JP3499578B2 - Semiconductor integrated circuit - Google Patents

Semiconductor integrated circuit

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JP3499578B2
JP3499578B2 JP24927192A JP24927192A JP3499578B2 JP 3499578 B2 JP3499578 B2 JP 3499578B2 JP 24927192 A JP24927192 A JP 24927192A JP 24927192 A JP24927192 A JP 24927192A JP 3499578 B2 JP3499578 B2 JP 3499578B2
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Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、半導体集積回路(I
C)に係り、特に3種類以上の独立した電源配線を有す
るICの電源保護回路に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION The present invention relates to a semiconductor integrated circuit (I
The present invention relates to C), and particularly to a power supply protection circuit for an IC having three or more independent power supply wirings.

【0002】[0002]

【従来の技術】ICは、回路基板等への実装後の動作状
態であっても外部接続端子から静電気等に起因するサー
ジが混入するおそれがある。ここで、サージとは、通常
動作時の信号電圧もしくは信号電流に対して急激に値が
変化するような過電圧もしくは過電流と定義される。I
C内部では、上記サージの混入によりトリガー電流が発
生し、半導体基板内部の寄生トランジスタがオン状態に
なって電源間に大きな貫通電流が流れ続けるというラッ
チアップ現象が発生する。さらに、比較的大きなサージ
が混入した場合には、サージによって外部端子周辺のI
C内部回路が破壊されることもある。
2. Description of the Related Art ICs may have a surge caused by static electricity or the like from an external connection terminal even in an operating state after being mounted on a circuit board or the like. Here, the surge is defined as an overvoltage or an overcurrent whose value changes abruptly with respect to the signal voltage or signal current during normal operation. I
In C, a trigger current is generated due to the mixing of the surge, a parasitic transistor inside the semiconductor substrate is turned on, and a latch-up phenomenon occurs in which a large through current continues to flow between the power supplies. Further, when a relatively large surge is mixed in, the surge around the I
The C internal circuit may be destroyed.

【0003】これらの不具合に対して、従来、3種類の
独立した電源配線を有するICにおいては、図13の
(a)あるいは(b)に示すような電源保護回路を設け
る等の対策を施している。
To cope with these problems, conventionally, in an IC having three types of independent power supply wiring, measures such as provision of a power supply protection circuit as shown in FIG. 13A or 13B are taken. There is.

【0004】図13の(a)および(b)のICにおい
て、第1電源端子11には高電位の電源電位VDDが供給
され、第2電源端子12および第3電源端子13にはそ
れぞれ対応して低電位の電源電位VSS1およびVSS2が
供給される。上記3種類の独立した電源端子に対応して
3種類の独立した電源配線1〜3がレイアウトされてい
る。
In the ICs of FIGS. 13 (a) and 13 (b), the first power supply terminal 11 is supplied with a high power supply potential VDD, and the second power supply terminal 12 and the third power supply terminal 13 respectively correspond. Power supply potentials VSS1 and VSS2 of low potential are supplied. Three types of independent power supply wirings 1 to 3 are laid out in correspondence with the above three types of independent power supply terminals.

【0005】そして、図13の(a)のICにおいて
は、信号入力端子14と第1電源端子11との間には、
Pチャネル絶縁ゲート型トランジスタ(PMOSトラン
ジスタ)P1が挿入され、信号入力端子14と第2電源
端子12との間には、Nチャネル絶縁ゲート型トランジ
スタ(NMOSトランジスタ)N1が挿入されている。
さらに、第1電源端子11と第2電源端子12との間に
は、PMOSトランジスタP2およびNMOSトランジ
スタN2が互いに並列に接続され、第1電源端子11と
第3電源端子13との間には、PMOSトランジスタP
3およびNMOSトランジスタN3が互いに並列に接続
され、第2電源端子12と第3電源端子13との間に
は、PMOSトランジスタP6およびNMOSトランジ
スタN6が互いに並列に接続されている。なお、15は
信号入力端子14の信号入力をIC内部回路へ取り込む
ための入力バッファ回路である。
Then, in the IC of FIG. 13A, between the signal input terminal 14 and the first power supply terminal 11,
A P-channel insulated gate transistor (PMOS transistor) P1 is inserted, and an N-channel insulated gate transistor (NMOS transistor) N1 is inserted between the signal input terminal 14 and the second power supply terminal 12. ing.
Furthermore, a PMOS transistor P2 and an NMOS transistor N2 are connected in parallel between the first power supply terminal 11 and the second power supply terminal 12, and between the first power supply terminal 11 and the third power supply terminal 13, PMOS transistor P
3 and the NMOS transistor N3 are connected in parallel with each other, and the PMOS transistor P6 and the NMOS transistor N6 are connected in parallel with each other between the second power supply terminal 12 and the third power supply terminal 13. Reference numeral 15 is an input buffer circuit for taking in the signal input from the signal input terminal 14 to the IC internal circuit.

【0006】これらの電源保護用のトランジスタP1、
P2、P3、P6およびN1、N2、N3、N6は、I
Cの通常動作時にはオフ状態となるように、それぞれの
ゲート・ソース・基板領域相互が接続されている。ま
た、これらのトランジスタは、それぞれ対応して接続さ
れている端子からサージが混入すると、それぞれに寄生
するバイポーラ・トランジスタ(図示せず)やソース・
ドレイン拡散層間のパンチスルー、あるいは、MOSト
ランジスタ自体のオン動作によって、ソース・ドレイン
間が見掛け上オン状態になり、サージを電源端子に吸収
(サージによる電源電位の変動を抑制)する。これによ
り、サージがIC内部に広がらないようにし、ラッチア
ップ現象の発生や外部端子周辺のIC内部回路の破壊を
防止することが可能になっている。
Transistors P1 for protecting these power supplies,
P2, P3, P6 and N1, N2, N3, N6 are I
The respective gate / source / substrate regions are connected to each other so that they are turned off during the normal operation of C. In addition, these transistors have a bipolar transistor (not shown) and a source
Punch-through between the drain diffusion layers or an ON operation of the MOS transistor itself causes an apparent ON state between the source and the drain, and absorbs a surge in the power supply terminal (suppresses fluctuations in the power supply potential due to the surge). This makes it possible to prevent the surge from spreading inside the IC and prevent the occurrence of a latch-up phenomenon and the destruction of the IC internal circuit around the external terminal.

【0007】即ち、図13の(a)のICにおいて、入
力端子に印加されたサージは、トランジスタP1、N1
をオン状態にして第1電源端子11および第2電源端子
12に吸収される。第1電源端子11に印加されたサー
ジは、トランジスタP2、N2およびトランジスタP
3、N3をオン状態にして第2電源端子12および第3
電源端子13に吸収される。第2電源端子12に印加さ
れたサージは、トランジスタP2、N2およびトランジ
スタP6、N6をオン状態にして第1電源端子11およ
び第3電源端子13に吸収される。第3電源端子13に
印加されたサージは、トランジスタP3、N3およびト
ランジスタP6、N6をオン状態にして第1電源端子1
1および第2電源端子12に吸収される。
That is, in the IC shown in FIG. 13A, the surge applied to the input terminal is caused by the transistors P1 and N1.
Is turned on and absorbed by the first power supply terminal 11 and the second power supply terminal 12. The surge applied to the first power supply terminal 11 is generated by the transistors P2, N2 and the transistor P.
3 and N3 are turned on, and the second power supply terminal 12 and the third
It is absorbed by the power supply terminal 13. The surge applied to the second power supply terminal 12 is absorbed by the first power supply terminal 11 and the third power supply terminal 13 by turning on the transistors P2, N2 and the transistors P6, N6. The surge applied to the third power supply terminal 13 turns on the transistors P3, N3 and the transistors P6, N6, and the first power supply terminal 1
It is absorbed by the first and second power supply terminals 12.

【0008】一方、図13の(b)のICにおいては、
第2電源端子12と第3電源端子13との間にPMOS
トランジスタP6およびNMOSトランジスタN6が互
いに並列に接続されている。この場合、トランジスタP
6のゲートは第電源端子12に接続されている。
On the other hand, in the IC shown in FIG.
A PMOS is provided between the second power supply terminal 12 and the third power supply terminal 13.
The transistor P6 and the NMOS transistor N6 are connected in parallel with each other. In this case, the transistor P
The gate of 6 is connected to the second power supply terminal 12 .

【0009】ところで、前記電源端子に接続される電源
の内部抵抗が高いと、サージによる電源電位の変動を瞬
時に吸収することができず、ラッチアップ現象等の発生
率を小さく抑えることができなくなる。
By the way, if the internal resistance of the power supply connected to the power supply terminal is high, the fluctuation of the power supply potential due to the surge cannot be instantaneously absorbed, and the occurrence rate of the latch-up phenomenon or the like cannot be suppressed small. .

【0010】即ち、図13の(a)および(b)に示し
たように、3種類以上の独立した電源配線がレイアウト
されたICでは、2つの電源端子(例えば第1電源端子
11および第2電源端子12)に直接に接続される外部
電源の電源電位VDD、VSS1から、残りの電源端子(こ
こでは第3電源端子13)の電源電位VSS2をIC外部
あるいは同一IC上に設けられた昇圧電源回路(図示せ
ず)あるいは降圧電源回路(図示せず)によって生成す
るシステム構成がよく用いられる。
That is, as shown in FIGS. 13A and 13B, in an IC in which three or more types of independent power supply wirings are laid out, two power supply terminals (for example, the first power supply terminal 11 and the second power supply terminal) are provided. From the power supply potentials VDD and VSS1 of the external power supply directly connected to the power supply terminal 12), the power supply potential VSS2 of the remaining power supply terminal (here, the third power supply terminal 13) is boosted to the outside of the IC or on the same IC. A system configuration generated by a circuit (not shown) or a step-down power supply circuit (not shown) is often used.

