する垂直プログラマブル配線群２００同士は、書き換え可能不揮発スイッチ素子１Ｂで結合されている。
書き換え可能不揮発スイッチ素子１Ａは、図１７Ａに示すように、書き換え可能不揮発スイッチ素子１の端子１４と１３に水平配線と垂直配線を接続したものである。書き換え可能不揮発スイッチ素子１Ｂは、図１７Ｂに示すように、書き換え可能不揮発スイッチ素子１の端子１４と１３に隣接する配線を接続したものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００５−１０１５３５
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１に記載されている書き換え可能不揮発スイッチ素子を使った回路は、ルータビリティに乏しいという問題があった。つまり、機能ブロックの入力配線群および出力配線は、垂直配線群と直接接続する手段を持ち合わせていない。そのため、入力配線および出力配線が垂直配線群と接続するためには、水平配線群を介して接続する必要があり、配線の接続性における自由度が低下してしまう。
本発明の目的は、上述した課題を解決する再構成可能回路を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明に関する再構成可能回路は、第１方向に配設された第１プログラマブル配線群と、前記第１方向と交差する第２方向に配設された第２プログラマブル配線群と、
第１プログラマブル配線群と機能ブロックの入力配線群の分岐線群との交差点、または第１プログマブル配線群の分岐線群と、機能ブロックの入力配線群との交差点において、両者を接続する第１のスイッチ素子アレイと、第１プログラマブル配線群と前記機能ブロック出力配線との交差点において、両者を接続する第２のスイッチ素子アレイと、第２プログラマブル配線群と前記第１プログラマブル配線群との交差点において、両者を接続する第３のスイッチ素子アレイとを備え、少なくとも前記第２プログラマブル配線群と機能ブロックの入力配線群との交差点において、両者をつなぐ第４のスイッチ素子アレイ、あるいは第２プログラマブル配線群と前記機能ブロックの出力配線の分岐線との交差点において、両者をつなぐ第５のスイッチ素子アレイとの一方を設けたことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００６】
本発明に再構成可能回路は、高いルータビリティを有する回路を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
図１は、第１の実施形態におけるプログラマブルセル５の回路図である
図２は、第２の実施形態における再構成可能回路のブロック図である。
図３は、第２の実施形態におけるプログラマブルセル５の回路図である。
図４は、第３の実施形態におけるプログラマブルセル５の回路図である。
図５は、第４の実施形態におけるプログラマブルセル５の回路図である。
図６Ａは、機能ブロック２の例である。
図６Ｂは、機能ブロックと論理機能の表である。
図７は、書き換え可能不揮発スイッチ素子を使った３入力ＬＵＴの例である。
図８は、配線レイアウトの上面図である。
図９は、配線の交差点にある書き換え可能不揮発スイッチ素子の横面図である。
図１０Ａは、書き換え可能不揮発スイッチ素子の斜視図である。
図１０Ｂは、書き換え可能不揮発スイッチ素子の斜視図である。
図１１は、第６の実施形態におけるプログラマブルセル５の回路図である。
図１２は、第７の実施形態における再構成可能回路の状態遷移図である。
図１３Ａは、第８の実施形態における第１のプログラミングブロックの構成図である。
図１３Ｂは、第８の実施形態における第２のプログラミングブロックの構成図である。
図１４は、第８の実施形態におけるプログラミングドライバ７の回路図である。
図１５Ａは、書き換え可能不揮発スイッチ素子の構造を示す図である。
図１５Ｂは、書き換え可能不揮発スイッチ素子の構造を示す図である。
図１５Ｃは、書き換え可能不揮発スイッチ素子の構造を示す図である。
図１６は、特許文献１に記載のプログラマブルセル５の回路図である。
図１７Ａは、交差配線間における書き換え可能不揮発スイッチ素子である。
図１７Ｂは、平行配線間における書き換え可能不揮発スイッチ素子である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
〔第１の実施形態〕以下に、本発明を実施するための好ましい形態について図面を用いて説明する。但し、以下に述べる実施形態には、本発明を実施するために技術的に好ましい限定がされているが、発明の範囲を以下に限定するものではない。
〔構成の説明〕図１は、本発明の実施の形態の再構成可能回路におけるブロック図である。本実施形態における再構成可能回路は、複数のプログラマブルセル５を備えている。
プログラマブルセル５は、書き換え可能不揮発スイッチ素子１と機能ブロック２と、第１プログラマブル配線群（本実施形態では、水平プログラマブル配線群１００）と、第２プログラマブル配線群（本実施形態では、垂直プログラマブル配線群２００）と、入力配線群３００、３１０と、出力配線４００、４１０とを備えている。
機能ブロック２の出力配線４００は、書き換え可能不揮発スイッチ素子群２１を介して水平プログラマブル配線群１００とプログラマブルに接続している。一方、機能ブロック２の出力配線４１０は、書き換え可能不揮発スイッチ素子群２２を介して垂直プログラマブル配線群２００とプログラマブルに接続している。なお出力配線４１０は、出力配線４００の分岐線である。
