JP3181306B2 - 半導体集積回路 - Google Patents

半導体集積回路

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JP3181306B2
JP3181306B2 JP8533391A JP8533391A JP3181306B2 JP 3181306 B2 JP3181306 B2 JP 3181306B2 JP 8533391 A JP8533391 A JP 8533391A JP 8533391 A JP8533391 A JP 8533391A JP 3181306 B2 JP3181306 B2 JP 3181306B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明はメモリセルを有し、こ
のメモリセルに対してデータのプログラムを行う際に外
部から高電圧が印加されるEPROMもしくはEPRO
Mを内蔵したMOS型の半導体集積回路に関する。
【0002】
【従来の技術】EPROMもしくはEPROMを内蔵し
たMOS型の半導体集積回路では、各メモリセルに対し
てデータのプログラムを行う際に、集積回路の外部から
プログラム用の高電圧を供給する必要がある。そして、
このような集積回路では、プログラム用の高電圧を検出
して制御信号を発生し、この制御信号をデータ・プログ
ラムの際の種々の制御に用いている。また、上記高電圧
の検出のためには高電圧検出回路が用いられる。図3は
上記のような高電圧検出回路が設けられた従来の半導体
集積回路の回路図である。
【0003】図において、31は集積回路外部との間で信
号の授受を行うための外部端子(パッド)である。この
外部端子31には入力回路32の入力端が接続されている。
また、上記外部端子31と0Vの接地電圧VSSの印加点
との間には、信号出力用のNチャネルのMOSFET33
のソース・ドレイン間が挿入されている。このMOSF
ET33のゲートには信号Aが供給される。また、上記外
部端子31とVSSとの間には、2個のPチャネルのMO
SFET34,35及び1個のNチャネルのMOSFET36
のソース・ドレイン間が直列に挿入されている。そし
て、上記一方のPチャネルのMOSFET34のゲートは
そのドレインに接続され、他方のPチャネルのMOSF
ET35のゲート及びNチャネルのMOSFET36の各ゲ
ートは通常の電源電圧の印加点、例えば5Vの電源電圧
VDDの印加点に共通に接続されている。また、上記両
MOSFET35,36のドレイン共通非接続点にはインバ
ータ37の入力端が接続され、さらにこのインバータ37の
出力端にはもう1個のインバータ38の入力端が接続され
ている。
【0004】ここで、上記外部端子31は、外部からの信
号を入力回路32に入力し、あるいは集積回路内部の信号
を外部に出力する目的で使用されると共に、この集積回
路に内蔵された図示しないEPROMセルでデータのプ
ログラムを行う際に必要な高電圧を供給する目的に使用
される。このように1個の外部端子を複数の機能で共用
することにより外部端子全体の数を減らし、集積回路の
価格の上昇を抑えるようにしている。次に上記従来回路
の動作を簡単に説明する。
【0005】外部端子31を入力端子として使用する場合
は、VDDレベルもしくはVSSレベルの論理信号がこ
の外部端子31に供給される。この信号は入力回路32に入
力される。
【0006】外部端子31を出力端子として使用する場合
は、MOSFET33のゲートの信号Aの論理レベルが、
出力すべき信号のレベルに応じて設定される。たとえ
ば、外部端子31から論理“0”レベルの信号を出力する
場合、信号Aは“1”レベルに設定される。このとき、
上記MOSFET33がオンし、外部端子31は“0”レベ
ルとなる。一方、信号Aが“0”レベルに設定されたと
きはMOSFET33がオフする。このとき、外部端子31
は集積回路の外部に接続された図示しない負荷素子によ
り“1”レベルに設定される。
【0007】また、上記外部端子31にVDDよりも高い
プログラム用の高電圧VPPが供給されたとき、このV
PPの値がVDD+2Vthp (ただし、Vthp はPチャ
ネルのMOSFETのしきい値電圧の絶対値)以上であ
れば、MOSFET35がオンする。一方、Nチャネルの
MOSFET36はゲートにVDDが印加されており、常
時、オンしているので、インバータ37の入力端子の電位
はVPPとVSSの間の電位となる。そして、この電位
がインバータ37の回路しきい値電圧よりも高ければ、こ
のインバータ37の出力は“0”レベルとなり、インバー
タ38の出力は“1”レベルとなる。すなわち、外部端子
31にVDDよりも十分に高い高電圧VPPが供給された
ときにのみインバータ38の出力が“1”レベルとなり、
この信号が高電圧の検出信号として集積回路内部の各部
に伝達される。
【0008】ところで、上記集積回路では、データをプ
ログラムするとき以外でも、外部端子31にVDD以上の
電圧が供給される場合がある。例えば、出荷前のテスト
のときには、論理“1”レベルがVPP以下ではあるが
VDD+2Vthp 以上の信号が入力回路32に入力信号と