【0011】この昇圧電源回路あるいは降圧電源回路
は、通常は、元になる電源電圧から容量結合あるいは抵
抗分割により昇圧電圧あるいは降圧電圧を生成するもの
であり、その内部抵抗は元になる電源の内部抵抗と比べ
て100倍〜1000倍以上にもなる。この昇圧電源回
路あるいは降圧電源回路の内部抵抗は、通常の動作状態
における消費電流により設定されるが、サージによって
生じる瞬間的な過電流は通常動作時の消費電流と比べて
非常に多い。
This step-up power supply circuit or step-down power supply circuit normally generates a step-up voltage or step-down voltage from the original power supply voltage by capacitive coupling or resistance division, and its internal resistance is the internal power supply of the original power supply. It is 100 to 1000 times more than the resistance. The internal resistance of the step-up power supply circuit or the step-down power supply circuit is set by the current consumption in the normal operation state, but the instantaneous overcurrent generated by the surge is much larger than the current consumption in the normal operation.

【0012】このため、昇圧電源回路あるいは降圧電源
回路をサージ吸収用電源として使用すると、サージを十
分に吸収できず、ラッチアップ現象等が発生し易くな
る。また、昇圧電源回路あるいは降圧電源回路から電源
が供給される電源端子に直接にサージが印加された場合
には、この電源端子に寄生するサイリスタを構成するバ
イポーラ・トランジスタ自体がオンするので、ラッチア
ップ現象がさらに発生し易くなる。
Therefore, when the step-up power supply circuit or the step-down power supply circuit is used as the surge absorbing power supply, the surge cannot be sufficiently absorbed, and the latch-up phenomenon is likely to occur. In addition, when a surge is directly applied to the power supply terminal to which power is supplied from the step-up power supply circuit or the step-down power supply circuit, the bipolar transistor itself that forms the thyristor parasitic on this power supply terminal turns on, so latch-up occurs. The phenomenon is more likely to occur.

【0013】そこで、前記したように第3電源端子13
に印加されたサージを第1電源端子11に吸収するため
に、第3電源端子13と第1電源端子11との間にそれ
ぞれのゲート・ソース・基板領域相互が接続されている
トランジスタP3およびトランジスタN3が接続され、
第3電源端子に印加されたサージを第2電源端子12に
吸収するために、第3電源端子13と第2電源端子12
との間にそれぞれのゲート・ソース相互が接続されてい
るトランジスタP6およびトランジスタN6が接続され
ている。
Therefore, as described above, the third power supply terminal 13
In order to absorb the surge applied to the first power supply terminal 11, a transistor P3 and a transistor P3 in which respective gate / source / substrate regions are connected between the third power supply terminal 13 and the first power supply terminal 11 N3 is connected,
In order to absorb the surge applied to the third power supply terminal to the second power supply terminal 12, the third power supply terminal 13 and the second power supply terminal 12
A transistor P6 and a transistor N6 whose gates and sources are connected to each other are connected between and.

【0014】一方、内部抵抗が比較的高い電源に接続さ
れる第3電源端子13の電源電位VSS2をユーザーが任
意に設定したい場合、特に上記第3電源端子13の電源
電位VSS2と内部抵抗が比較的低い電源に接続される第
2電源端子12の電源電位VSS1との電位関係を逆転さ
せて使用しようとすると、前記トランジスタP6および
トランジスタN6が通常動作時にオン状態になってしま
う場合には、トランジスタP6およびトランジスタN6
を省略する必要がある。
On the other hand, when the user desires to arbitrarily set the power supply potential VSS2 of the third power supply terminal 13 connected to the power supply having a relatively high internal resistance, the power supply potential VSS2 of the third power supply terminal 13 is compared with the internal resistance. If the transistor P6 and the transistor N6 are turned on during normal operation when the potential relationship between the second power supply terminal 12 connected to a relatively low power supply and the power supply potential VSS1 is reversed and used, P6 and transistor N6
Must be omitted.

【0015】しかし、トランジスタP6およびトランジ
スタN6が省略されると、第3電源端子13に印加され
たサージを吸収する経路は、第1電源端子11との間に
接続されているトランジスタP3およびトランジスタN
3に限定されてしまうので、サージ吸収能力が弱くなる
という問題がある。
However, if the transistors P6 and N6 are omitted, the path for absorbing the surge applied to the third power supply terminal 13 is connected to the first power supply terminal 11 and the transistors P3 and N are connected.
Since it is limited to 3, there is a problem that the surge absorption capacity becomes weak.

【0016】なお、電源電位VSS1およびVSS2がそれ
ぞれ電源電位VDDより低電位の場合に、上記トランジス
タP6およびトランジスタN6をオフ状態にするための
条件は、 VSS1≧VSS2 あるいは |Vthp |>|VSS1−VSS2|,かつ,Vthn >VSS
2−VSS1 である。ここで、Vthp はトランジスタP6の閾値電
圧、Vthn はトランジスタN6の閾値電圧である。
When the power supply potentials VSS1 and VSS2 are lower than the power supply potential VDD, the conditions for turning off the transistors P6 and N6 are as follows: VSS1 ≧ VSS2 or | Vthp |> | VSS1-VSS2 |, And Vthn> VSS
2-VSS1. Here, Vthp is the threshold voltage of the transistor P6, and Vthn is the threshold voltage of the transistor N6.

【0017】上記|Vthp |およびVthn は、通常、
1.0V程度であり、VSS2とVSS1との電位関係の逆
転は1V程度は許されるが、上記電位関係が逆転した場
合のトランジスタN6はフォワードダイオードを形成す
るので、トランジスタN6の基板領域(Pウェル領域)
からドレイン(N型不純物領域)へ順方向のリーク電流
が流れる。この順方向のリーク電流の発生を防止するた
めには、VSS2をVSS1と同等以下に設定せざるを得な
い。
The above | Vthp | and Vthn are usually
The potential relation between VSS2 and VSS1 is about 1V, but the transistor N6 forms a forward diode when the above potential relation is reversed, so that the substrate region of the transistor N6 (P well region)
A forward leakage current flows from the drain to the drain (N-type impurity region). In order to prevent the occurrence of this forward leakage current, VSS2 must be set equal to or lower than VSS1.

【0018】[0018]

【発明が解決しようとする課題】上記したように従来の
3種類以上の独立した電源配線がレイアウトされたIC
は、内部抵抗が比較的高い電源に接続される電源端子と
内部抵抗が比較的低い電源に接続される電源端子との電
位関係を逆転させて使用する場合を考慮すると、上記2
つの電源端子間に電源保護用のMOSトランジスタを接
続することを省略する必要があり、上記内部抵抗が比較
的高い電源に接続される電源端子に印加されたサージを
吸収する能力が弱くなるという問題があった。
As described above, the conventional IC in which three or more types of independent power supply wirings are laid out
In consideration of the case where the potential relationship between the power supply terminal connected to the power supply having a relatively high internal resistance and the power supply terminal connected to the power supply having a relatively low internal resistance is reversed and used,
It is necessary to omit connecting a MOS transistor for power supply protection between two power supply terminals, and the ability to absorb a surge applied to a power supply terminal connected to a power supply having a relatively high internal resistance is weakened. was there.

【0019】本発明は上記の問題点を解決すべくなされ
たもので、内部抵抗が比較的高い電源に接続される電源
端子と内部抵抗が比較的低い電源に接続される電源端子
との電位関係を逆転させて使用する場合でも、上記2つ
の電源端子間に電源保護用のMOSトランジスタを接続
することが可能になり、上記内部抵抗が比較的高い電源
に接続される電源端子に印加されたサージを吸収する能
力を高めることが可能になる半導体集積回路を提供する
ことを目的とする。
The present invention has been made to solve the above problems, and the potential relationship between a power supply terminal connected to a power supply having a relatively high internal resistance and a power supply terminal connected to a power supply having a relatively low internal resistance. It is possible to connect a MOS transistor for power supply protection between the two power supply terminals even when they are used by reversing, and surge applied to the power supply terminal connected to the power supply with relatively high internal resistance. It is an object of the present invention to provide a semiconductor integrated circuit capable of enhancing the ability to absorb the.

【0020】[0020]

【課題を解決するための手段】本発明の半導体集積回路
は、半導体基板上に形成され、所定の電源電位が供給さ
れる第1電源端子と、前記半導体基板上に形成され、前
記第1の電源端子よりも低電位あるいは高電位の電源電
位が供給される第2電源端子と、前記半導体基板上に形
成され、前記第1の電源端子よりも低電位あるいは高電
位であり、前記第2電源端子に供給される電源電位とは
異なる電位の電源電位が供給される第3電源端子と、前
記半導体基板上に形成され、前記第2電源端子および第
3電源端子の間にソース・ドレイン間が接続され、ゲー
トおよび基板領域が前記第1電源端子に接続されている
電源保護用のMOSトランジスタとを具備し、前記第
2、第3電源端子に供給される電源電位は、前記第1電
源端子に供給される電源電位に対して共に低電位、ある
いは高電位であり、前記第2、第3電源端子に電源電位
を供給する電源の接続を変える、もしくは前記第2電源
端子に供給される電源電位を昇圧して得られる電位を前
記第3電源端子に供給することで、前記第2、第3電源
端子に供給される電源電位の電位関係を逆転させて使用
されることを特徴とする。
According to another aspect of the present invention, there is provided a semiconductor integrated circuit comprising: a first power supply terminal formed on a semiconductor substrate and supplied with a predetermined power supply potential; and a first power supply terminal formed on the semiconductor substrate. A second power supply terminal, which is formed on the semiconductor substrate and has a lower or higher potential than the first power supply terminal, and a second power supply terminal to which a power supply potential lower or higher than that of the power supply terminal is supplied; A third power supply terminal, to which a power supply potential different from the power supply potential to be supplied to the terminal is supplied, and a source / drain formed between the second power supply terminal and the third power supply terminal formed on the semiconductor substrate. A MOS transistor connected to the power source for protection, the gate and the substrate region being connected to the first power terminal .
2, the power supply potential supplied to the third power supply terminal is
Both have a low potential with respect to the power supply potential supplied to the source terminal
Or high potential, the power source potential is applied to the second and third power source terminals.
Change the connection of the power supply that supplies power, or the second power supply
The potential obtained by boosting the power supply potential supplied to the terminal is
By supplying to the third power supply terminal, the second and third power supplies
Used by reversing the potential relationship of the power supply potential supplied to the terminals
It is characterized by being done .