機能ブロック２の入力配線群３１０は、書き換え可能不揮発スイッチ素子群６１を介して水平プログラマブル配線群１００とプログラマブルに接続している。入力配線群３００は、書き換え可能不揮発スイッチ素子群６２を介して垂直プログラマブル配線群２００とプログラマブルに接続している。なお入力配線群３１０は、入力配線群３００の分岐線である。
水平プログラマブル配線群１００と垂直プログラマブル配線群２００とは、書き換え可能不揮発性スイッチ素子群６３を介して接続している。
〔効果の説明〕特許文献１に記載の半導体集積回路は、機能ブロック２の入力配線群および出力配線と垂直配線群との間を直接接続する手段がなく、両者は水平配線群を介して接続していた。そのため、ルータビリティに乏しいという問題があった。
そこで本実施形態のプログラマブルセル５では、書き換え可能不揮発スイッチ素子群６２および２２を新たに設けている。書き換え可能不揮発スイッチ素子群６２は、入力配線群３００と垂直プログラマブル配線群２００とを接続している。また、書き換え可能不揮発スイッチ素子群２２は、出力配線４１０と垂直プログラマブル配線群２００とを接続している。
上記構成により、プログラマブルセル１は、垂直プログラマブル配線群２００と機能ブロック２の入力及び出力とが直接接続することが可能であるため、配線設計の自由度が高まり、高いルータビリティを実現することができる。
なお本実施形態では書き換え可能不揮発スイッチ素子群６２と２２の両方を設けた記載を行っているが、一方のみ設けた構造でもよい。
〔第２の実施形態〕次に第２の実施形態について、図２は本実施形態に関する再構成可能回路の構成を示すブロック図である。
〔構成の説明〕図２に示すように、本実施形態の再構成可能回路は、水平配線群１０００と、垂直配線群２０００と、第１のプログラミングブロック７０００と、第２のプログラミングブロックと６０００とを備えている。それ以外の構成・接続関係は、第１の実施形態と同様である。つまり、第２の実施形態の再構成可能回路は、プログラマブルセル５と、書き換え可能不揮発スイッチ素子１と、機能ブロック２と、水平プログラマブル配線群１００と、垂直プログラマブル配線群２００と、入力配線群３００、３１０と、出力配線４００、４１０とを備えている。
本実施形態における再構成可能回路は、複数のプログラマブルセル５を複数有している。なおプログラマブルセル５は、２次元アレイ状に配列している。アレイのサイズ（行数および列数）はいくつでもよい。左右に隣接するプログラマブルセル５は、水平配線群１０００で結合している。また上下に隣接するプログラマブルセル５は、垂直配線群２０００で結合している。
第１のプログラミングブロック７０００は、プログラマブルセル５の２次元アレイの各列の端に設けられている。第１のプログラマブルセル７０００は、第１のプログラミング配線群７００を介してプログラマブルセル５と接続している。
同様に、第２のプログラミングブロック６０００は、プログラマブルセル５の２次元アレイの各行の端に設けられている。第２のプログラマブルセル６０００は、第２のプログラミング配線群６００を介してプログラマブルセル５と接続している。
複数の第１のプログラミングブロック７０００と複数の第２のプログラミングブロック６０００とは状態検出線５００で繋がっており、状態検出線５００はプログラミングコントローラ９と接続している。
図３に示すように、本実施形態におけるプログラマブルセル５は、水平プログラミングトランジスタ群３１、垂直プログラミングトランジスタ群３２、入力プログラミングトランジスタ群３０、出力プログラミングトランジスタ３３とを備えている。
水平プログラミングトランジスタ群３１の各トランジスタのドレイン端子は、水平プログラマブル配線群１００の各配線とそれぞれ接続している。水平プログラミングトランジスタ群３１の各トランジスタのソース端子は、水平プログラミング線７１と接続している。
垂直プログラミングトランジスタ群３２の各トランジスタのドレイン端子は、垂直プログラマブル配線群２００の各配線とそれぞれ接続している。垂直プログラミングトランジスタ群３２の各トランジスタのソース端子は、垂直プログラミング線７２と接続している。
入力プログラミングトランジスタ群３０の各トランジスタのドレイン端子は、機能ブロック２の入力配線群３００の各配線とそれぞれ接続している。入力プログラミングトランジスタ群３０の各トランジスタのソース端子は、入力プログラミング線７０と接続している。
出力プログラミングトランジスタ３３のドレイン端子は、機能ブロック２の出力配線４００と接続している。出力プログラミングトランジスタ３３のソース端子は、入力プログラミング線７０と接続している。なお図３においてソース端子は、入力プログラミング線７０と接続しているが、これに限定されず別のプログラミング線と接続してもよい。
各プログラミングトランジスタ３０〜３３のゲート端子（例えば出力プログラミングトランジスタ３３のゲート端子９３）はプログラミングコントローラ９によって制御される。
書き換え可能不揮発スイッチ素子群５１は、水平プログラマブル配線群１００と隣接する水平プログラマブル配線群１００とをプログラマブルに接続する。同様に、書き換え可能不揮発スイッチ素子群５２は、垂直プログラマブル配線群２００と隣接する垂直プログラマブル配線群２００とをプログラマブルに接続する。
〔作用の説明〕次に、本実施形態における書き換え可能不揮発スイッチ素子１のプログラミング例を説明する。