して供給される。このとき、PチャネルのMOSFET
34,35がオンし、外部端子31とVSSとの間に貫通電流
が流れるので、外部端子31の信号の電圧が降下し、適切
な電圧信号が入力回路32に供給されなくなり、テストが
正しく行われなくなるという問題がある。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】この発明は上記のよう
な事情を考慮してなされたものであり、その目的は、テ
ストの際に外部端子に供給される通常の電源電圧以上の
信号の電圧降下を生じせしめることなく、しかもデータ
のプログラムの際に供給される高電圧の検出を正しく行
うことができる半導体集積回路を提供することである。
【0010】
【課題を解決するための手段】この発明の半導体集積回
路は、集積回路の外部から通常の電圧レベルの信号が供
給されると共にプログラム用の高電圧が供給される外部
端子と、上記外部端子に供給される通常の電圧レベルの
信号が入力される入力回路と、上記外部端子にプログラ
ム用の高電圧が供給される際に論理“1”レベルとなる
制御信号を発生する手段と、上記外部端子にソースが接
続され、ゲートとドレインが接続されたPチャネルの第
1のMOSFETと、上記第1のMOSFETのドレイ
ンにソースが接続され、ゲートに上記制御信号が印加さ
れるPチャネルの第2のMOSFETと、ドレインが上
記第2のMOSFETのドレインに接続され、ソースが
基準電位の印加点に接続され、ゲートに上記制御信号が
印加されるNチャネルの第3のMOSFETと、上記第
2と第3のMOSFETのドレイン共通接続点の信号及
び上記制御信号が入力され、上記制御信号が論理“1”
レベルのときに上記第2と第3のMOSFETのドレイ
ン共通接続点の信号を検出する論理回路とを具備したこ
とを特徴とする半導体集積回路。
【0011】
【作用】外部端子にプログラム用の高電圧が供給されな
いときは第3のMOSFETがオフし、外部端子と基準
電位の印加点との間には貫通電流は発生しない。従っ
て、このとき、外部端子に供給される論理信号は、電圧
レベルが低下せずに入力回路に供給される。一方、外部
端子にプログラム用の高電圧が供給されたときは第3の
MOSFETがオンし、また論理回路が動作可能とな
り、外部端子に供給された電圧の検出が論理回路によっ
て行われる。
【0012】
【実施例】以下、図面を参照してこの発明を実施例によ
り説明する。
【0013】図1はこの発明に係る半導体集積回路の第
1の実施例の構成を示す回路図である。図1において、
11は集積回路外部との間で信号の授受を行うための外部
端子(パッド)である。この外部端子11には入力回路12
の入力端が接続されている。また、上記外部端子11と0
Vの接地電圧VSSの印加点との間には、信号出力用の
NチャネルのMOSFET13のソース・ドレイン間が挿
入されている。このMOSFET13のゲートには信号A
が供給される。
【0014】上記外部端子11と0Vの接地電圧との間に
は、2個のPチャネルのMOSFET14,15及び1個の
NチャネルのMOSFET16の各ソース・ドレイン間が
直列に挿入されている。上記一方のPチャネルのMOS
FET14のゲートはそのドレインに接続されている。ま
た、上記他方のPチャネルのMOSFET15のゲート及
びNチャネルのMOSFET16の各ゲートには、例えば
CPU17で発生されるモード信号Mが供給される。上記
モード信号Mは、この集積回路に内蔵されている図示し
ないEPROMセルに対してデータのプログラムが行わ
れるプログラム・モードの際に“1”レベルに設定さ
れ、それ以外のときには“0”レベルに設定される。な
お、CPU17で発生される上記モード信号Mは、同じ集
積回路内の必要な箇所に供給されている。
【0015】また、上記両MOSFET15,16のドレイ
ン共通非接続点の信号は、2入力のNANDゲート18の
一方の入力端に供給されている。上記NANDゲート18
の他方の入力端には上記モード信号Mが供給されてい
る。上記NANDゲート18の出力端にはインバータ19の
入力端が接続されている。
【0016】ここで、従来と同様に上記外部端子11は、
外部からの信号を入力回路12に入力し、あるいは集積回
路内部の信号を外部に出力する目的で使用されると共
に、この集積回路に内蔵された図示しないEPROMセ
ルでデータのプログラムを行う際に必要な高電圧VPP
を供給する目的で使用される。次に上記のような構成で
なる回路の動作を説明する。
【0017】まず、外部端子11を入出力端子として使用
する場合は、VDDレベルもしくはVSSレベルの論理
信号がこの外部端子11に供給されるか、もしくはMOS
FET13のゲートの信号Aの論理レベルが出力すべき信
号のレベルに応じて設定される。このとき、CPU17か
ら出力されるモード信号Mは“0”レベルとなる。従っ
て、NANDゲート18の出力は上記両MOSFET15,
16の接続点の電圧レベルにかかわらずに“1”レベルと
なり、インバータ19の出力は“0”レベルとなる。
【0018】一方、上記外部端子11に高電圧VPP(た
だし、VPP>VDD+2Vthp )が供給されたとき、
CPU17から出力されるモード信号Mは“1”レベルと
