JP2005260039A - 半導体集積回路装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】外部接続用パッド1と、静電放電保護回路2と、入力回路3と、内部回路4とを備えている半導体集積回路装置において、静電放電保護回路2を構成する第1のNチャネル型MISトランジスタ7及び第2のNチャネル型MISトランジスタ8の各ゲートの電位は、ESD発生の際に電圧供給回路5及び第1のゲート制御回路6により、しきい値電圧より高くなる。これにより、静電放電保護回路2のブレークダウン電圧が低下するため、ESD発生の際に入力回路3、内部回路4及び静電保護回路2を適切に保護することが可能となる。
【選択図】図3
Description
第2の半導体集積回路装置において、第2のNチャネル型MISトランジスタのゲートの電位を高くする第1のゲート制御回路と、第4のNチャネル型MISトランジスタのゲートの電位を高くする第2のゲート制御回路とを有していることが好ましい。
以下に本発明の第1の実施の形態に係る半導体集積回路装置について図3を参照しながら説明する。
以下、本発明に係る第1の実施形態の一変形例について、第1の実施形態の半導体集積回路装置との差異のみを図4を参照しながら説明する。
以下に本発明に係る第2の実施形態について図5を参照しながら説明する。
以下に本発明に係る第2の実施形態の第1変形例について、第2の実施形態の半導体集積回路装置との差異のみを図6を用いて説明する。
以下に本発明に係る第2の実施形態の第2変形例について第1の実施形態の変形例及び第2の実施形態の第1変形例との差異のみを図7を参照しながら説明する。
以下に本発明に係る第3の実施形態について図8を参照しながら説明する。
以下に本発明に係る第4の実施形態について、図9を参照しながら説明する。
2 静電放電保護回路
3 入力回路
4 内部回路
5 電圧供給回路
6 第1のゲート制御回路
7 第1のNチャネル型MISトランジスタ
8 第2のNチャネル型MISトランジスタ
10 第1のPチャネル型MISトランジスタ
11 ノード
14 ノード
18 ノード
25 ノード
30 ノード
12 容量素子
16 容量素子
13 抵抗素子
17 抵抗素子
15 基板制御回路
19 出力回路
20 第2のPチャネル型MISトランジスタ
21 第3のNチャネル型MISトランジスタ
22 第4のNチャネル型MISトランジスタ
23 “H”出力プリバッファ
24 “L”出力プリバッファ
26 第2のゲート制御回路
27 第3のPチャネル型MISトランジスタ
28 インバータ
29 電源電圧供給配線
Claims (28)
- 外部接続用パッドと、
前記外部接続用パッドに接続された被保護回路と、
前記外部接続用パッドと前記被保護回路との間に設けられた静電放電保護回路とを備えた半導体集積回路装置であって、
前記静電放電保護回路は、前記外部接続用パッドと前記被保護回路との間に設けられた第1のノードと接地との間に順に直列に接続された第1のNチャネル型MISトランジスタ及び第2のNチャネル型MISトランジスタを有し、
静電放電発生の際に、前記第1のNチャネル型MISトランジスタ及び第2のNチャネル型MISトランジスタのゲートの電位又は基板の電位を高くすることにより、前記静電放電保護回路のブレークダウン電圧を通常動作時と比べて低くすることを特徴とする半導体集積回路装置。 - 静電放電発生の際には、前記ゲートの電位又は基板の電位を前記第1のNチャネル型MISトランジスタ及び第2のNチャネル型MISトランジスタのしきい値電圧より高くすることを特徴とする請求項1に記載の半導体集積回路。
- 前記静電放電保護回路は、前記第1のNチャネル型MISトランジスタのゲートに対して、静電放電発生時に電源電圧供給配線を介して電圧を供給する電圧供給回路を有していることを特徴とする請求項1又は2に記載の半導体集積回路装置。
- 前記電圧供給回路は、ドレインが前記第1のノードに接続され、ゲート及びソースがそれぞれ前記電源電圧供給配線に接続された第1のPチャネル型MISトランジスタにより構成されていることを特徴とする請求項3に記載の半導体集積回路装置。
- 前記電圧供給回路は、前記第1のノードから前記電源電圧供給配線に向かう方向を順方向としたときの順方向に接続された1つ以上のダイオードにより構成されていることを特徴とする請求項3に記載の半導体集積回路装置。
- 前記電圧供給回路は、前記第1のノードから前記電源電圧供給配線に向かう方向を順方向としたときの逆方向に接続された1つ以上のツェナーダイオードにより構成されていることを特徴とする請求項3に記載の半導体集積回路装置。