【0021】[0021]

【作用】第2電源端子と第3電源端子との間に接続され
ている電源保護用のMOSトランジスタのゲート電極
に、第2電源端子の電源電位もしくは第3電源端子の電
源電位より高いあるいは同等の第1電源端子の電源電位
が印加されることにより、第2電源端子と第3電源端子
との電位関係によって通常動作時に上記PMOSトラン
ジスタがオン状態になることはなく、即ち、第2電源端
子と第3電源端子との電位差に関係なく、第2電源端子
もしくは第3電源端子の一方に印加されたサージを他方
から逃がすことが可能になり、耐サージ特性を高めるこ
とが可能になる。
[Effect to the gate electrode of the P MOS transistors of the power protection that is connected between a second power supply terminal and a third power supply terminal, higher than the power supply potential of the power supply potential or the third power supply terminal of the second power supply terminal or by the power supply potential of the equivalent of the first power supply terminal is applied, never the PMOS transistor is turned on during normal operation by the potential relationship between the second power supply terminal and a third power supply terminal, i.e., second power supply Regardless of the potential difference between the terminal and the third power supply terminal, the surge applied to one of the second power supply terminal and the third power supply terminal can be released from the other and the surge withstand characteristic can be improved.

【0022】[0022]

【実施例】以下、図面を参照して本発明の実施例を詳細
に説明する。図1は、本発明の第1実施例に係るICの
電源保護回路を示している。
Embodiments of the present invention will now be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 shows a power supply protection circuit for an IC according to the first embodiment of the present invention.

【0023】このICにおいて、第1電源端子11、第
2電源端子12および第3電源端子13が設けられてい
る。第1電源端子11には電源電位VDD(例えば+5
V)が供給され、第2電源端子12には電源電位VDDよ
り低電位の電源電位VSS1(例えば0V)が供給され、
第3電源端子13には電源電位VDDより低電位の電源電
位VSS2(例えば−5V)が供給される。上記各電源端
子は、例えばそれぞれ外部接続端子であり、この3種類
の独立した電源端子に対応して3種類の独立した電源配
線1〜3がレイアウトされている。
In this IC, a first power supply terminal 11, a second power supply terminal 12 and a third power supply terminal 13 are provided. The first power supply terminal 11 has a power supply potential VDD (for example, +5).
V) is supplied, and the second power supply terminal 12 is supplied with a power supply potential VSS1 (for example, 0V) lower than the power supply potential VDD,
The third power supply terminal 13 is supplied with a power supply potential VSS2 (eg, -5V) lower than the power supply potential VDD. Each of the power supply terminals is, for example, an external connection terminal, and three types of independent power supply wirings 1 to 3 are laid out corresponding to the three types of independent power supply terminals.

【0024】上記第2電源端子12と第3電源端子13
との間には、エンハンスメント型のPMOSトランジス
タP0のソース・ドレイン間が接続されており、このト
ランジスタのゲート電極および基板領域(サブストレー
ト、バックゲート)は前記第1電源端子11に接続され
ている。
The second power supply terminal 12 and the third power supply terminal 13
Is connected between the source and drain of the enhancement type PMOS transistor P0, and the gate electrode and substrate region (substrate, back gate) of this transistor are connected to the first power supply terminal 11. .

【0025】図2の(a)および(b)において、21
はN型半導体基板、22および23は上記N型基板21
の表層部に選択的に形成されたP+ 型不純物領域からな
るPMOSトランジスタP0のソース領域およびドレイ
ン領域、28は上記ソース・ドレイン間の基板領域(チ
ャネル領域)の表面に形成されたゲート絶縁膜、24は
ゲート絶縁膜28上に形成されたゲート電極である。2
5は前記N型基板21の表層部に選択的に形成されたN
+ 型不純物領域からなる基板バイアス印加領域であり、
電源電位VDDが印加される。上記基板内には、図2の
(a)中に示すように、前記ソース領域22をコレク
タ、前記ドレイン領域23をエミッタ領域とし、基板を
ベース領域とするPNPトランジスタ26が寄生的に形
成されている。さらに、上記ベース領域と前記基板バイ
アス印加領域25との間には基板自体が持つ抵抗成分2
7が存在する。なお、上記寄生PNPトランジスタ26
のエミッタ・コレクタは、前記ソース領域22およびド
レイン領域23の電位関係に応じて逆転することがあ
り、図2の(b)中に示すように、前記ソース領域22
をエミッタ、前記ドレイン領域23をコレクタ領域と
し、基板21をベース領域とするPNPトランジスタ2
6が寄生的に形成されることがある。図1のICにおい
て、第2電源端子12および第3電源端子13にサージ
が印加されるのは、次の4つの場合である。 (a)第2電源端子12に負極性のサージ電圧が印加さ
れる場合。 (b)第2電源端子12に正極性のサージ電圧が印加さ
れる場合。 (c)第3電源端子13に負極性のサージ電圧が印加さ
れる場合。 (d)第3電源端子13に正極性のサージ電圧が印加さ
れる場合。
In FIGS. 2A and 2B, 21
Is an N-type semiconductor substrate, and 22 and 23 are the N-type substrate 21.
, A source region and a drain region of the PMOS transistor P0, which are P + -type impurity regions selectively formed in the surface layer portion, and 28 is a gate insulating film formed on the surface of the substrate region (channel region) between the source and drain. , 24 are gate electrodes formed on the gate insulating film 28. Two
5 is an N formed selectively on the surface layer of the N-type substrate 21.
It is a substrate bias application region consisting of + type impurity region,
The power supply potential VDD is applied. As shown in FIG. 2A, a PNP transistor 26 having the source region 22 as the collector, the drain region 23 as the emitter region, and the substrate as the base region is parasitically formed in the substrate. There is. Further, between the base region and the substrate bias applying region 25, the resistance component 2 of the substrate itself is provided.
There are seven. The parasitic PNP transistor 26
The emitter / collector of the source region 22 and the drain region 23 may be inverted depending on the potential relationship between the source region 22 and the drain region 23. As shown in FIG.
Is an emitter, the drain region 23 is a collector region, and the substrate 21 is a base region.
6 may be formed parasitically. In the IC of FIG. 1, the surge is applied to the second power supply terminal 12 and the third power supply terminal 13 in the following four cases. (A) When a negative surge voltage is applied to the second power supply terminal 12. (B) When a positive surge voltage is applied to the second power supply terminal 12. (C) When a negative surge voltage is applied to the third power supply terminal 13. (D) When a positive surge voltage is applied to the third power supply terminal 13.

【0026】まず、上記(a)の場合の動作について図
2(a)を参照して説明する。この場合、負極性のサー
ジ電圧の印加による第2電源端子12の電位VSS1の低
下に伴い、ソース領域22の電位も低下する。これに対
して、基板21には基板バイアス印加領域25を介して
電源電位VDDが印加されている。ソース領域22と基板
21とのPN接合のブレークダウン電圧VBは、通常、
20V乃至30Vであり、基板電位に対してソース領域
22の電位がブレークダウン電圧VBを越えると、基板
21からソース領域22に向ってブレークダウン電流が
流れ始める。これにより、基板電位が下降し始め、基板
電位がソース領域22の電位に近付くように低下する。
そして、基板電位がドレイン領域23の電位VSS2に対
して、ドレイン領域23と基板21とのPN接合の順方
向電圧VF(通常、0.7V程度である)よりも低い値
まで低下すると、ドレイン領域23から基板21に向っ
てPN接合電流が流れ始める。この電流が寄生PNPト
ランジスタ26のベース電流になり、このトランジスタ
26がオン状態になり、コレクタ電流icol が流れる。
First, the operation in the case of the above (a) will be described with reference to FIG. In this case, as the potential VSS1 of the second power supply terminal 12 decreases due to the application of the negative surge voltage, the potential of the source region 22 also decreases. On the other hand, the power source potential VDD is applied to the substrate 21 via the substrate bias application region 25. The breakdown voltage VB of the PN junction between the source region 22 and the substrate 21 is usually
It is 20 V to 30 V, and when the potential of the source region 22 exceeds the breakdown voltage VB with respect to the substrate potential, a breakdown current starts flowing from the substrate 21 toward the source region 22. As a result, the substrate potential starts to drop, and the substrate potential drops so as to approach the potential of the source region 22.
Then, when the substrate potential drops to a value lower than the forward voltage VF (normally about 0.7 V) of the PN junction between the drain region 23 and the substrate 21 with respect to the potential VSS2 of the drain region 23, the drain region A PN junction current starts flowing from 23 toward the substrate 21. This current becomes the base current of the parasitic PNP transistor 26, the transistor 26 is turned on, and the collector current icol flows.

【0027】さらに、前記第2電源端子12の電位VSS
1の低下に伴い、ソース領域22・ドレイン領域23間
の電位差がPMOSトランジスタP0のパンチスルー電
圧(PMOSトランジスタP0のチャネル長に大きく依
存するが、通常は10V乃至20V)を越えると、ソー
ス領域22・ドレイン領域23間が短絡し、両領域間に
パッチスルー電流ipan が流れる。
Further, the potential VSS of the second power supply terminal 12
If the potential difference between the source region 22 and the drain region 23 exceeds the punch-through voltage of the PMOS transistor P0 (which largely depends on the channel length of the PMOS transistor P0, usually 10 V to 20 V) with the decrease of 1, the source region 22 The drain region 23 is short-circuited, and the patch through current ipan flows between both regions.

【0028】次に、前記(b)の場合の動作について図
2の(b)を参照して説明する。この場合、正極性のサ
ージ電圧の印加による第2電源端子12の電位VSS1の
上昇に伴い、基板電位に対してソース領域22の電位が
ソース領域22と基板21とのPN接合の順方向電圧V
F(通常、0.7V程度である)を越えると、ソース領
域22から基板21に向ってPN接合電流が流れ、基板
21の電位が上昇する。この時、ゲート電極24の電位
に対して基板電位がPMOSトランジスタP0の閾値電
圧を越えると、このトランジスタP0がオン状態にな
り、チャネル電流icha が流れる。また、前記ソース領
域22から基板21に向ってPN接合電流が流れ始める
と、この電流が寄生PNPトランジスタ26のベース電
流になり、このトランジスタ26がオン状態になり、図
2(a)とは逆向きのコレクタ電流icol が流れる。
Next, the operation in the above case (b) will be described with reference to FIG. 2 (b). In this case, as the potential VSS1 of the second power supply terminal 12 rises due to the application of the positive surge voltage, the potential of the source region 22 with respect to the substrate potential is the forward voltage V of the PN junction between the source region 22 and the substrate 21.
When the voltage exceeds F (usually about 0.7 V), a PN junction current flows from the source region 22 toward the substrate 21, and the potential of the substrate 21 rises. At this time, when the substrate potential with respect to the potential of the gate electrode 24 exceeds the threshold voltage of the PMOS transistor P0, the transistor P0 is turned on and the channel current icha flows. When a PN junction current starts flowing from the source region 22 toward the substrate 21, this current becomes the base current of the parasitic PNP transistor 26, which turns on, which is the reverse of FIG. 2A. A collector current iccol flows in the direction.

