(57)【要約】集積回路は、基板コンタクトを持たない少なくとも２つの出力ドライバ（４）を備えている。さらに、集積回路は少なくとも、Ｖｓｓｃコンタクト（７，９）を有するコアと、少なくとも１つのＶｓｓｑコンタクト（８）を有する周辺部とを備える。１００から３００オームの間の値を持つ抵抗が、各Ｖｓｓｑコンタクト（８）と、Ｖｓｓｃコンタクト（７，９）との間に設けられる。抵抗（１１）の値は、スルーレート制御されていない出力ドライバの場合は２５０オームより大きいことが好ましく、スルーレート制御されている出力ドライバの場合は高くても２５０オーム程度が好ましい。抵抗（１１）は、Ｖｓｓｑパッドに設けられてもよい。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板コンタクトを持たない少なくとも２つの出力ドライバ（４）と、
Ｖｓｓｃコンタクト（７，９）を有するコア領域と、
少なくとも１つのＶｓｓｑコンタクト（８）を有する周辺領域と、
を少なくとも備え、
１００から３００オームの間の値を有する抵抗（１１）が各Ｖｓｓｑコンタクト（８）およびＶｓｓｃコンタクト（７，９）の間に存在することを特徴とする、集積回路。
【請求項２】
前記出力ドライバはスルーレート制御されておらず、前記抵抗（１１）の値は２５０オームより大きいことを特徴とする、請求項１に記載の集積回路。
【請求項３】
前記出力ドライバはスルーレート制御されており、前記抵抗（１１）の値は高くとも２５０オーム程度であることを特徴とする、請求項１に記載の集積回路。
【請求項４】
前記抵抗（１１）は、Ｖｓｓｑパッドに設けられていることを特徴とする、請求項１乃至３のいずれかに記載の集積回路。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
本発明は、基板コンタクトを持たない少なくとも２つの出力ドライバを備え、さらに、Ｖｓｓｃコンタクトを有するコア領域と、少なくとも１つのＶｓｓｑコンタクトを有する周辺領域とを少なくとも備える、集積回路に関する。
【０００２】
近年、集積回路はますます複雑化している。複雑さが増すにつれて、出力ドライバの数も増している。グラウンドバウンス（ｇｒｏｕｎｄ　ｂｏｕｎｃｅ）を減らすためには、Ｖｄｄｑ／Ｖｓｓｑコンタクト対（ＶｄｄｑとＶｓｓｑとは、それぞれ周辺部の供給電圧コンタクトおよびグラウンドコンタクト）あたりの出力ドライバの数を制限しなければならない。出力ドライバは相当量のグラウンドバウンスを引き起こす。このグラウンドバウンスが基板を通して他の領域に及ぶのを防ぐため、基板コンタクトを持たない出力ドライバが開発された。出力ドライバに基板コンタクトが無いということは、各ＶｓｓｑコンタクトとＶｓｓｃコンタクト（Ｖｓｓｃは、コアのグラウンドコンタクト）の間にキャパシタンスが存在することを意味する。もし、いくつかの異なるＶｄｄｑ／Ｖｓｓｑコンタクト対が用いられると、このキャパシタンスにより、Ｖｓｓｑ−Ｖｓｓｃ間に高い静電結合が生じ、Ｖｓｓｃにノイズが現れる。他にも副次的な影響として、キャパシタンス、接続ピンのインダクタンス、およびＮウェルと基板との間の横方向抵抗により、共振が生じる。この共振により、Ｖｓｓｑの値がより高くなることがある。
【０００３】
本発明の目的は、集積回路が基板コンタクトを持たない２つ以上の出力ドライバを備えているとしても、Ｖｓｓｃコンタクトでのグラウンドバウンスおよび共振を低減させることにある。
【０００４】
本発明によれば、各ＶｓｓｑコンタクトとＶｓｓｃコンタクトとの間に１００から３００オームの間の値を持つ抵抗が存在するため、この目的は達成される。
【０００５】
２種類の出力ドライバ、すなわちスルーレート（ｓｌｅｗ−ｒａｔｅ）制御されているものとされていないもの、が知られている。スルーレート制御出力ドライバは、出力端でのｄｉ／ｄｔを制限し、これだけでグラウンドバウンスを低減する。スルーレート制御されていないドライバは、高速が求められている時のみ用いられる。各出力ドライバは基板へのキャパシタンスの原因となる。出力ドライバの数が少なくなるほど、基板への総キャパシタンスと結合とは小さくなる。出力ドライバと供給電圧対Ｖｄｄｑ／Ｖｄｄｓの数が少ないと、グラウンドバウンスは制限される。しかし、共振は常に存在する。共振は、各ＶｓｓｑコンタクトとＶｓｓｃコンタクトとの間の並列抵抗によって減衰できる。