図３に示すように、書き換え可能不揮発スイッチ素子群６１における書き換え可能不揮発スイッチ素子１ａをＯＮにプログラムする場合、プログラミングトランジスタ３１ａと３０ａをＯＮにし、ほかのプログラミングトランジスタをＯＦＦにする。
次に、入力プログラミング線７０をＯＮ電圧Ｖｏｎ、水平プログラミング線７１を０Ｖに設定すると、一定の時間の後に書き換え可能不揮発スイッチ素子１ａはＯＮ状態になる。なお、意図しない書き換え可能不揮発スイッチ素子１に対して誤ってプログラミングするのを防ぐため、使わないプログラミング線をＶｏｎ／２にプリチャージしておくことが望ましい。
また書き換え可能不揮発スイッチ素子１ａをＯＦＦ状態にするには、入力プログラミング線７０を０Ｖ、水平プログラミング線７１をＯＦＦ電圧であるＶｏｆｆにすればよい。
図３では、水平プログラマブル配線群１００の各配線セグメントは、垂直プログラマブル配線群２００と書き換え可能不揮発スイッチ素子群６３を介して繋がっている。また水平プログラマブル配線群１００の各配線セグメントは、入力配線群３１０と書き換え可能不揮発スイッチ素子群６１を介して繋がっている。プログラミングを行う場合は、一方の書き換え可能不揮発スイッチ素子１のみをＯＮ設定にすることが望ましい。つまり同一配線に接続する、２つ以上の書き換え可能不揮発スイッチ素子１をＯＮ設定にしないことで、プログラミングの誤動作を防ぎ信頼性の高い安定した接続を行うことができる。
また図３では、垂直プログラマブル配線群２００の各配線セグメントは、水平プログラマブル配線群１００と書き換え可能不揮発スイッチ素子群６３を介して繋がっている。また垂直プログラマブル配線群２００の各配線セグメントは、入力配線群３００と書き換え可能不揮発スイッチ素子群６２を介して繋がっている。プログラミングを行う場合は、一方の書き換え可能不揮発スイッチ素子１のみをＯＮ設定にすることが望ましい。つまり同一配線に接続する、２つ以上の書き換え可能不揮発スイッチ素子１をＯＮ設定にしないことで、プログラミングの誤動作を防ぎ信頼性の高い安定した接続を行うことができる。
また図３では、入力配線群３１０の各配線セグメントは、水平プログラマブル配線群１００と書き換え可能不揮発スイッチ素子群６１を介して繋がっている。また入力配線群３００の各配線セグメントは垂直プログラマブル配線群２００と書き換え可能不揮発スイッチ素子群６２を介して繋がっている。プログラミングを行う場合は、一方の書き換え可能不揮発スイッチ素子１のみをＯＮ設定にすることが望ましい。つまり同一配線に接続する、２つ以上の書き換え可能不揮発スイッチ素子１をＯＮ設定にしないことで、プログラミングの誤動作を防ぎ信頼性の高い安定した接続を行うことができる。
また図３では、出力配線４００は、水平プログラマブル配線群１００と書き換え可能不揮発スイッチ素子群２１を介して繋がっている。出力配線４１０は、垂直プログラマブル配線群２００と書き換え可能不揮発スイッチ素子群２２を介して繋がっている。プログラミングを行う場合は、一方の書き換え可能不揮発スイッチ素子１のみをＯＮ設定にすることが望ましい。つまり同一配線に接続する、２つ以上の書き換え可能不揮発スイッチ素子１をＯＮ設定にしないことで、プログラミングの誤動作を防ぎ信頼性の高い安定した接続を行うことができる。
〔効果の説明〕本実施形態のプログラマブルセル５は、書き換え可能不揮発スイッチ素子群６２および２２を新たに設けることによって、垂直プログラマブル配線群２００と機能ブロック２の入力及び出力とを直接接続することを可能とし、第１の実施形態と同様に高いルータビリティを実現することができる。
書き換え可能不揮発スイッチ素子１は非常に小面積であるため数が増えても回路全体の面積にあまり大きな影響は与えない。一方、プログラミングトランジスタは非常に大きいため、その数が回路面積を支配する。書き換え可能不揮発スイッチ素子群６２および２２の追加は、プログラミングトランジスタの追加を必要としないため、回路全体面積はほとんど増加せずに、高いルータビリティを実現することができる。
〔第３の実施形態〕次に第３の実施形態について説明を行う。
〔構成の説明〕図４に示すように、本実施形態が第２の実施形態と異なる点は、書き換え可能不揮発スイッチ素子群４１、４２を設けている点である。それ以外の構成・接続関係は、第２の実施形態と同様である。
本実施形態のプログラマブルセル５は、水平プログラマブル配線群１００に書き換え可能不揮発スイッチ素子群４１を設けている。書き換え可能不揮発スイッチ素子群４１は、
水平固定値プログラミング配線８１から水平プログラマブル配線群１００に対して、０または１の論理値を供給することで、未使用の配線を論理値に固定し、浮き配線になるのを防ぐ機能を有している。
なお、書き換え可能不揮発スイッチ素子群４１のカソードは、水平プログラマブル配線群１００の各配線とそれぞれ接続している。また、書き換え可能不揮発スイッチ素子群４１のアノード１０は、水平固定値プログラミング線８１と接続している。
さらに本実施形態のプログラマブルセル５は、垂直プログラマブル配線群２００に書き換え可能不揮発スイッチ素子群４２を設けている。書き換え可能不揮発スイッチ素子群４２は、垂直固定値プログラミング配線８２から垂直プログラマブル配線群２００に対して、０または１の論理値を供給することで、未使用の配線を論理値に固定し、浮き配線になるのを防ぐ機能を有している。
なお、書き換え可能不揮発スイッチ素子群４２のアノード１０は、垂直プログラマブル配線群２００の各配線とそれぞれ接続している。また、書き換え可能不揮発スイッチ素子群４２のカソードは、垂直固定値プログラミング線８２に接続している。