【0029】なお、前記(c)の場合には、前記(a)
の場合の動作のソース領域22とドレイン領域23とを
入れ替えた動作が行われ、前記(d)の場合には、前記
(b)の場合の動作のソース領域22とドレイン領域2
3とを入れ替えた動作が行われる。
In the case of the above (c), the above (a)
In the case of (d), the source region 22 and the drain region 23 are exchanged, and in the case of (d), the source region 22 and the drain region 2 are operated.
The operation in which 3 and 3 are replaced is performed.

【0030】上記したように、第2電源端子12もしく
は第3電源端子13に、負極性もしくは正極性のサージ
電圧が印加された時には、ソース領域・ドレイン領域間
に各種の電流icha 、icol 、ipan が流れ、これらの
電流によって上記サージを第3電源端子13もしくは第
2電源端子12に逃がすことが可能になる。
As described above, when a negative or positive surge voltage is applied to the second power supply terminal 12 or the third power supply terminal 13, various currents icha, icol, ipan are applied between the source region and the drain region. Flows, and these surges can escape to the third power supply terminal 13 or the second power supply terminal 12.

【0031】即ち、図1のICによれば、第2電源端子
12と第3電源端子13との間に接続されている電源保
護用のPMOSトランジスタP0のゲート電極24に、
第2電源端子12の電源電位VSS1もしくは第3電源端
子13の電源電位VSS2より高い第1電源端子11の電
源電位VDDが印加されることにより、第2電源端子12
と第3電源端子13との電位関係によって通常動作時に
上記PMOSトランジスタP0がオン状態になることは
なく、即ち、第2電源端子12と第3電源端子13との
電位差に関係なく、第2電源端子12もしくは第3電源
端子13の一方に印加されたサージを他方から逃がすこ
とが可能になり、耐サージ特性を高めることが可能にな
る。
That is, according to the IC of FIG. 1, the gate electrode 24 of the PMOS transistor P0 for power supply protection connected between the second power supply terminal 12 and the third power supply terminal 13
By applying the power supply potential VDD1 of the first power supply terminal 11 higher than the power supply potential VSS1 of the second power supply terminal 12 or the power supply potential VSS2 of the third power supply terminal 13, the second power supply terminal 12
The PMOS transistor P0 is not turned on in the normal operation due to the potential relationship between the second power supply terminal 13 and the third power supply terminal 13, that is, regardless of the potential difference between the second power supply terminal 12 and the third power supply terminal 13. A surge applied to one of the terminal 12 or the third power supply terminal 13 can escape from the other, and surge resistance can be improved.

【0032】従って、上記2つの電源端子のうちの一方
の電源電位をIC外部あるいは同一IC上に設けられた
内部抵抗が比較的高い電源に接続した場合でも、上記内
部抵抗が比較的高い電源に接続される電源端子に印加さ
れたサージを吸収する能力を高めることが可能になり、
耐ラッチアップ等の耐サージ特性の向上を図ることがで
きる。
Therefore, even when the power source potential of one of the two power source terminals is connected to a power source having a relatively high internal resistance provided outside the IC or on the same IC, the power source having a relatively high internal resistance is used. It is possible to increase the ability to absorb the surge applied to the connected power supply terminal,
It is possible to improve anti-surge characteristics such as latch-up resistance.

【0033】また、内部抵抗が比較的高い電源に接続さ
れる電源端子と内部抵抗が比較的低い電源に接続される
電源端子との電位関係を逆転させて使用する場合でも、
電源保護用のPMOSトランジスタP0によるサージ吸
収経路を形成でき、サージを分散させて効果的に吸収す
ることができる。図3は、図1のICの変形例を示して
いる。
Further, even when the potential relationship between the power source terminal connected to the power source having a relatively high internal resistance and the power source terminal connected to the power source having a relatively low internal resistance is reversed,
A surge absorption path can be formed by the PMOS transistor P0 for power supply protection, and the surge can be dispersed and effectively absorbed. FIG. 3 shows a modification of the IC shown in FIG.

【0034】このICは、図1に示した回路と比べて、
従来例と同様に、第1電源端子11と第3電源端子13
との間に、PMOSトランジスタP3およびNMOSト
ランジスタN3が互いに並列に付加接続されている点が
異なる。
This IC is different from the circuit shown in FIG.
Similar to the conventional example, the first power supply terminal 11 and the third power supply terminal 13
And a PMOS transistor P3 and an NMOS transistor N3 are additionally connected in parallel with each other.

【0035】このICによれば、第3電源端子13に印
加されたサージを第2電源端子12および第1電源端子
11の2つに逃がすことが可能になり、耐サージ特性を
さらに高めることが可能になる。図4は、図1のICの
他の変形例を示している。
According to this IC, it becomes possible to release the surge applied to the third power supply terminal 13 to the two of the second power supply terminal 12 and the first power supply terminal 11, and further improve the surge withstand characteristic. It will be possible. FIG. 4 shows another modification of the IC of FIG.

【0036】このICは、図3に示した回路と比べて、
従来例と同様に、第1電源端子11と第2電源端子12
との間に、PMOSトランジスタP2およびNMOSト
ランジスタN2が互いに並列に付加接続されている点が
異なる。
This IC is different from the circuit shown in FIG.
Similar to the conventional example, the first power supply terminal 11 and the second power supply terminal 12
And a PMOS transistor P2 and an NMOS transistor N2 are additionally connected in parallel with each other.

【0037】このICによれば、第2電源端子12に印
加されたサージを第3電源端子13および第1電源端子
11の2つに逃がすことが可能になり、耐サージ特性を
さらに高めることが可能になる。図5は、本発明の第2
実施例に係るICの電源保護回路を示している。
According to this IC, the surge applied to the second power supply terminal 12 can be released to the two of the third power supply terminal 13 and the first power supply terminal 11, and the surge resistance can be further improved. It will be possible. FIG. 5 shows the second aspect of the present invention.
3 illustrates a power supply protection circuit for an IC according to an embodiment.

【0038】このICにおいては、第1電源端子51に
は低電位の電源電位VSS(本例では0V、接地電位GN
D)が印加され、第2電源端子52には接地電位GND
より高電位の電源電位VDD1が印加され、第3電源端子
53には接地電位GNDより高電位の電源電位VDD2が
印加される。上記各電源端子は、例えばそれぞれ外部接
続端子であり、この3種類の独立した電源端子に対応し
て3種類の独立した電源配線1〜3がレイアウトされて
いる。
In this IC, the first power supply terminal 51 has a low power supply potential VSS (0 V in this example, ground potential GN).
D) is applied, and the ground potential GND is applied to the second power supply terminal 52.
The higher power supply potential VDD1 is applied, and the third power supply terminal 53 is applied with the power supply potential VDD2 higher than the ground potential GND. Each of the power supply terminals is, for example, an external connection terminal, and three types of independent power supply wirings 1 to 3 are laid out corresponding to the three types of independent power supply terminals.

【0039】そして、上記第3電源端子53と第2電源
端子52との間には、エンハンスメント型のNMOSト
ランジスタN0のドレイン・ソース間が接続されてお
り、このトランジスタのゲート電極および基板領域は前
記第1電源端子51に接続されている。
The drain-source of the enhancement type NMOS transistor N0 is connected between the third power supply terminal 53 and the second power supply terminal 52, and the gate electrode and the substrate region of this transistor are connected to each other. It is connected to the first power supply terminal 51.

【0040】図6の(a)および(b)は、図5中のN
MOSトランジスタN0を半導体基板のPウェル領域を
用いて実現する場合の相異なる具体的な構造を示す断面
図である。
6A and 6B show N in FIG.
FIG. 11 is a cross-sectional view showing different specific structures when the MOS transistor N0 is realized by using the P well region of the semiconductor substrate.

【0041】図6の(a)および(b)において、61
はN型半導体基板、62は上記N型基板内に形成された
Pウェル領域、63および64は上記Pウェル領域62
の表層部に選択的に形成されたN+ 型不純物領域からな
るNMOSトランジスタN0のドレイン領域およびソー
ス領域、70は上記ドレイン・ソース間の基板領域(チ
ャネル領域)の表面に形成されたゲート絶縁膜、65は
ゲート絶縁膜上に形成されたゲート電極である。66は
前記Pウェル領域62の表層部に選択的に形成されたP
+ 型不純物領域からなるPウェルバイアス印加領域であ
り、接地電位GNDが印加される。67は前記N型基板
61の表層部に選択的に形成されたN+型不純物領域か
らなる基板バイアス印加領域であり、電源電位VDD2が
印加される。
In FIGS. 6A and 6B, 61
Is an N type semiconductor substrate, 62 is a P well region formed in the N type substrate, and 63 and 64 are the P well regions 62.
The drain region and the source region of the NMOS transistor N0 formed of the N + type impurity region selectively formed in the surface layer part of the gate insulating film 70 are formed on the surface of the substrate region (channel region) between the drain and the source. , 65 are gate electrodes formed on the gate insulating film. 66 is a P formed selectively on the surface of the P well region 62
This is a P-well bias application region made of a + type impurity region, to which the ground potential GND is applied. Reference numeral 67 denotes a substrate bias application region composed of an N + type impurity region selectively formed in the surface layer portion of the N type substrate 61, to which the power supply potential VDD2 is applied.