【０００６】
添付の図面を参照しながら本発明をより詳しく説明する。
【０００７】
図１は、コア領域２と周辺領域３とを有する回路１を、簡単に表した図である。図１において、参照符号４で表される標準的インバータなどの出力ドライバが周辺領域に設けられ、コンタクトＶｄｄｑ５およびＶｓｓｑ６とを介して供給電圧が与えられている。コア領域にはＶｓｓｃコンタクト７がある。Ｖｓｓｃコンタクト７と、Ｖｓｓｑコンタクト６とには、それぞれ寄生インダクタンス８および９が存在する。出力ドライバは基板コンタクトを持たず、その結果、コンデンサ１０がＶｓｓｃコンタクト７と、Ｖｓｓｑコンタクト６との間に存在する。出力ドライバ４は、スルーレート制御のものであってもよいし、そうでなくてもよい。コンタクト６及び７の接続ピンには、それぞれ参照符号８、９で表される自己インダクタンスがある。図１では、Ｖｄｄｑ／Ｖｓｓｑ対５、６が示されている。最近の集積回路は、このような対を複数備えている。図１では、出力ドライバ４はＶｄｄｑ／Ｖｓｓｑ対に属している。Ｖｄｄｑ／Ｖｓｓｑ対１つあたりの出力ドライバ４の数は、１より多くてもよい。最後に、Ｖｄｄｓ／Ｖｓｓｃ１３、７と表される、コアの供給電圧対接続の数は、１より多くてもよい。グラウンドバウンスおよび共振は、破線で囲まれた、１４、１５でそれぞれ表されている。出力ドライバの数と、供給電圧対の数とは、共振周波数だけでなく、コンデンサ１０の大きさを決定する。図１のモデルのＱは、Ｖｄｄｑ／Ｖｓｓｑ対の数をｎ、Ｖｄｄｑ／Ｖｓｓｑ対あたりの出力ドライバの数をｍ、Ｖｄｄｃ／Ｖｓｓｃ対の数をｃ、インダクタンス９をＬＶｓｓｃ、インダクタンス８をＬＶｓｓｑ、コンデンサ１０のキャパシタンスをＣｂｕｆ、ＮＭＯＳソースコンタクトと基板との間の横方向抵抗の抵抗値（メガオームの桁で）をＲとした場合、
【数１】
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と表すことができる。これまで定義してこなかった参照符号は、本明細書中では以下の意味を持つ。Ｖｄｄｃはコアの供給電圧接続、ＬＶｓｓｃはコアのグラウンド接続のインダクタンス、ＬＶｓｓｑは周辺部のグラウンド接続のインダクタンスである。Ｑの値が大きくなるほど、グラウンドバウンスのピーク値は高くなり、共振が無くなるまでの時間が長くなる。図１において参照符号１１で表される抵抗がＶｓｓｑコンタクト６とＶｓｓｃコンタクト７との間に設けられ、特にその抵抗値が１００から３００オームの間であるとき、Ｑの値が大きく低減され、よってグラウンドバウンスのピーク値と共振の持続時間が大きく低減されることがわかった。
【０００８】
スルーレート制御されている出力ドライバと、されていない出力ドライバを区別すると、抵抗１１の値はより正確に決定できる。スルーレート制御されている出力ドライバ４用の抵抗Ｒ１１の値は、１００から２５０オームの間であるのが好ましい。スルーレート制御されていない出力ドライバ４用の抵抗Ｒ１１の値は、２５０から３００オームの間であるのが好ましい。
【０００９】
図２ａ，ｂにおいて、横軸には１０ナノ秒単位で時間が示され、縦軸には５０ミリボルト単位で電圧が示されている。図３ａ，ｂ、４ａ，ｂ、５ａ，ｂ、６ａ，ｂも同様であるので、この説明はこれらの図については繰り返さない。
【００１０】
図２ａは、Ｖｄｄｃ／Ｖｓｓｃ対を１対、Ｖｄｄｑ／Ｖｓｓｑ対を１対、スルーレート制御されていない出力ドライバを３個備える集積回路における、スルーレート制御されていない出力ドライバを有する回路で、ＶｓｓｑおよびＶｓｓｃコンタクト間に抵抗１１が設けられていない状況を示す。この状況は、特に、３個のスルーレート制御されていない出力ドライバが一斉に切り替えられ、関連する集積回路のグラウンドバウンスが最大になるときである。図２ａは抵抗１１が設けられていない状況であるが、図２ｂは、１００オームの抵抗が設けられている状況である。グラウンドバウンスおよび共振が大幅に低減していることが明らかにわかる。
【００１１】