〔作用の説明〕書き換え可能不揮発スイッチ素子４１、４２のプログラミング例を説明する。
書き換え可能不揮発スイッチ素子群４１における書き換え可能不揮発スイッチ素子１ｂをＯＮ設定する場合、プログラミングトランジスタ３１ａをＯＮにし、それ以外のプログラミングトランジスタをＯＦＦにする。
次に水平固定値プログラミング線８１をＯＮ設定電圧Ｖｏｎに、水平プログラミング線７１を０Ｖに設定すると一定の時間の後に、書き換え可能不揮発スイッチ素子１ｂはＯＮ状態になる。
このとき、意図しない書き換え可能不揮発スイッチ素子１が誤プログラミングされるのを防ぐため、使われないプログラミング配線をＶｏｎ／２にプリチャージしておくのが望ましい。書き換え可能不揮発スイッチ素子１ｂをＯＦＦ状態にするには、水平固定値プログラミング線８１を０Ｖ、水平プログラミング線７１をＯＦＦ電圧Ｖにすればよい。
〔効果の説明〕一般に、再構成可能回路は未使用のプログラマブル配線が存在する。上記の配線は、何も手当てを行わないと、どこからも駆動されず電位が不定の浮き配線となる。浮き配線は、消費電力を増加させるなどの問題を発生させるため除去するのが望ましい。
またプログラマブル配線にプルアップ抵抗あるいはバスホルダーを接続して浮き配線になるのを防ぐ方法が知られている。しかし、それらの方法は面積および消費電力が大きくなり、さらには配線遅延を増やすという問題がある。
本実施形態のプログラマブルセル５は、書き換え可能不揮発スイッチ素子群４１と書き換え可能不揮発スイッチ素子群４２のうち、未使用の配線セグメントに接続された書き換え可能不揮発スイッチ素子１をＯＮ状態にプログラムする。
水平固定値プログラミング線８１および垂直固定値プログラミング線８２から、０または１の論理値が供給された場合、未使用の配線セグメントは所定の論理値に固定することができるため、浮き配線にならない。
上記の方法は、書き換え可能不揮発性スイッチ素子群４１あるいは４２以外の配線セグメントにおける固定値供給用の書き換え可能不揮発スイッチ素子１はＯＦＦ状態である。そのため、消費電力や遅延増加は非常に小さい。
また、書き換え可能不揮発スイッチ素子１は非常に小さいため回路全体の面積はほとんど増えない。さらに、書き換え可能不揮発スイッチ素子群４１および４２を新たに追加しても、プログラミングトランジスタの新たな追加は不要である。そのため、小さい面積で浮き配線防止回路を実現することができる。
〔第４の実施形態〕次に、第４の実施形態について説明する。
〔構成の説明〕図５に示すように、本実施形態が第２の実施形態と異なる点は、書き換え可能不揮発スイッチ群４０と、４３を設けている点である。それ以外の構成・接続関係は、第２の実施形態と同様である。
本実施形態のプログラマブルセル５は、入力配線群３００に書き換え可能不揮発スイッチ素子群４０を設けている。書き換え可能不揮発スイッチ素子群４０は、入力配線群３００にプログラマブルに固定論理値０を与える機能を有している。
また、本実施形態のプログラマブルセル５は、入力配線群３００に書き換え可能不揮発スイッチ素子群４３を設けている。書き換え可能不揮発スイッチ素子群４３は、入力配線群３００にプログラマブルに固定論理値１を与える機能を有している。
書き換え可能不揮発スイッチ素子群４０は、各素子のカソードが入力配線群３００の各配線とそれぞれ接続しており、アノード１０が入力論理値０プログラミング線８０に接続している。
書き換え可能不揮発スイッチ素子群４０は、入力配線群３００のうち固定論理値を０にしたい配線セグメントに付随する書き換え可能不揮発スイッチ素子１をＯＮ状態にプログラムする。そして、入力論理値０プログラミング線８０を論理値０にすることで、入力配線群３００の所望の配線セグメントを固定論理値０に設定することができる。
書き換え可能不揮発スイッチ素子群４３は、各素子のカソードが入力配線群３００の各配線セグメントに接続しており、アノード１０が入力論理値１プログラミング線８３に接続している。
書き換え可能不揮発スイッチ素子群４３は、入力配線群３００のうち固定論理値を１にしたい配線セグメントに付随する書き換え可能不揮発スイッチ素子１をＯＮ状態にプログラムする。そして、入力論理値１プログラミング線８３を論理値１にすることで、入力配線群３００の所望の配線セグメントを固定論理値１に設定することができる。以上の方法で、機能ブロック２の任意の入力に固定論理値０または１を与えることが出来る。
〔動作の説明〕書き換え可能不揮発スイッチ素子群４３のプログラミング例を説明する。書き換え可能不揮発スイッチ素子群４３における書き換え可能不揮発スイッチ素子１ｃをＯＮ設定する場合、プログラミングトランジスタ３０ａのみをＯＮにして、それ以外のプログラミングトランジスタをＯＦＦにする。
入力論理値１プログラミング線８３をＯＮ設定電圧Ｖｏｎに、入力プログラミング線７０を０Ｖに設定すると、一定の時間後に書き換え可能不揮発スイッチ素子１ｃはＯＮ状態となる。このとき、意図しない書き換え可能不揮発スイッチ素子１が誤プログラミングされるのを防ぐため、使われないプログラミング配線をＶｏｎ／２にプリチャージしておくのが望ましい。
書き換え可能不揮発スイッチ素子１ｃをＯＦＦ状態にするには、入力論理値１プログラミング線８３を０Ｖ、入力プログラミング線７０をＯＦＦ電圧Ｖｏｆｆにすればよい。書き換え可能不揮発スイッチ素子群４０のプログラミングも同様である。
図６Ａは、図２の機能ブロック２の例である。これは入力Ｉ２が０のとき０側入力Ｉ０がＯＵＴに出力され、入力Ｉ２が１のとき１側入力Ｉ１がＯＵＴに出力されるマルチプレクサである。