【0042】上記Pウェル領域62内には、図6の
(a)中に示すように、前記ドレイン領域63をコレク
タ、前記ソース領域64をエミッタ領域とし、Pウェル
領域62をベース領域とするNPNトランジスタ68が
寄生的に形成されている。さらに、上記ベース領域と前
記Pウェルバイアス印加領域66との間にはPウェル領
域62自体が持つ抵抗成分69が存在する。なお、上記
寄生NPNトランジスタ68のコレクタ・エミッタは、
前記ドレイン領域63およびソース領域64の電位関係
に応じて逆転することがあり、図6の(b)中に示すよ
うに、前記ドレイン領域63をエミッタ、前記ソース領
域64をコレクタ領域とし、Pウェル領域63をベース
領域とするNPNトランジスタ68が寄生的に形成され
ることがある。図5のICにおいて、第2電源端子52
および第3電源端子53にサージが印加されるのは、次
の4つの場合である。 (e)第2電源端子52に負極性のサージ電圧が印加さ
れる場合。 (f)第2電源端子52に正極性のサージ電圧が印加さ
れる場合。 (g)第3電源端子53に負極性のサージ電圧が印加さ
れる場合。 (h)第3電源端子53に正極性のサージ電圧が印加さ
れる場合。
In the P-well region 62, as shown in FIG. 6A, the drain region 63 is the collector, the source region 64 is the emitter region, and the P-well region 62 is the base region. The transistor 68 is parasitically formed. Furthermore, P-well territory between the between the base region P-well bias region 66
There is a resistance component 69 that the area 62 itself has. The collector / emitter of the parasitic NPN transistor 68 is
The potential may be reversed depending on the potential relationship between the drain region 63 and the source region 64. As shown in FIG. 6B, the drain region 63 serves as an emitter, the source region 64 serves as a collector region, and a P well is formed. The NPN transistor 68 having the region 63 as a base region may be parasitically formed. In the IC of FIG. 5, the second power supply terminal 52
The surge is applied to the third power supply terminal 53 in the following four cases. (E) When a negative surge voltage is applied to the second power supply terminal 52. (F) When a positive surge voltage is applied to the second power supply terminal 52. (G) When a negative surge voltage is applied to the third power supply terminal 53. (H) When a positive surge voltage is applied to the third power supply terminal 53.

【0043】まず、上記(e)の場合の動作について図
6(a)を参照して説明する。この場合、負極性のサー
ジ電圧の印加による第2電源端子52の電位VDD1の低
下に伴い、ソース領域64の電位も低下する。Pウェル
領域62の電位に対してソース領域64の電位がPウェ
ル領域62とソース領域64とのPN接合の順方向電圧
VFよりも低い値まで低下すると、Pウェル領域62か
らソース領域64に向ってPN接合電流が流れ、Pウェ
ル領域62の電位が低下する。この時、ゲート電極65
の電位に対してPウェル領域62の電位がNMOSトラ
ンジスタN0の閾値電圧を越えると、このトランジスタ
N0がオン状態になり、チャネル電流icha が流れる。
また、前記Pウェル領域62からソース領域64に向っ
てPN接合電流が流れ始めると、この電流が寄生NPN
トランジスタ68のベース電流になり、このトランジス
タ68がオン状態になり、コレクタ電流icol が流れ
る。
First, the operation in the above case (e) will be described with reference to FIG. 6 (a). In this case, as the potential VDD1 of the second power supply terminal 52 decreases due to the application of the negative surge voltage, the potential of the source region 64 also decreases. When the potential of the source region 64 decreases to a value lower than the forward voltage VF of the PN junction between the P well region 62 and the source region 64 with respect to the potential of the P well region 62, the potential of the source region 64 shifts from the P well region 62 to the source region 64. As a result, a PN junction current flows and the potential of the P well region 62 decreases. At this time, the gate electrode 65
When the potential of the P well region 62 exceeds the threshold voltage of the NMOS transistor N0 with respect to the potential of, the transistor N0 is turned on and the channel current icha flows.
Also, when a PN junction current starts flowing from the P well region 62 toward the source region 64, this current causes a parasitic NPN.
It becomes the base current of the transistor 68, the transistor 68 is turned on, and the collector current icol flows.

【0044】次に、前記(f)の場合の動作について図
6の(b)を参照して説明する。この場合、正極性のサ
ージ電圧の印加による第2電源端子52の電位VDD1の
上昇に伴い、Pウェル領域62の電位に対してソース領
域64の電位がPウェル領域62とソース領域64との
PN接合のブレークダウン電圧VBを越えると、ソース
領域64からPウェル領域62に向ってブレークダウン
電流が流れ始める。これにより、Pウェル領域62の電
位が上昇し始め、Pウェル領域62の電位がソース領域
64の電位に近付くように上昇する。そして、Pウェル
領域62の電位がドレイン領域63の電位VDD2に対し
て、Pウェル領域62とドレイン領域63とのPN接合
の順方向電圧VFを越えると、Pウェル領域62からド
レイン領域63に向ってPN接合電流が流れ始める。こ
の電流が寄生NPNトランジスタ68のベース電流にな
り、このトランジスタ68がオン状態になり、図6の
(a)とは逆向きのコレクタ電流icol が流れる。
Next, the operation in the case of the above (f) will be described with reference to FIG. 6 (b). In this case, as the potential VDD1 of the second power supply terminal 52 rises due to the application of the positive surge voltage, the potential of the source region 64 with respect to the potential of the P well region 62 is PN between the P well region 62 and the source region 64. When the breakdown voltage VB of the junction is exceeded, a breakdown current starts flowing from the source region 64 toward the P well region 62. As a result, the potential of the P well region 62 starts to rise, and the potential of the P well region 62 rises so as to approach the potential of the source region 64. When the potential of the P well region 62 exceeds the forward potential VF of the PN junction between the P well region 62 and the drain region 63 with respect to the potential VDD2 of the drain region 63, the potential of the P well region 62 moves toward the drain region 63. The PN junction current begins to flow. This current becomes the base current of the parasitic NPN transistor 68, the transistor 68 is turned on, and the collector current icol in the opposite direction to that of FIG. 6A flows.

【0045】さらに、前記第2電源端子52の電位VDD
1の上昇に伴い、ドレイン領域・ソース領域間の電位差
がNMOSトランジスタN0のパンチスルー電圧を越え
ると、ドレイン領域・ソース領域間が短絡し、両領域間
にパチスルー電流ipan が流れる。
Further, the potential VDD of the second power supply terminal 52
With the first rising, and the potential difference between the drain region and the source region exceeds a punch-through voltage of the NMOS transistors N0, short-circuited between the drain region and source region, flows pan Chisuru current ipan between both regions.

【0046】なお、前記(g)の場合には、前記(e)
の場合の動作のドレイン領域63とソース領域64とを
入れ替えた動作が行われ、前記(h)の場合には、前記
(f)の場合の動作のドレイン領域63とソース領域6
4とを入れ替えた動作が行われる。
In the case of the above (g), the above (e)
In the case of (h), the drain region 63 and the source region 64 are replaced with each other, and in the case of (h), the drain region 63 and the source region 6 in the case of (f) are operated.
The operation in which 4 and 4 are replaced is performed.

【0047】上記したように、第2電源端子52もしく
は第3電源端子53に、負極性もしくは正極性のサージ
電圧が印加された時には、ドレイン領域・ソース領域間
に各種の電流icha 、icol 、ipan が流れ、これらの
電流によって上記サージを第3電源端子53もしくは第
2電源端子52に逃がすことが可能になる。
As described above, when a negative or positive surge voltage is applied to the second power supply terminal 52 or the third power supply terminal 53, various currents icha, icol, ipan are applied between the drain region and the source region. Flow, and these currents allow the surge to escape to the third power supply terminal 53 or the second power supply terminal 52.

【0048】即ち、図5に示した保護用のNMOSトラ
ンジスタN0は、第2電源端子52の電源電位VDD1も
しくは第3電源端子53の電源電位VDD2より低い第1
電源端子51の接地電位GNDがゲート電極に印加され
ることにより、第2電源端子52と第3電源端子53と
の電位関係によって通常動作時に上記NMOSトランジ
スタN0がオン状態になることなく、即ち、第2電源端
子52と第3電源端子53との電位差に関係なく、第2
電源端子52もしくは第3電源端子53の一方に印加さ
れたサージを他方から逃がすことが可能になり、耐サー
ジ特性を高めることが可能になる。図7は、図5のIC
の変形例を示している。
That is, the protection NMOS transistor N0 shown in FIG. 5 has the first power supply potential VDD1 of the second power supply terminal 52 or the power supply potential VDD2 of the third power supply terminal 53 lower than the first power supply potential VDD1.
By applying the ground potential GND of the power supply terminal 51 to the gate electrode, the NMOS transistor N0 does not turn on during normal operation due to the potential relationship between the second power supply terminal 52 and the third power supply terminal 53, that is, Irrespective of the potential difference between the second power supply terminal 52 and the third power supply terminal 53,
A surge applied to one of the power supply terminal 52 or the third power supply terminal 53 can be released from the other, and surge resistance can be improved. FIG. 7 shows the IC of FIG.
Shows a modified example of.

【0049】このICは、図5に示したICと比べて、
第1電源端子51と第3電源端子53との間に、PMO
SトランジスタP3およびNMOSトランジスタN3が
互いに並列に付加接続されている点が異なる。
This IC is different from the IC shown in FIG.
Between the first power supply terminal 51 and the third power supply terminal 53, the PMO
The difference is that the S transistor P3 and the NMOS transistor N3 are additionally connected in parallel with each other.

【0050】このICによれば、第3電源端子53に印
加されたサージを第2電源端子52および第1電源端子
51の2つに逃がすことが可能になり、耐サージ特性を
さらに高めることが可能になる。図8は、図5のICの
他の変形例を示している。
According to this IC, the surge applied to the third power supply terminal 53 can be released to the two of the second power supply terminal 52 and the first power supply terminal 51, and the surge withstand characteristic can be further improved. It will be possible. FIG. 8 shows another modification of the IC of FIG.

【0051】このICは、図7に示したICと比べて、
第1電源端子51と第2電源端子52との間に、PMO
SトランジスタP6およびNMOSトランジスタN6が
互いに並列に付加接続されている点が異なる。
Compared with the IC shown in FIG. 7, this IC is
Between the first power supply terminal 51 and the second power supply terminal 52, the PMO
The difference is that the S transistor P6 and the NMOS transistor N6 are additionally connected in parallel with each other.