図３ａ，ｂは、全てが一斉に切り替えられる３個のスルーレート制御されている出力ドライバと、図２ａ，ｂの様に１つのＶｄｄｃ／Ｖｓｓｃ対と、１つのＶｄｄｑ／Ｖｓｓｑ対とを備える集積回路に、抵抗１１を設けた結果を示している。この時の抵抗１１の値は１００オームである。ここでも、抵抗１１を加えることにより、グラウンドバウンスおよび共振が大幅に低減している。
【００１２】
図３ａ，ｂの状況と対比できる状況が図４ａ，ｂに示されている。図４ａ，ｂは、１つのＶｄｄｃ／Ｖｓｓｃ対と、１つのＶｄｄｑ／Ｖｓｓｑ対と、一斉に切り替えられる９個のスルーレート制御されている出力ドライバを備える集積回路に関連する。ここでも、グラウンドバウンスと共振が大幅に低減しているのが見られる。
【００１３】
図５ａ，ｂは、図４ａ，ｂと同じ集積回路に関連する。しかし、９個の出力ドライバのうち、３個のみが切り替えられる。図５ａ，ｂから、グラウンドバウンスのピーク値は切り替えられる出力ドライバの数で決定され、切り替えられない出力ドライバは総キャパシタンスに寄与し、その結果共振が減衰するのが遅くなるのがはっきりとわかる。このケースの場合１００オームの値を持つ、抵抗１１の付加が、グラウンドバウンスの振幅と共振の持続時間に大きな影響を与えることがやはり図５ａ，ｂから明らかである。
【００１４】
図６ａ，ｃは、Ｖｄｄｑ／Ｖｓｓｑ対あたりの出力ドライバの数の影響とは何かを、３つの場合について示している。図６ａ、６ｂ、６ｃはそれぞれ、全てが一斉に切り替えられる６個の出力ドライバを備える集積回路に関連している。これら３つの場合のすべてにおいて、抵抗１１が設けられている。図６ａは、６個の出力ドライバの全てが１対のＶｄｄｑ／Ｖｓｓｑ対から供給を受けている状況を示す。図６ｂは、６個の出力ドライバの全てが２対のＶｄｄｑ／Ｖｓｓｑ対から供給を受けている状況を示す。図６ｃは、６個の出力ドライバの全てが４対のＶｄｄｑ／Ｖｓｓｑ対から供給を受けている状況を示す。図６ａ，ｃから、複数のＶｄｄｑ／Ｖｓｓｑ対に特定数の出力ドライバを配置することが、わずかとはいえグラウンドバウンスや共振の振幅に影響を与えるが、それは抵抗１１を付加するよりはるかに小さい影響であることがわかる。
【００１５】
当業者であれば、上述の内容に基づいて様々な実施の形態やその変形例を得ることが可能であるが、それらはすべて本発明の範囲内にあるものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】
供給電圧コンタクトおよび負荷を有する出力ドライバの簡素化モデル。
【図２ａ】
抵抗の付加がある場合とない場合とについて、グラウンドバウンスおよび共振を比較するための、一方の信号図。
【図２ｂ】
他方の抵抗の付加がある場合とない場合とについて、グラウンドバウンスおよび共振を比較するための、他方の信号図。
【図３ａ】
抵抗の付加がある場合とない場合とについて、グラウンドバウンスおよび共振を比較するための、一方の信号図。
【図３ｂ】
他方の抵抗の付加がある場合とない場合とについて、グラウンドバウンスおよび共振を比較するための、他方の信号図。
【図４ａ】
抵抗の付加がある場合とない場合とについて、グラウンドバウンスおよび共振を比較するための、一方の信号図。
【図４ｂ】
他方の抵抗の付加がある場合とない場合とについて、グラウンドバウンスおよび共振を比較するための、他方の信号図。
【図５ａ】
抵抗の付加がある場合とない場合について、グラウンドバウンスおよび共振を比較する、一方の信号図。
【図５ｂ】
他方の抵抗の付加がある場合とない場合について、グラウンドバウンスおよび共振を比較する、他方の信号図。
【図６ａ】
それぞれ抵抗が付加された、異なる電圧供給対Ｖｄｄｑ／Ｖｄｄｓについて、グラウンドバウンスおよび共振を比較するための、第１の信号図。
【図６ｂ】
それぞれ抵抗が付加された、異なる電圧供給対Ｖｄｄｑ／Ｖｄｄｓについて、グラウンドバウンスおよび共振を比較するための、第２の信号図。
【図６ｃ】
それぞれ抵抗が付加された、異なる電圧供給対Ｖｄｄｑ／Ｖｄｄｓについて、グラウンドバウンスおよび共振を比較するための、第３の信号図。
【国際公開パンフレット】
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【国際調査報告】
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