入力端子Ｉ０、Ｉ１、Ｉ２に固定論理値０、１または任意の入力信号を与えたとき、図６Ａのマルチプレクサがどのような論理機能を示すかを示したのが図６Ｂの表である。このように入力への固定論理値の与え方で多様な論理機能を実現することができる。
〔効果の説明〕本発明の実施の形態のプログラマブルセル５は、書き換え可能不揮発スイッチ素子群４０と、書き換え可能不揮発スイッチ素子群４３とを設けることで、多様な論理機能を設定することができる。書き換え可能不揮発スイッチ素子群４０、４３は、追加のプログラミングトランジスタを設ける必要がないため、回路全体の面積増加することなく、入力配線群３００の固定論理値を設定することができる。
なお図６Ｂは、機能ブロック２の一例を示したが、これに限定されるものではない。機能ブロック２の入力数および出力数は任意であってよい。
〔その他の効果〕一般的に、機能ブロック２としてルックアップテーブル（以下、ＬＵＴ）が広く使われている。図７は、書き換え可能不揮発スイッチ素子１を使った３入力ＬＵＴの例である。ＬＵＴは、８入力マルチプレクサ８の入力０から７に、書き換え可能不揮発スイッチ素子群４５と書き換え可能不揮発スイッチ素子群４６を接続したものである。
図７に記載の回路は、各入力において、ＬＵＴ論理値０書き換え可能不揮発スイッチ素子群４５か、ＬＵＴ論理値１書き換え可能不揮発スイッチ素子群４６かのいずれかのスイッチ素子をＯＮにプログラミングする。そして、すべての書き換え可能不揮発スイッチ素子１をプログラミングした後、ＬＵＴ論理値０プログラミング線７５を論理値０に、ＬＵＴ論理値１プログラミング線７６を論理値１にすることでＬＵＴとして機能する。Ｉ０、Ｉ１、Ｉ２が機能ブロック２の入力、ＯＵＴが出力となる。
しかしながら書き換え可能不揮発スイッチ素子１を使ったＬＵＴは面積が大きくなる問題がある。その理由は、ＬＵＴをプログラムするために、８入力マルチプレクサ８の入力にＬＵＴプログラミングトランジスタ群３５と、それに繋がるＬＵＴプログラミング線８５が必要となるためである。プログラミングトランジスタは大きい面積を占めるため、このＬＵＴの面積は非常に大きくなってしまう。
本実施形態のプログラマブルセル５では、機能ブロック２の入力に書き換え可能不揮発スイッチ素子群４０と書き換え可能不揮発スイッチ素子群４３とを設けることで機能ブロック２に多様な論理機能の設定を行うことができる。
また、書き換え可能不揮発スイッチ素子１のプログラミングにはすでに備わっている入力プログラミングトランジスタ群３０を使用することができるため、別途プログラミングトランジスタの追加は必要ない。このように本実施形態は、書き換え可能不揮発スイッチ素子１を使って小面積の論理機能設定手段を実現することができる。
〔第５の実施形態〕次に、第５の実施形態について説明する。
図８に示すように、本実施形態が第２の実施形態と異なる点は、垂直方向の配線を第Ｍ層金属配線３に、また水平方向の配線を第Ｍ＋１層金属配線４に形成した点である。それ以外の構成・接続関係は、第２の実施形態と同様である。
本実施形態のプログラマブルセル５は、書き換え可能不揮発スイッチ素子１を使っている。
例えば図３〜５に示すように、書き換え可能不揮発スイッチ素子群６１と６２は２次元スイッチマトリックスを形成しているが、両者はさらに書き換え可能不揮発スイッチ素子群６３と別の２次元スイッチマトリックスを形成している。このように本実施形態における再構成可能回路は、単純な単一のスイッチマトリクスではなく、複数のスイッチマトリクスが互いに複雑に関連しあって存在している。そのため、スイッチ素子群をコンパクトにレイアウトする工夫が必要である。
そこで本実施形態におけるプログラマブルセル５は、垂直方向の配線を第Ｍ層金属配線３に、また水平方向の配線を第Ｍ＋１層金属配線４に形成し、層ごとに交互の配線方向を変えた。
図８は、配線レイアウト例を上から見た図である。ここで第Ｍ層金属配線３は垂直方向配線に使い、第Ｍ＋１層金属配線４は水平方向配線に使っている。書き換え可能不揮発スイッチ素子１は水平方向配線４と垂直方向配線３の交差点に形成される。
図９は、垂直配線方向３と、水平配線方向４との交差点の横面を示したものである。垂直方向配線３と水平方向配線４の間には、アノード１０、イオン伝導体１１、カソード１２で構成される書き換え可能不揮発スイッチ素子１が形成されている。ビア６は、水平方向配線４と書き換え可能不揮発スイッチ素子１とを接続するものである。アノード１０は配線と同じ銅で作られることが多いため、垂直方向配線３をアノード１０として使うこともできる。
すべての書き換え可能不揮発スイッチ素子１を同じ構造で形成することで、マスクパタンを簡単にしてコストを抑えることができる。すなわち図９を例にすると、すべての書き換え可能不揮発スイッチ素子１のアノード１０を第Ｍ層の垂直方向配線３側にし、カソード１２を第Ｍ＋１層の水平方向配線４側にする。なお、すべての書き換え可能不揮発スイッチ素子１の向きを逆にしても差し支えない。
図１０Ａは図９の斜視図である。水平方向配線４と垂直方向配線３の間に書き換え可能不揮発スイッチ素子１が形成され。アノード１０は垂直方向配線３側に形成されている。