【0052】このICによれば、第2電源端子52に印
加されたサージを第3電源端子53および第1電源端子
51の2つに逃がすことが可能になり、耐サージ特性を
さらに高めることが可能になる。図9は、図5のICの
さらに他の変形例を示している。
According to this IC, the surge applied to the second power supply terminal 52 can be released to the two of the third power supply terminal 53 and the first power supply terminal 51, and the surge withstand characteristic can be further improved. It will be possible. FIG. 9 shows another modification of the IC of FIG.

【0053】このICは、図5に示したICと比べて、
GND電位より高電位の電源電位VDD3が印加される第
4電源端子(外部接続端子)54が付加され、第3電源
端子53と第2電源端子52との間にエンハンスメント
型のNMOSトランジスタ60のドレイン・ソース間が
付加接続され、上記第4電源端子54と第2電源端子52
との間にエンハンスメント型のNMOSトランジスタ6
1のドレイン・ソース間が付加接続されている点が異な
る。上記トランジスタ60のゲート・基板領域およびト
ランジスタ61のゲート・基板領域には、第2電源端子
52もしくは第3電源端子53もしくは第4電源端子5
4の電源電位より低い第1電源端子51の接地電位GN
Dが印加されている。
This IC is different from the IC shown in FIG.
A fourth power supply terminal (external connection terminal) 54 to which a power supply potential VDD3 higher than the GND potential is applied is added, and the drain of the enhancement type NMOS transistor 60 is provided between the third power supply terminal 53 and the second power supply terminal 52. -The source is additionally connected, and the fourth power terminal 54 and the second power terminal 52 are connected.
Enhancement type NMOS transistor 6 between
The difference is that the drain and source of 1 are additionally connected. In the gate / substrate region of the transistor 60 and the gate / substrate region of the transistor 61, the second power supply terminal 52, the third power supply terminal 53, or the fourth power supply terminal 5 is provided.
Ground potential GN of the first power supply terminal 51 lower than the power supply potential of 4
D is applied.

【0054】このICによれば、第2電源端子52と第
3電源端子53と第4電源端子54との電位関係によっ
て通常動作時に前記電源保護用のNMOSトランジスタ
N0、60、61のいずれかがオン状態になることはな
い、即ち、第2電源端子52と第3電源端子53と第4
電源端子54との電位差に関係なく、第2電源端子52
もしくは第3電源端子53もしくは第4電源端子54の
いずれか1つに印加されたサージを他の2つの逃がすこ
とが可能になり、耐サージ特性を高めることが可能にな
る。図10は、図5のICのさらに他の変形例を示して
いる。
According to this IC, any one of the NMOS transistors N0, 60, 61 for power supply protection during normal operation depends on the potential relationship among the second power supply terminal 52, the third power supply terminal 53 and the fourth power supply terminal 54. It is never turned on, that is, the second power supply terminal 52, the third power supply terminal 53, and the fourth power supply terminal 53.
Irrespective of the potential difference with the power supply terminal 54, the second power supply terminal 52
Alternatively, the surge applied to any one of the third power supply terminal 53 and the fourth power supply terminal 54 can be released and the surge resistance can be improved. FIG. 10 shows a further modification of the IC of FIG.

【0055】このICは、図9に示したICと比べて、
第4電源端子54と第1電源端子51との間にPMOS
トランジスタ62およびNMOSトランジスタ63が互
いに並列に付加接続され、第3電源端子53と第1電源
端子51との間にPMOSトランジスタ64およびNM
OSトランジスタ65が互いに並列に付加接続され、第
2電源端子52と第1電源端子51との間にPMOSト
ランジスタ66およびNMOSトランジスタ67が互い
に並列に付加接続されている点が異なる。
This IC is different from the IC shown in FIG.
A PMOS is provided between the fourth power supply terminal 54 and the first power supply terminal 51.
A transistor 62 and an NMOS transistor 63 are additionally connected in parallel with each other, and a PMOS transistor 64 and an NM are provided between the third power supply terminal 53 and the first power supply terminal 51.
The difference is that the OS transistors 65 are additionally connected in parallel with each other, and the PMOS transistor 66 and the NMOS transistor 67 are additionally connected in parallel with each other between the second power supply terminal 52 and the first power supply terminal 51.

【0056】このICによれば、第1電源端子51に印
加されたサージを第2電源端子52、第3電源端子53
および第4電源端子54の3つに逃がすことが可能にな
り、耐サージ特性をさらに高めることが可能になる。。
図11は、本発明の第3実施例に係るICの電源保護回
路を示している。
According to this IC, the surge applied to the first power supply terminal 51 is applied to the second power supply terminal 52 and the third power supply terminal 53.
And it becomes possible to escape to three of the 4th power supply terminals 54, and it becomes possible to further improve anti-surge characteristics. .
FIG. 11 shows a power supply protection circuit for an IC according to the third embodiment of the present invention.

【0057】このICにおいては、図1に示したICと
比べて、入出力端子(外部接続端子)71からのサージ
入力を電源端子に吸収し、入出力端子71からのサージ
に対しても耐ラッチアップ特性の向上を図るようにした
点が異なる。
Compared to the IC shown in FIG. 1, this IC absorbs a surge input from the input / output terminal (external connection terminal) 71 in the power supply terminal and is resistant to the surge from the input / output terminal 71. The difference is that the latch-up characteristics are improved.

【0058】即ち、入出力端子71と第1電源端子11
との間には、ゲート・ドレイン相互が接続されたPMO
SトランジスタP1が挿入され、入出力端子71と第3
電源端子13との間には、ドレイン・ゲート相互が接続
されたNMOSトランジスタN1が挿入されている。ま
た、入出力端子71は抵抗素子72を介して内部回路に
接続されている。なお、第1電源端子11および第2電
源端子12は、内部抵抗の低い通常の外部電源から対応
して電源電位VDD、VSS1が供給され、第3電源端子1
3は上記通常の外部電源よりも内部抵抗の高い電源(昇
圧電源回路あるいは降圧電源回路)から電源電位VSS2
が供給されている。
That is, the input / output terminal 71 and the first power supply terminal 11
PMO with gate and drain connected to each other
The S transistor P1 is inserted, and the input / output terminal 71 and the third
An NMOS transistor N1 whose drain and gate are connected to each other is inserted between the power supply terminal 13 and the power supply terminal 13. The input / output terminal 71 is connected to the internal circuit via the resistance element 72. The first power supply terminal 11 and the second power supply terminal 12 are supplied with power supply potentials VDD and VSS1 from an ordinary external power supply having a low internal resistance, and the third power supply terminal 1
3 is a power supply potential VSS2 from a power supply (step-up power supply circuit or step-down power supply circuit) having a higher internal resistance than the normal external power supply.
Is being supplied.

【0059】図11のICにおいては、入出力端子71
に大電流のサージが印加されると、電源保護用のPMO
SトランジスタP1およびNMOSトランジスタN1が
寄生バイポーラトランジスタとしてオン状態になり、サ
ージが第1電源端子11および第3電源端子13に吸収
される。この時、サージ吸収経路の電気的抵抗値が低い
ほど、また、サージ吸収経路が多いほどサージによる過
電流を効率良く吸収できるので、ラッチアップの発生率
を低く抑えることができる。
In the IC of FIG. 11, the input / output terminal 71
When a large current surge is applied to the
The S transistor P1 and the NMOS transistor N1 are turned on as parasitic bipolar transistors, and the surge is absorbed by the first power supply terminal 11 and the third power supply terminal 13. At this time, the lower the electrical resistance value of the surge absorption path and the more the surge absorption paths are, the more efficiently the overcurrent due to the surge can be absorbed, so that the latch-up occurrence rate can be suppressed to a low level.

【0060】上記第3実施例の場合、第1電源端子11
に吸収されたサージはIC外部へと放出されるが、第3
電源端子13には内部抵抗の高い電源が接続されている
ので第3電源端子13からの過電流の放出は極めて少な
い。従って、上記サージの殆んどは、第3電源端子13
に流入したサージによってオン状態になったPMOSト
ランジスタP0を介して第2電源端子12からIC外部
へと放出される。また、従来例と同様に、第1電源端子
11と第3電源端子13との間に、PMOSトランジス
タP3およびNMOSトランジスタN3を互いに並列に
付加接続しておくことにより、入出力端子71に流入し
たサージをNMOSトランジスタN1を介した後にPM
OSトランジスタP3およびNMOSトランジスタN3
を介して第1電源端子からIC外部へと放出することが
可能になる。
In the case of the third embodiment, the first power supply terminal 11
The surge absorbed in the IC is released to the outside of the IC.
Since a power supply with a high internal resistance is connected to the power supply terminal 13, the release of overcurrent from the third power supply terminal 13 is extremely small. Therefore, most of the above surges are generated by the third power supply terminal 13
Is discharged from the second power supply terminal 12 to the outside of the IC through the PMOS transistor P0 which is turned on by the surge that has flown into the IC. Further, similarly to the conventional example, the PMOS transistor P3 and the NMOS transistor N3 are additionally connected in parallel between the first power supply terminal 11 and the third power supply terminal 13, so that they flow into the input / output terminal 71. PM through surge through NMOS transistor N1
OS transistor P3 and NMOS transistor N3
It is possible to release the power from the first power supply terminal to the outside of the IC via the.

【0061】なお、図11のICにおいては、図1のI
Cと同様に、電源電位VSS1および電源電位VSS2が電
源電位VDDより低ければ、第2電源端子12と第3電源
端子13との電位関係は任意に設定できる。図12は、
本発明の第4実施例に係るICの電源保護回路を示して
いる。
In the IC of FIG. 11, I of FIG.
Similar to C, if the power supply potential VSS1 and the power supply potential VSS2 are lower than the power supply potential VDD, the potential relationship between the second power supply terminal 12 and the third power supply terminal 13 can be set arbitrarily. Figure 12
9 shows a power supply protection circuit for an IC according to a fourth embodiment of the present invention.