なる。このとき、NANDゲート18は両MOSFET1
5,16の直列接続点の電圧レベルの検出が可能な状態と
なる。このとき、VPP>VDD+2Vthp であるた
め、NANDゲート18は上記両MOSFET15,16の接
続点の電圧レベルが“1”レベルであることを検出し、
その出力は“0”レベルとなり、また、インバータ19の
出力は“1”レベルとなる。このように上記回路では外
部端子11に供給されるデータ・プログラム用の高電圧V
PPを検出することができる。
【0019】さらに、データをプログラムするとき以外
に、上記外部端子11にVDD以上の電圧が供給された場
合について説明する。このとき、CPU17から出力され
るモード信号Mは“0”レベルである。従って、外部端
子11を入出力端子として使用する場合と同様にインバー
タ19の出力は“0”レベルとなる。また、Nチャネルの
MOSFET16はモード信号Mによりオフ状態に設定さ
れるので、外部端子11とVSSとの間には貫通電流は発
生しない。従って、外部端子11に供給されたVDD以上
の電圧は降下することなく、そのままのレベルで入力回
路12に入力される。従って、出荷前のテストは正しく行
われる。
【0020】なお、上記モード信号Mは、この種の半導
体集積回路では必ず内部で発生されるものであるから、
この信号を流用すれば新たにモード信号Mを発生するた
めの回路を設ける必要はない。また、モード信号MがC
PU17以外の回路から出力される場合にはそれを利用す
れば良いことはもちろんである。
【0021】図2はこの発明に係る半導体集積回路の第
2の実施例の構成を示す回路図である。この実施例回路
が上記第1の実施例回路と異なる箇所は、前記NAND
ゲート18及びインバータ19からなる論理回路に替えて、
2個のインバータ20,21とNORゲート22とからなる論
理回路を設けた点である。すなわち、上記一方のインバ
ータ20は前記モード信号Mを受け、他方のインバータ21
は前記MOSFET15,16の直列接続点の信号を受け、
NORゲート22は上記両インバータ20,21の出力を受け
る。ここで、2個のインバータ20,21とNORゲート22
とからなる論理回路により、図1の論理回路と同様の出
力を得ることができる。
【0022】
【発明の効果】以上、説明したようにこの発明によれ
ば、テストの際に外部端子に供給される通常の電源電圧
以上の信号の電圧降下を生じせしめることなく、しかも
データのプログラムの際に供給される高電圧の検出を正
しく行うことができる半導体集積回路を提供することが
できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の第1の実施例の回路図。
【図2】この発明の第2の実施例の回路図。
【図3】従来回路の回路図。
【符号の説明】
11…外部端子、12…入力回路、13…信号出力用のNチャ
ネルのMOSFET、14,15…PチャネルのMOSFE
T、16…NチャネルのMOSFET、17…CPU、18…
NANDゲート、19,20,21…インバータ、22…NOR
ゲート。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 中野 勇治 神奈川県川崎市幸区堀川町580番1号 株式会社東芝半導体システム技術センタ ー内 (72)発明者 豊田 憲二 神奈川県川崎市川崎区駅前本町25番地1 東芝マイクロエレクトロニクス株式会 社内 (56)参考文献 特開 平2−236178(JP,A) 特開 昭63−229700(JP,A) 特開 昭58−137178(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G11C 16/00 - 16/34 G11C 29/00

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 集積回路の外部から通常の電圧レベルの
    信号が供給されると共にプログラム用の高電圧が供給さ
    れる外部端子と、上記外部端子に供給される通常の電圧
    レベルの信号が入力される入力回路と、上記外部端子に
    プログラム用の高電圧が供給される際に論理“1”レベ
    ルとなる制御信号を発生する手段と、上記外部端子にソ
    ースが接続され、ゲートとドレインが接続されたPチャ
    ネルの第1のMOSFETと、上記第1のMOSFET
    のドレインにソースが接続され、ゲートに上記制御信号
    が印加されるPチャネルの第2のMOSFETと、ドレ
    インが上記第2のMOSFETのドレインに接続され、
    ソースが基準電位の印加点に接続され、ゲートに上記制
    御信号が印加されるNチャネルの第3のMOSFET
    と、上記第2と第3のMOSFETのドレイン共通接続
    点の信号及び上記制御信号が入力され、上記制御信号が
    論理“1”レベルのときに上記第2と第3のMOSFE
    Tのドレイン共通接続点の信号を検出する論理回路とを
    具備したことを特徴とする半導体集積回路。
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