〔効果の説明〕本実施形態のプログラマブルセル５は、複数のスイッチマトリクスが互いに複雑に関連しあって存在しているが、すべての書き換え可能不揮発スイッチ素子１を同じ向きに形成している。例えば、すべての書き換え可能不揮発スイッチ素子１のアノード１０を第Ｍ層垂直方向金属配線に接続し、カソードを第Ｍ＋１層水平方向金属配線に接続することで、全体として無駄な配線の引き回しがなくなり、コンパクトなレイアウトが可能となる。ただし、書き換え可能不揮発スイッチ素子群５１や５２のように垂直方向と水平方向の配線の交差点にない書き換え可能不揮発スイッチ素子１はこの限りでない。
なお図１０Ｂに示すように、書き換え可能不揮発スイッチ素子１の向きを同じにしたままで、アノード１０とカソード１２の繋がる配線を逆にすることも可能ではある。図１０Ｂは、図１０Ａとは配線が逆の場合の斜視図である。つまり、アノード１０が水平方向配線４と接続しており、カソード１２が垂直方向配線３と接続している。
上記構造について詳細に説明すると、書き換え可能不揮発スイッチ素子１のアノード１０は、第Ｍ層金属配線３Ａに接続している。さらに第Ｍ層金属配線３Ａは、ビア６Ｂを介して水平方向配線４に接続している。また書き換え可能不揮発スイッチ素子１のカソードは、第Ｍ＋１層金属配線４Ａに接続している。さらに第Ｍ＋１層金属配線４Ａは、ビア６Ａを介して垂直方向配線３に接続している。
このように書き換え可能不揮発スイッチ素子１のアノード１０とカソードを図１０Ａの例とは逆の配線に接続することも可能である。
〔第６の実施形態〕次に、第６の実施形態について説明する。
図１１に示すように、本実施形態が第２の実施形態と異なる点は、書き換え可能不揮発スイッチ素子群６１の位置を変更し、書き換え可能不揮発スイッチ素子群６０にした点である。それ以外の構成・接続関係は、第１の実施形態と同様である。
本実施形態における再構成可能回路は、図１１に示すように、水平方向プログラマブル配線群１００に垂直方向分岐配線１１０を設け、垂直方向分岐配線１１０は、書き換え可能不揮発スイッチ素子６０を介して入力配線群３００と接続している。つまり図１１は、図２に記載されている書き換え可能不揮発スイッチ素子群６１の位置を変更し、書き換え可能不揮発スイッチ素子群６０としたものである。
上記構造の場合、回路のトポロジーは変わらないが、上述の最適レイアウトに従うため書き換え可能不揮発スイッチ素子群６０の極性は図２における書き換え可能不揮発スイッチ素子群６１と逆となる。
つまり書き換え可能不揮発スイッチ素子群６０のアノード１０は、水平方向プログラマブル配線群１００の垂直方向分岐線１１０と接続している。一方、図２の書き換え可能不揮発スイッチ素子群６１のカソードが、水平方向プログラマブル配線群１００と接続している。
図２、図８ともに垂直方向、水平方向長距離配線がそれぞれ実際のレイアウトの垂直方向と水平方向配線に対応している。上記の書き換え可能不揮発スイッチ素子群６０、６１をコンパクトレイアウト法に従うと、このような対処が必要となる。以上のように、本実施形態では、最適レイアウトが実現できるように回路図ネットリストを定めることができる。
〔効果の説明〕図１１の書き換え可能不揮発スイッチ素子１（５１，５２を除く）はすべて垂直方向配線側にアノード１０が接続されている。このように回路図における書き換え可能不揮発スイッチ素子１の繋ぎ方（極性）をレイアウトに応じて自由に定めることができ、多様な配線設計を実現することができる。
〔第７の実施形態〕次に第７の実施形態について説明する。
図１２に示すように、本実施形態の再構成可能回路は、３つの状態を遷移する動作モードを有している。それ以外の構成・接続関係は、第１の実施形態と同様である。
図１２は、本実施形態における再構成可能回路の状態遷移図を示したものである。本実施形態における再構成可能回路は、中間状態８０００、プログラミング状態８１００、アプリケーション状態８２００と３つの状態を遷移する。
本実施形態における再構成可能回路は、コンフィギュレーションされていない状態で電源投入すると、中間状態８０００になる。このとき、全てのプログラミングトランジスタはＯＦＦになり、全プログラミングドライバ７は中間電圧Ｖｍｄｌを出力する。これによってすべての配線は、中間電圧Ｖｍｄｌとなり浮き配線がなくなる。
特定の１つの書き換え可能不揮発スイッチ素子１をプログラムするとき、プログラミング状態８１００に遷移する。プログラミング状態８１００は、プログラム対象の書き換え可能不揮発スイッチ素子１に繋がるプログラミングトランジスタをＯＮして、それ以外プログラミングトランジスタをＯＦＦにする。
上記の場合、プログラム対象の書き換え可能不揮発スイッチ素子１のアノード１０に繋がるプログラミングドライバ７は電圧Ｖｏｎを出力し、カソード１２に繋がるプログラミングドライバ７は０電圧を出力して、上記スイッチ素子をＯＮ状態にプログラムする。
１つの書き換え可能不揮発スイッチ素子１のプログラムが完了するたびに、中間状態８０００にもどり、また別のスイッチ素子のプログラムに進む。
〔効果の説明〕再構成可能回路は、プログラミング状態８１００において、ほとんどの配線が浮き配線となってしまう。しかし、１つのスイッチ素子のプログラム終了ごとに中間状態８０００に戻るため、全配線を中間電圧Ｖｍｄｌにチャージし、電位を一定の範囲に収めることができる。
所望のプログラムが終了したのち、アプリケーション状態８２００に遷移する。ここでは全電源電圧を通常動作電圧Ｖｄｄにし、プログラムによって再構成可能回路に書き込まれたアプリケーション回路を動作することができる。
一旦プログラムされれば電源を切っても消えないので、次に電源を再投入してアプリケーション回路を走らせるときには、直接アプリケーション状態８２００からはじめることが出来る。