【0062】このICは、図5に示したICにおいて、
ICチップ80上に形成された昇圧電源回路81から第
電源端子53に電源電位VDD2が供給されている例を
示しており、昇圧電源回路81の一対の外部接続端子F
1、F2間に接続される昇圧用コンデンサC1がICチ
ップ外に設けられ、第1電源端子51と第3電源端子5
3の間に接続される蓄積用コンデンサC2がICチップ
外に設けられている。
This IC is the same as the IC shown in FIG.
From the booster power supply circuit 81 formed on the IC chip 80
3 shows an example in which the power supply potential VDD2 is supplied to the three power supply terminals 53 , and a pair of external connection terminals F of the booster power supply circuit 81.
A boosting capacitor C1 connected between the first power supply terminal 51 and the second power supply terminal F2 is provided outside the IC chip.
A storage capacitor C2 connected between the two is provided outside the IC chip.

【0063】上記昇圧電源回路81は、第2電源端子5
2と第1電源端子51との間に互いに直列に接続され、
ソース・基板領域相互が接続されたPMOSトランジス
タP1および基板領域・ソース相互が接続されたNMO
SトランジスタN1と、このトランジスタP1およびN
1の直列接続点に接続された第1の外部接続端子F1
と、第3電源端子53と第2電源端子52との間に互い
に直列に接続され、ソース・基板領域相互が接続された
PMOSトランジスタP3およびソース・基板領域相互
が接続されたPMOSトランジスタP2と、このトラン
ジスタP3およびP2の直列接続点に接続された第2の
外部接続端子F2と、上記トランジスタP1およびN1
およびP3の各ゲートに昇圧用クロック信号CLKを供
給するための配線82と、上記昇圧用クロック信号CL
Kを反転させて前記PMOSトランジスタP2のゲート
に反転クロック信号/CLKを供給するためのインバー
タ回路83とからなる。
The boosting power supply circuit 81 includes the second power supply terminal 5
2 and the first power supply terminal 51 are connected in series with each other,
A PMOS transistor P1 having a source / substrate region connected to each other and an NMO having a substrate region / source connected to each other
The S transistor N1 and the transistors P1 and N
First external connection terminal F1 connected to the serial connection point of No. 1
A PMOS transistor P3 connected in series between the third power supply terminal 53 and the second power supply terminal 52 and having source / substrate regions connected to each other, and a PMOS transistor P2 having source / substrate regions connected to each other; A second external connection terminal F2 connected to the series connection point of the transistors P3 and P2, and the transistors P1 and N1.
And a wiring 82 for supplying the boosting clock signal CLK to the respective gates of P3 and P3, and the boosting clock signal CL.
An inverter circuit 83 for inverting K and supplying an inverted clock signal / CLK to the gate of the PMOS transistor P2.

【0064】次に、上記昇圧電源回路81に前記昇圧用
コンデンサC1が接続されている状態における動作を説
明する。昇圧用クロック信号CLKが“H”レベル(電
位VDD1)の時、トランジスタP2およびN1がそれぞ
れオン状態になり、トランジスタP1およびP3がそれ
ぞれオフ状態になり、第1の外部接続端子F1の電位が
GND、第2の外部接続端子F2の電位がVDD1になる
ように昇圧用コンデンサC1が充電される。
Next, the operation in the state where the boosting capacitor C1 is connected to the boosting power source circuit 81 will be described. When the boosting clock signal CLK is at "H" level (potential VDD1), the transistors P2 and N1 are turned on, the transistors P1 and P3 are turned off, and the potential of the first external connection terminal F1 is GND. , The boosting capacitor C1 is charged so that the potential of the second external connection terminal F2 becomes VDD1.

【0065】これに対して、昇圧用クロック信号CLK
が“L”レベル(電位GND)になると、トランジスタ
P2およびN1がそれぞれオフ状態になり、トランジス
タP1およびP3がそれぞれオン状態になり、第1の外
部接続端子F1の電位がVDD1になり、第2の外部接続
端子F2の電位は昇圧用コンデンサC1の容量結合によ
り2×VDD1(昇圧電圧)になり、この昇圧電圧がトラ
ンジスタP3を経て第3電源端子53に出力する。
On the other hand, the boosting clock signal CLK
Goes to "L" level (potential GND), the transistors P2 and N1 are turned off, the transistors P1 and P3 are turned on, and the potential of the first external connection terminal F1 becomes VDD1 and the second The potential of the external connection terminal F2 becomes 2 × VDD1 (boosted voltage) due to capacitive coupling of the boosting capacitor C1, and this boosted voltage is output to the third power supply terminal 53 via the transistor P3.

【0066】上記した昇圧用クロック信号CLKがパル
ス状に変化する動作を繰り返すことにより、上記したよ
うな昇圧動作を繰り返し、蓄積用コンデンサC2に昇圧
電圧を継続して安定的に供給する。従って、通常の動作
状態において、第3電源端子53には前記昇圧電源回路
81からの出力電圧のみが供給される。この状態におい
て、電源保護用トランジスタN0は常にオフ状態にな
り、上記したような昇圧動作に何ら影響を及ぼすことは
ない。
By repeating the above-described operation in which the boosting clock signal CLK changes in a pulse shape, the boosting operation as described above is repeated, and the boosted voltage is continuously and stably supplied to the storage capacitor C2. Therefore, in the normal operating state, only the output voltage from the boosting power supply circuit 81 is supplied to the third power supply terminal 53. In this state, the power supply protection transistor N0 is always in the off state and has no influence on the boosting operation as described above.

【0067】なお、第3電源端子53と第2電源端子5
2との間には、トランジスタP3をサージ吸収経路とし
て有するものの、このトランジスタP3は通常動作状態
を前提に電流供給能力(昇圧用コンデンサC1への充電
能力)が決定されているので、サージを吸収するのに十
分な能力(トランジスタのサイズ)を持たない。また、
上記トランジスタP3と第2電源端子52との間にはト
ランジスタP2が存在し、第3電源端子53と第2電源
端子52との間のサージ吸収経路の抵抗値が高、しか
も、前記昇圧用コンデンサC1は、昇圧動作および昇圧
電圧保持動作に必要な小容量しか持たないので、第3電
源端子53にサージが印加された時のサージ吸収能力は
低い。
The third power supply terminal 53 and the second power supply terminal 5
2 has a transistor P3 as a surge absorption path, but since the current supply capacity (charge capacity for the boosting capacitor C1) of this transistor P3 is determined on the assumption of a normal operating state, it absorbs the surge. It does not have enough ability (transistor size) to do so. Also,
Between the transistor P3 and the second power supply terminal 52 is present the transistor P2, the third power supply terminal 53 and the resistance value of the surge absorption path rather high between the second power supply terminal 52, moreover, for the boost Since the capacitor C1 has only a small capacity necessary for the boosting operation and the boosted voltage holding operation, the surge absorbing capability when the surge is applied to the third power supply terminal 53 is low.

【0068】しかし、本実施例では、前記第2実施例、
第3実施例と同様の電源保護用トランジスタN0を有し
ているので、第3電源端子53に大電流のサージが印加
されると、電源保護用トランジスタN0がオン状態にな
り、サージの大半は第3電源端子53から第2電源端子
52を介してIC外部の電源へと速やかに放出される。
換言すれば、電源端子に昇圧電源回路81のように内部
抵抗が比較的高い電源が供給される場合でも、耐ラッチ
アップ等の耐サージ特性の向上を図ることが可能になっ
ている。
However, in this embodiment, the second embodiment,
Since the power supply protection transistor N0 similar to that of the third embodiment is provided, when a large current surge is applied to the third power supply terminal 53, the power supply protection transistor N0 is turned on, and most of the surge is generated. It is promptly discharged from the third power supply terminal 53 to the power supply outside the IC via the second power supply terminal 52.
In other words, it is possible to improve surge resistance characteristics such as latch-up resistance even when a power supply having a relatively high internal resistance is supplied to the power supply terminal like the boosting power supply circuit 81.

【0069】なお、上記各実施例においては、電源保護
用トランジスタP0、N0としてMOSトランジスタを
用いたが、これに代えて、上記実施例のMOSトランジ
スタのゲート電極を省略した構造のダイオードを用いる
ように変更してもよい。
In each of the above embodiments, MOS transistors were used as the power protection transistors P0 and N0, but instead of this, a diode having a structure in which the gate electrode of the MOS transistor of the above embodiments is omitted may be used. You may change to.

【0070】このように変更した場合のICは、半導体
基板上に形成され、所定の電源電位が供給される第1電
源端子と、前記半導体基板上に形成され、前記第1電源
端子よりもそれぞれ低電位あるいは高電位の電源電位が
供給される第2電源端子および第3電源端子と、前記半
導体基板あるいはこの半導体基板内のウェル領域に形成
され、上記第2電源端子および第3電源端子にそれぞれ
対応して接続され前記半導体基板あるいはウェル領域
とは逆導電型の不純物領域とを具備し、この不純物領域
が形成されている半導体基板あるいはウェル領域に前記
第1電源端子が接続されていることを特徴とする。
The IC thus modified has a first power supply terminal formed on a semiconductor substrate and supplied with a predetermined power supply potential, and a first power supply terminal formed on the semiconductor substrate and more than the first power supply terminal, respectively. A second power supply terminal and a third power supply terminal to which a low-potential or high-potential power supply potential is supplied, and the second power supply terminal and the third power supply terminal which are formed in the semiconductor substrate or a well region in the semiconductor substrate, respectively. comprising an impurity region of opposite conductivity type to the semiconductor substrate or the well region Ru is connected correspondingly, that the first power supply terminal on the semiconductor substrate or the well region impurity region is formed is connected Is characterized by.

【0071】[0071]

【発明の効果】上述したように本発明のICによれば、
内部抵抗が比較的高い電源に接続される電源端子と内部
抵抗が比較的低い電源に接続される電源端子との電位関
係を逆転させて使用する場合でも、上記2つの電源端子
間に電源保護用の素子を接続することが可能になり、上
記内部抵抗が比較的高い電源に接続される電源端子に印
加されたサージを吸収する能力を高め、耐ラッチアップ
等の耐サージ特性の向上を図ことができる。
As described above, according to the IC of the present invention,
Even when the power supply terminal connected to a power supply with a relatively high internal resistance and the power supply terminal connected to a power supply with a relatively low internal resistance are used by reversing the potential relationship, the power supply is protected between the two power supply terminals. it is possible to connect the device, enhance the ability to absorb the applied surge to the power supply terminal to which the internal resistance is connected to a relatively high power, Ru FIG improved surge resistance characteristics of resistance latchup etc. be able to.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の第1実施例に係るICの電源保護回路
を示すブロック図。
FIG. 1 is a block diagram showing a power supply protection circuit for an IC according to a first embodiment of the present invention.