- 前記静電放電保護回路は、静電放電発生時に前記第2のNチャネル型MISトランジスタのゲートの電位を高くする第1のゲート制御回路を有していることを特徴とする請求項1から6のいずれか1項に記載の半導体集積回路装置。
- 前記静電放電保護回路は、静電放電発生時に前記第1のNチャネル型MISトランジスタ及び第2のNチャネル型MISトランジスタの各基板の電位を高くする基板制御回路を有していることを特徴とする請求項1から7のいずれか1項に記載の半導体集積回路装置。
- 前記第1のゲート制御回路は、一方の端子が前記第2のNチャネル型MISトランジスタのゲートに接続された第2のノードと接続され他方の端子が接地と接続された抵抗素子と、
一方の端子が前記第2のノードと接続され他方の端子が前記外部接続用パッドからの電位を受ける容量素子とを有していることを特徴とする請求項7又は8に記載の半導体集積回路装置。 - 前記第1のゲート制御回路は、一方の端子が前記第2のNチャネル型MISトランジスタのゲートに接続された第2のノードと接続され他方の端子が接地と接続された抵抗素子と、
一方の端子が前記第2のノードと接続され他方の端子が前記外部接続用パッドからの電位を受ける1つ以上のダイオードとを有しており、
前記ダイオードは、前記第2のノードに向かう方向を順方向としたときの順方向に接続されていることを特徴とする請求項7又は8に記載の半導体集積回路装置。 - 前記第1のゲート制御回路は、一方の端子が前記第2のNチャネル型MISトランジスタのゲートに接続された第2のノードと接続され他方の端子が接地と接続された抵抗素子と、
一方の端子が前記第2のノードと接続され他方の端子が前記外部接続用パッドからの電位を受ける1つ以上のツェナーダイオードとを有しており、
前記ツェナーダイオードは、前記第2のノードに向かう方向を順方向としたときの逆方向に接続されていることを特徴とする請求項7又は8に記載の半導体集積回路装置。 - 前記第1のゲート制御回路は、前記電源電圧供給配線と接地との間に接続されていることを特徴とする請求項9から11のいずれか1項に記載の半導体集積回路装置。
- 前記第1のゲート制御回路は、前記外部接続用パッドと接地との間に接続されていることを特徴とする請求項9から11のいずれか1項に記載の半導体集積回路装置。
- 前記基板制御回路は、一方の端子が前記第1のNチャネル型MISトランジスタ及び第2のNチャネル型MISトランジスタの各基板に接続された第3のノードと接続され他方の端子が接地と接続された抵抗素子と、
一方の端子が前記第3のノードと接続され他方の端子が前記外部接続用パッドからの電位を受ける容量素子とを有していることを特徴とする請求項8に記載の半導体集積回路装置。 - 前記基板制御回路は、一方の端子が前記第1のNチャネル型MISトランジスタ及び第2のNチャネル型MISトランジスタの各基板に接続された第3のノードと接続され他方の端子が接地と接続された抵抗素子と、
一方の端子が前記第3のノードと接続され他方の端子が前記外部接続用パッドからの電位を受ける1つ以上のダイオードとを有しており、
前記ダイオードは、前記第3のノードに向かう方向を順方向としたときの順方向に接続されていることを特徴とする請求項8に記載の半導体集積回路装置。 - 前記基板制御回路は、一方の端子が前記第1のNチャネル型MISトランジスタ及び第2のNチャネル型MISトランジスタの各基板に接続された第3のノードと接続され他方の端子が接地と接続された抵抗素子と、
一方の端子が前記第2のノードと接続され他方の端子が前記外部接続用パッドからの電位を受ける1つ以上のツェナーダイオードとを有しており、
前記ツェナーダイオードは、前記第3のノードに向かう方向を順方向としたときの逆方向に接続されていることを特徴とする請求項8に記載の半導体集積回路装置。 - 前記基板制御回路は、前記電源電圧供給配線と接地との間に接続されていることを特徴とする請求項13ら16のいずれか1項に記載の半導体集積回路装置。
- 前記基板制御回路は、前記外部接続用パッドと接地との間に接続されていることを特徴とする請求項13ら16のいずれか1項に記載の半導体集積回路装置。
- 外部接続用パッドと、
前記外部接続用パッドに接続された被保護回路と、
前記外部接続用パッドと前記被保護回路との間に設けられた静電放電保護回路と、
前記静電保護回路と前記被保護回路との間に設けられた出力回路とを備えた半導体集積回路装置であって、
前記静電放電保護回路は、前記外部接続用パッドと前記被保護回路との間に設けられた第1のノードと接地との間に順に直列に接続された第1のNチャネル型MISトランジスタ及び第2のNチャネル型MISトランジスタを有し、