アプリケーション回路を書き換えるときは、中間状態８０００にして必要な書き換え可能不揮発スイッチ素子１をＯＮ設定したりＯＦＦ設定したりする。ＯＦＦ設定するにはプログラミング状態８１００に遷移し、プログラム対象の書き換え可能不揮発スイッチ素子１のカソードに繋がるプログラミングドライバ７の出力電圧をＶｏｆｆ、アノード１０に繋がるプログラミングドライバ７の出力電圧を０Ｖにする。
〔第８の実施形態〕次に、第８の実施形態について説明する。
次に、本実施形態の再構成可能回路におけるプログラミングブロックについて説明する。それ以外の構成・接続関係は、第２の実施形態と同様である。
〔構造の説明〕図１３Ａは、図２における第１のプログラミングブロック７０００の構成図である。第１のプログラミングブロック７０００は、プログラミングドライバ７ａ、７ｂ、７Ａ、７Ｂ、７Ｃを備えており、各プログラミングドライバ７のＴＥＳＴ端子は、状態検出線５００と繋がっている。
プログラミングドライバ７ａ、７ｂ、７ｃ、７Ａ、７Ｂ、７Ｃの出力ＰＶは、それぞれ入力プログラミング線７０、水平プログラミング線７１、入力論理値０プログラミング線８０、入力論理値１プログラミング線８３、水平固定値プログラミング線８１を駆動する。
図２における第２のプログラミングブロック６０００の構成図を示したのが図１３Ｂである。第２のプログラミングブロック６０００は、プログラミングドライバ７ｄ、７Ｄを備えており、各プログラミングドライバ７のＴＥＳＴ端子は、状態検出線５００に繋がっている。
プログラミングドライバ７ｄ、７Ｄの出力ＰＶは、それぞれ垂直固定値プログラミング線８２、垂直プログラミング線７２を駆動する。
図２の第１のプログラミング配線群７００は図５のプログラミング線７０、７１、８０、８３、８１に対応する。図２の第２のプログラミング配線群６００は図５のプログラミング線７２、８２に対応する。
次に、図１４を用いて、各プログラミングドライバ７の回路図を説明する。
プログラミングドライバ７は、少なくとも３種類の電源電圧Ｖｏｎ、Ｖｏｆｆ、Ｖｍｄｌとグランド０Ｖから１つを選択してＰＶに出力を行う。あるいは電圧選択トランジスタ群３６をすべてＯＦＦにしてＰＶをハイインピーダンス状態にする。
プログラミングドライバ７がいずれの状態を出力するかは、電圧選択線群９６に与えられる信号によって決まる。この信号は図２のプログラミングコントローラ９から出力される信号に基づいて生成される。つまり、いずれの電圧で出力を行うかは、プログラミングコントローラ９により決まる。
ＰＶに出力する電圧が０Ｖである場合、テスト選択トランジスタ３４がＯＮとなり、ＰＶの電圧がＴＥＳＴ端子に出力される。一度に一つの書き換え可能不揮発スイッチ素子１のみをプログラムするため、全プログラミングドライバ７のうち一つのみが０Ｖを出力する。
すなわち一つのＴＥＳＴ端子のみが有効になり、他のＴＥＳＴ端子はハイインピーダンス状態（ＴＥＳＴ選択トランジスタはＯＦＦ）になる。書き換え可能不揮発スイッチ素子１は、ＯＮ状態とＯＦＦ状態では抵抗が大きく異なるため、０Ｖを出力するプログラミングドライバ７の端子ＰＶの電位も両者で異なる。
すなわちＯＦＦ状態ではほぼ０ＶだがＯＮ状態ではそれより明確に高い電位になる。この電位の違いはＴＥＳＴ端子から状態検出線５００を通じてプログラミングコントローラ９に伝わる。これによってプログラミングコントローラ９は所望のプログラミングが行われたか否かを検知する。
また書き換え可能不揮発スイッチ素子１にはプログラミングトランジスタを通じて電圧が加わるため、プログラミングトランジスタの閾電圧Ｖｔｈだけ低い電圧が加わる。そのため、外部から与える電圧Ｖｏｎ、Ｖｏｆｆは書き換え可能不揮発スイッチ素子１のＯＮ電圧、ＯＦＦ電圧よりＶｔｈだけ高い電圧を与えるとよい。
中間状態８０００では書き換え可能不揮発スイッチ素子１にＯＮ電圧／２の電圧を与える。そのため、外部電源電圧ＶｍｄｌはＯＮ電圧／２＋Ｖｔｈ／２の電圧にするのが望ましい。一般にＶｏｎ＞Ｖｏｆｆとなり両電圧は異なる。また、書き換え可能不揮発スイッチ素子１をＯＮ状態にプログラムするためのＯＮ電流より、ＯＦＦ状態にするためのＯＦＦ電流のほうが大きい。
このようにＯＮ設定とＯＦＦ設定は単に書き換え可能不揮発スイッチ素子１に加える電圧の極性が逆なだけでなく、電圧値や電流値が異なる。図１４のプログラミングドライバ７は３種類の異なる電圧を印加することができ、また電圧選択トランジスタ群３６の各トランジスタ幅を調整することで電流も電源ごとに任意に設定することができる。
図２のプログラマブルセル５では、水平プログラマブル配線群１００は４本の配線セグメント、垂直プログラマブル配線群２００は３本の配線セグメント、機能ブロック２の入力数は３、出力数は１の例を示しているが、これらの数は任意であってよい。また、各配線セグメントはプログラマブルセル５を１つ分の長さである例を示しているが、この配線長はこれに限定されるものではない。
〔効果の説明〕一般的に、書き換え可能不揮発スイッチ素子１を使った再構成可能回路は、一種類のプログラミング電圧しか使えないという問題があった。つまり、書き換え可能不揮発スイッチ素子１のＯＮ設定とＯＦＦ設定は同じ電圧で極性を反対にすることを想定している。しかし一般にＶｏｎとＶｏｆｆは同じとは限らず、ＯＮ設定電流とＯＦＦ設定電流も異なることが多い。さらに、プログラミング過程のなかに、ＯＮ設定とＯＦＦ設定以外の状態も必要となるため、多様なプログラミング状態８１００への対応が出来ないという問題があった。