【図2】図1中のPMOSトランジスタの相異なる具体
的な構造を示す断面図。
FIG. 2 is a cross-sectional view showing a different specific structure of the PMOS transistor in FIG.

【図3】図1のICの変形例を示す回路図。FIG. 3 is a circuit diagram showing a modified example of the IC shown in FIG.

【図4】図1のICの他の変形例を示す回路図。FIG. 4 is a circuit diagram showing another modification of the IC shown in FIG.

【図5】本発明の第2実施例に係るICの電源保護回路
を示す回路図。
FIG. 5 is a circuit diagram showing an IC power supply protection circuit according to a second embodiment of the present invention.

【図6】図5中のNMOSトランジスタの相異なる具体
的な構造を示す断面図。
6 is a cross-sectional view showing a different specific structure of the NMOS transistor in FIG.

【図7】図5のICの変形例を示す回路図。7 is a circuit diagram showing a modified example of the IC of FIG.

【図8】図5のICの他の変形例を示す回路図。FIG. 8 is a circuit diagram showing another modification of the IC shown in FIG.

【図9】図5のICのさらに変形例を示す回路図。9 is a circuit diagram showing a further modified example of the IC of FIG.

【図10】図5のICのさらに他の変形例を示す回路
図。
FIG. 10 is a circuit diagram showing still another modification of the IC shown in FIG.

【図11】本発明の第3実施例に係るICの電源保護回
路を示す回路図。
FIG. 11 is a circuit diagram showing a power supply protection circuit for an IC according to a third embodiment of the present invention.

【図12】本発明の第4実施例に係るICの電源保護回
路を示す回路図。
FIG. 12 is a circuit diagram showing a power supply protection circuit for an IC according to a fourth embodiment of the present invention.

【図13】従来のICの電源保護回路の相異なる例を示
す回路図。
FIG. 13 is a circuit diagram showing a different example of a conventional IC power protection circuit.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

11、51…第1電源端子、12、52…第2電源端
子、13、53…第3電源端子、54…第4電源端子、
P0、N0…電源保護用MOSトランジスタ、81…昇
圧電源回路。
11, 51 ... First power supply terminal, 12, 52 ... Second power supply terminal, 13, 53 ... Third power supply terminal, 54 ... Fourth power supply terminal,
P0, N0 ... MOS transistors for power supply protection, 81 ... Boost power supply circuit.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 茂木 宏之 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 昭63−301558(JP,A) 特開 平3−234063(JP,A) 特開 平3−206666(JP,A) 特開 平1−278771(JP,A) 特開 平1−148019(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H03K 19/00 H01L 27/00 H03K 17/00 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Hiroyuki Mogi Inventor Hiroyuki Mogi 25-1, Ekimaehonmachi, Kawasaki-ku, Kawasaki-shi, Kanagawa Toshiba Microelectronics Stock Association In-house (56) Reference JP-A-63-301558 (JP, A) JP Heihei 3-234063 (JP, A) JP 3-206666 (JP, A) JP 1-278771 (JP, A) JP 1-148019 (JP, A) (58) Fields investigated (Int. Cl. 7 , DB name) H03K 19/00 H01L 27/00 H03K 17/00

Claims (6)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 半導体基板上に形成され、所定の電源電
位が供給される第1電源端子と、 前記半導体基板上に形成され、前記第1の電源端子より
も低電位あるいは高電位の電源電位が供給される第2電
源端子と、 前記半導体基板上に形成され、前記第1の電源端子より
も低電位あるいは高電位であり、前記第2電源端子に供
給される電源電位とは異なる電位の電源電位が供給され
る第3電源端子と、 前記半導体基板上に形成され、前記第2電源端子および
第3電源端子の間にソース・ドレイン間が接続され、ゲ
ートおよび基板領域が前記第1電源端子に接続されてい
る電源保護用のMOSトランジスタとを具備し、前記第2、第3電源端子に供給される電源電位は、前記
第1電源端子に供給される電源電位に対して共に低電
位、あるいは高電位であり、 前記第2、第3電源端子に電源電位を供給する電源の接
続を変える、もしくは前記第2電源端子に供給される電
源電位を昇圧して得られる電位を前記第3電源端子に供
給することで、前記第2、第3電源端子に供給される電
源電位の電位関係を逆転させて使用されること を特徴と
する半導体集積回路。
1. A first power supply terminal formed on a semiconductor substrate to which a predetermined power supply potential is supplied, and a power supply potential formed on the semiconductor substrate and having a potential lower or higher than that of the first power supply terminal. And a second power supply terminal that is formed on the semiconductor substrate and has a potential lower or higher than that of the first power supply terminal and that is different from the power supply potential supplied to the second power supply terminal. A third power supply terminal, to which a power supply potential is supplied, is formed on the semiconductor substrate, the source and drain are connected between the second power supply terminal and the third power supply terminal, and the gate and the substrate region are the first power supply. A power supply MOS transistor connected to the terminal, wherein the power supply potential supplied to the second and third power supply terminals is
Both the power supply potential supplied to the first power supply terminal is low
Power source or a high potential, and connecting a power source for supplying a power source potential to the second and third power source terminals.
Change the connection or the power supplied to the second power supply terminal.
The potential obtained by boosting the source potential is supplied to the third power supply terminal.
Supply, the power supplied to the second and third power supply terminals.
A semiconductor integrated circuit characterized by being used by reversing the potential relationship of source potentials .
【請求項2】 請求項1記載の半導体集積回路におい
て、 前記第2電源端子および第3電源端子には第1電源端子
よりも低電位の電源電位が供給され、 前記MOSトランジスタはPMOSトランジスタである
ことを特徴とする半導体集積回路。
2. The semiconductor integrated circuit according to claim 1, wherein a power supply potential lower than that of the first power supply terminal is supplied to the second power supply terminal and the third power supply terminal, and the MOS transistor is a PMOS transistor. A semiconductor integrated circuit characterized by the above.
【請求項3】 請求項1記載の半導体集積回路におい
て、 前記第2電源端子および第3電源端子には第1電源端子
よりも高電位の電源電位が供給され、 前記MOSトランジスタはNMOSトランジスタである
ことを特徴とする半導体集積回路。
3. The semiconductor integrated circuit according to claim 1, wherein a power supply potential higher than that of the first power supply terminal is supplied to the second power supply terminal and the third power supply terminal, and the MOS transistor is an NMOS transistor. A semiconductor integrated circuit characterized by the above.
【請求項4】 請求項1乃至3のいずれか1項に記載の
半導体集積回路において、前記第2電源端子に電源電位
を供給する電源の内部抵抗と前記第3電源端子に電源電
位を供給する電源の内部抵抗とは異なることを特徴とす
る半導体集積回路。
4. The semiconductor integrated circuit according to claim 1, wherein an internal resistance of a power supply that supplies a power supply potential to the second power supply terminal and a power supply potential to the third power supply terminal. A semiconductor integrated circuit characterized by being different from the internal resistance of a power supply.
【請求項5】 請求項4記載の半導体集積回路におい
て、前記第2電源端子に電源電位を供給する電源および
前記第3電源端子に電源電位を供給する電源ののうち、
内部抵抗が高い方の電源は昇圧電源回路あるいは降圧電
源回路であることを特徴とする半導体集積回路。
5. The semiconductor integrated circuit according to claim 4, wherein a power supply for supplying a power supply potential to the second power supply terminal and a power supply for supplying a power supply potential to the third power supply terminal is provided.
A semiconductor integrated circuit characterized in that the power supply with the higher internal resistance is a step-up power supply circuit or a step-down power supply circuit.
【請求項6】 半導体基板上に形成され、所定の電源電
位が供給される第1電源端子と、 前記半導体基板上に形成され、前記第1の電源端子より
も低電位あるいは高電位の電源電位が供給される第2電
源端子と、 前記半導体基板上に形成され、前記第1の電源端子より
も低電位あるいは高電位であり、前記第2電源端子に供
給される電源電位とは異なる電位の電源電位が供給され
る第3電源端子と、 前記半導体基板あるいはこの半導体基板内のウェル領域
に形成され、前記第2電源端子および第3電源端子にそ
れぞれ対応して接続され、前記半導体基板あるいはウェ
ル領域とは逆導電型の不純物領域とを具備し、 この不純物領域が形成されている半導体基板あるいはウ
ェル領域に前記第1電源端子が接続されており、前記第2、第3電源端子に供給される電源電位は、前記
第1電源端子に供給される電源電位に対して共に低電
位、あるいは高電位であり、 前記第2、第3電源端子に電源電位を供給する電源の接
続を変える、もしくは前記第2電源端子に供給される電
源電位を昇圧して得られる電位を前記第3電源端子に供
給することで、前記第2、第3電源端子に供給される電
源電位の電位関係を逆転させて使用されること を特徴と
する半導体集積回路。
6. A first power supply terminal formed on a semiconductor substrate and supplied with a predetermined power supply potential, and a power supply potential formed on the semiconductor substrate and having a lower potential or a higher potential than that of the first power supply terminal. And a second power supply terminal that is formed on the semiconductor substrate and has a potential lower or higher than that of the first power supply terminal and that is different from the power supply potential supplied to the second power supply terminal. A third power supply terminal to which a power supply potential is supplied, and a semiconductor substrate or a well region in the semiconductor substrate, which is connected to the second power supply terminal and the third power supply terminal, respectively, and is connected to the semiconductor substrate or the well. the region includes an impurity region of opposite conductivity type, and said first power supply terminal on the semiconductor substrate or the well region impurity region is formed is connected to the second, third power source terminal Power supply potential is supplied, said
Both the power supply potential supplied to the first power supply terminal is low
Power source or a high potential, and connecting a power source for supplying a power source potential to the second and third power source terminals.
Change the connection or the power supplied to the second power supply terminal.
The potential obtained by boosting the source potential is supplied to the third power supply terminal.
Supply, the power supplied to the second and third power supply terminals.
A semiconductor integrated circuit characterized by being used by reversing the potential relationship of source potentials .
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