前記出力回路は、前記静電保護回路と前記被保護回路との間に設けられた第2のノードと接地との間に順に直列に接続された第3のNチャネル型MISトランジスタ及び第4のNチャネル型MISトランジスタと、
前記第2のノードと電源電圧供給配線との間に接続された第1のPチャネル型MISトランジスタとからなり、
静電放電発生時に、前記出力回路が静電放電保護回路として動作し、前記第1のNチャネル型MISトランジスタ及び第2のNチャネル型MISトランジスタ並びに前記第3のNチャネル型MISトランジスタ及び第4のNチャネル型MISトランジスタの各ゲートの電位又は各基板の電位を高くすることにより、前記静電放電保護回路及び前記出力回路の各ブレークダウン電圧を通常動作時と比べて低くすることを特徴とする半導体集積回路装置。 - 静電放電発生の際には、前記各ゲートの電位又は各基板の電位を前記第1のNチャネル型MISトランジスタ及び第2のNチャネル型MISトランジスタ並びに前記第3のNチャネル型MISトランジスタ及び第4のNチャネル型MISトランジスタのしきい値電圧より高くすることを特徴とする請求項19に記載の半導体集積回路。
- 前記半導体集積回路装置は、前記第2のNチャネル型MISトランジスタのゲートの電位を高くする第1のゲート制御回路と、
前記第4のNチャネル型MISトランジスタのゲートの電位を高くする第2のゲート制御回路とを有していることを特徴とする請求項19又は20に記載の半導体集積回路装置。 - 前記第1のゲート制御回路は、一方の端子が前記第2のNチャネル型MISトランジスタのゲートに接続された第3のノードと接続され他方の端子が接地と接続された抵抗素子と、
一方の端子が前記第3のノードと接続され他方の端子が前記外部接続用パッドと接続されている容量素子とを有していることを特徴とする請求項21に記載の半導体集積回路装置。 - 前記第1のゲート制御回路は、一方の端子が前記第2のNチャネル型MISトランジスタのゲートに接続された第3のノードと接続され他方の端子が接地と接続された抵抗素子と、
一方の端子が前記第3のノードと接続され他方の端子が前記電源電圧供給配線と接続されている容量素子とを有していることを特徴とする請求項21に記載の半導体集積回路装置。 - 前記第2のゲート制御回路は、前記第2のNチャネル型MISトランジスタのゲートと、前記第4のNチャネル型MISトランジスタのゲートとの間に接続された第3のPチャネル型MISトランジスタと、
入力端子が前記第2のNチャネル型MISトランジスタのゲートに接続され、出力端子が前記第3のPチャネル型MISトランジスタのゲートに接続されたインバータとにより構成されていることを特徴とする請求項21から23のいずれか1項に記載の半導体集積回路装置。 - 前記第2のゲート制御回路は、前記第2のNチャネル型MISトランジスタのゲートと、前記第4のNチャネル型MISトランジスタのゲートとの間に接続された1つ以上のダイオードであって、
前記ダイオードは、前記第2のNチャネル型MISトランジスタのゲートから前記第4のNチャネル型MISトランジスタのゲートに向かう方向を順方向としたときの順方向に接続されていることを特徴とする請求項21から23のいずれか1項に記載の半導体集積回路装置。 - 前記第1のNチャネル型MISトランジスタ及び第2のNチャネル型MISトランジスタ並びに前記第3のNチャネル型MISトランジスタ及び第4のNチャネル型MISトランジスタの各基板の電位を高くする基板制御回路を有していることを特徴とする請求項19から25のいずれか1項に記載の半導体集積回路装置。
- 前記基板制御回路は、一方の端子が前記第1のNチャネル型MISトランジスタ及び第2のNチャネル型MISトランジスタ並びに前記第3のNチャネル型MISトランジスタ及び第4のNチャネル型MISトランジスタの各基板に接続された第4のノードと接続され他方の端子が接地と接続された抵抗素子と、一方の端子が前記第4のノードと接続され他方の端子が前記外部接続用パッドと接続された容量素子とを有していることを特徴とする請求項26に記載の半導体集積回路素子。
- 前記基板制御回路は、一方の端子が前記第1のNチャネル型MISトランジスタ及び第2のNチャネル型MISトランジスタ並びに前記第3のNチャネル型MISトランジスタ及び第4のNチャネル型MISトランジスタの各基板に接続された第4のノードと接続され他方の端子が接地と接続された抵抗素子と、一方の端子が前記第4のノードと接続され他方の端子が前記電源電圧供給配線と接続された容量素子とを有していることを特徴とする請求項26に記載の半導体集積回路素子。
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