本実施形態における書き換え可能不揮発スイッチ素子１を使った再構成可能回路は、プログラミングドライバ７に書き換え可能不揮発スイッチ素子１のＯＮ設定電圧、ＯＦＦ設定電圧、中間電圧、および０Ｖを出力する機能を設けている。そして上記の出力電圧は、選択するトランジスタの幅を調整することで、電源ごとに電流を設定することができる。
上記構成により、適切なＯＮ設定条件およびＯＦＦ設定条件を実現することができ、書き換え可能不揮発スイッチ素子１の確実なプログラミングを行える。さらに中間電圧出力機能を有することにより、プログラマブル配線を所望の電位範囲に保持することが出来るため、書き換え可能不揮発スイッチ素子１の誤プログラミングを抑えることが出来る。
なお、上記第１〜８の実施形態では、プログラマブル配線１００と２００は、直角に交差しているが、これに限定されず直角以外の角度で交差していてもよい。
以上、本発明を上記実施の形態及び実施例に即して説明したが、本発明は、上記実施の形態、及び実施例の構成のみに限定されるものでなく、本発明の範囲内で当業者であればなし得るであろう各種変形、修正を含むことはもちろんである。
なお、この出願は、２０１０年９月８日に出願された日本出願特願２０１０−２００４３３を基礎とする優先権を主張し、その開示の全てをここに取り込む。
【符号の説明】
【０００９】
１、１Ａ、１Ｂ、１ａ、１ｂ、１ｃ、４０、４１、４２、４３、４５、４６    書き換え可能不揮発スイッチ素子
２    機能ブロック
３、３Ａ    第Ｍ層金属配線
４、４Ａ    第Ｍ＋１層金属配線
５    プログラマブルセル
６、６Ａ、６Ｂ    ビア
７ａ、７ｂ、７ｄ、７Ａ、７Ｂ、７Ｃ、７Ｄ    プログラミングドライバ
８    ８入力マルチプレクサ
９    プログラミングコントローラ
１０    アノード
１１  イオン伝導体
１２    カソード
１３、１４    書き換え可能不揮発スイッチ素子１の端子
２１、２２、４０、４１、４２、４３、５１、５２、６０、６１、６２、６３    書き換え可能不揮発スイッチ素子群
３０    入力プログラミングトランジスタ群
３１    水平プログラミングトランジスタ群
３２    垂直プログラミングトランジスタ群
３３    出力プログラミングトランジスタ
３０ａ、３１ａ    プログラミングトランジスタ
３４    テスト選択トランジスタ
３５    ＬＵＴプログラミングトランジスタ群
３６    電圧選択トランジスタ群
７０    入力プログラミング線
７１    水平プログラミング線
７２    垂直プログラミング線
７５    ＬＵＴ論理値０プログラミング線
７６    ＬＵＴ論理値１プログラミング線
８０    入力論理値０プログラミング線
８１    水平固定値プログラミング線
８２    垂直固定値プログラミング線
８３    入力論理値１プログラミング線
８５    ＬＵＴプログラミング線
９３    出力プログラミングトランジスタ３３のゲート端子
９６    電圧選択線群
１００    水平プログラマブル配線群
１１０    垂直方向分岐配線
２００    垂直プログラマブル配線群
３００、３１０    機能ブロック２の入力配線群
４００、４１０    機能ブロック２の出力配線
５００    状態検出線
６００    第２のプログラミング配線群
７００    第１のプログラミング配線群
１０００    水平配線群
２０００    垂直配線群
５０００    配線群の交差領域
６０００    第２のプログラミングブロック
７０００    第１のプログラミングブロック
８０００    中間状態
８１００    プログラミング状態
８２００    アプリケーション状態
【図１】
2012032937.tif 000003
【図２】
2012032937.tif 000004
【図３】
2012032937.tif 000005
【図４】
2012032937.tif 000006
【図５】
2012032937.tif 000007
【図６Ａ】
2012032937.tif 000008
【図６Ｂ】
2012032937.tif 000009
【図７】
2012032937.tif 000010
【図８】
2012032937.tif 000011
【図９】
2012032937.tif 000012
【図１０Ａ】
2012032937.tif 000013
【図１０Ｂ】
2012032937.tif 000014
【図１１】
2012032937.tif 000015
【図１２】
2012032937.tif 000016
【図１３Ａ】
2012032937.tif 000017
【図１３Ｂ】
2012032937.tif 000018
【図１４】
2012032937.tif 000019
【図１５Ａ】
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【図１５Ｂ】
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【図１５Ｃ】
2012032937.tif 000022
【図１６】
2012032937.tif 000023
【図１７Ａ】
2012032937.tif 000024
【図１７Ｂ】
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【国際調査報告】
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2012032937.tif 000027
2012032937.tif 000028
2012032937.tif 000029