JPH043974A - 半導体集積回路 - Google Patents

半導体集積回路

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JPH043974A
JPH043974A JP2106085A JP10608590A JPH043974A JP H043974 A JPH043974 A JP H043974A JP 2106085 A JP2106085 A JP 2106085A JP 10608590 A JP10608590 A JP 10608590A JP H043974 A JPH043974 A JP H043974A
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JP
Japan
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transistor
drain
channel
gate
power supply
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Pending
Application number
JP2106085A
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English (en)
Inventor
Hiroshi Takase
弘嗣 高瀬
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Fujitsu VLSI Ltd
Fujitsu Ltd
Original Assignee
Fujitsu VLSI Ltd
Fujitsu Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 (概要〕 本発明は、半導体集積回路装置に関し、動作電源停止時
にI10部の出力端子に電圧が印加されたときに、I1
0部に流れるリーク電流を防止することを目的とし、 入力端子がゲートに接続され、ソース及びドレインのい
ずれか一方が高電位側電源線に接続された駆動用のMO
3I−ランジスタと、出力端子がソースに接続され、ゲ
ートが前記高電位側電源線に接続され、ドレインが前記
駆動用のMOSトランジスタのソース及びドレインのう
ちの他方に接続され、且つハックゲートが低電位側電源
線に接続されたNチャネル型トランジスタとからなる。
〔産業上の利用分野〕
本発明は、半導体集積回路装置に係り、詳しくは、出力
端子に常に電圧がかかっているようなインターフェース
におけるリーク電流の防止を図った半導体集積回路装置
に関する。
一般に、CMOSデバイスは、その構造上から各所にP
−N接合からなるダイオードを持ち、ゲート入力電極に
キャパシタンスを持つ。さらに、各所に規制バイポーラ
トランジスタを持つため、使用のうえで種々の注意が必
要である。
〔従来の技術〕
半導体集積回路装置は大きく分けて論理演算を行うロジ
ック部と、外部とのインターフェースを行う110部と
に区別されるが、そのうち従来のC−MOSデバイスの
110部としては、例えば第3図に示すような回路があ
る(なお、以下の説明中では、便宜上第3図に示すよう
な回路を“HIIレベル駆動用出力と称する)。
第3図(a)は“HIIレベル駆動用出力のMOSトラ
ンジスタの断面図、同図(b)は回路図である。図にお
いて、1はN型の基板、2はP+型層のウェル、3はN
′″型層のドレイン、4はN′″型層のソース、5はゲ
ート酸化膜、6はゲート、7はフィールド酸化膜であり
、これらの領域によりNチャネルMOSトランジスタ8
が構成されている。ゲート6には図示していないロジッ
ク部からの2値レベルの論理信号(略高電位電源電圧で
ある“Ho“レベル、略低電位電源電圧である°“L 
IIレベル)が入力端子19を介して供給され、ドレイ
ン3には高電位電源電圧Vnn(例えば+5■)が印加
され、ソース4(出力端子20)から出力が取り出され
る。なお、出力端子20は、出力が取り出されるライン
を介してウェル2に接続され、従って、バックゲートも
接続される形となっている。また、基板1は高電位電源
電圧V。に保たれている。よって、この“H++レベル
駆動用出力のNチャネルMO3I−ランジスタ8はゲー
ト6に印加された入力信号によりオン/オフし、ソース
4をH”レベルにプルアップしたり、プルアンプを停止
たりして外部のデバイスに信号を出力する。
〔発明が解決しようとする課題〕
しかしながら、このような従来の半導体集積回路装置に
あっては、C−MOSデバイスの構成上、半導体集積回
路装置の電源が切断された状態、つまり、NチャネルM
OSトランジスタ8の高電位電源電圧■Dつに電圧が加
えられていない状態のときに、110部の出力端子20
(ソース4に接続されるラインに相当)に電圧が加えら
れた場合、第3図(a)に示すようにウェル2と基板1
との間でP−N接合が形成されて図中矢印で示すような
電流パスが生じてリーク電流が流れるという問題点があ
った。このようなリーク電流は複数のデバイスの出力端
子が接続されたバス等の信号線において、終端抵抗が接
続された信号線の電圧降下を引き起こし、信号線に接続
された複数のデバイスの誤動作等の悪影響があるので防
止するのが望ましい。
以上は、“H”レベル駆動用出力がNチャネルMOSト
ランジスタ8であるときの例であるが、第4図に示すよ
うにPチャネルMOSトランジスタ11のときにもリー
ク電流が発生する。すなわち、第4図(a)はPチャネ
ルMOSトランジスタ11の断面図、第4図(b)はそ
の回路図であり、図中、12はN型の基板、13はP゛
型層ソース、14はN゛型層ドレイン、15はゲート酸
化膜、16はゲート、17はフィールド酸化膜である。
ソースI3及び基板12には高電位電源電圧■、。が供
給され、従ってハックゲートには高電位電源電圧■。が
印加される。高電位電源電圧VDDの供給を停止してい
るとき出力端子20に正側の電圧がかかっていると、ド
レイン14と基板12との間でPN接合が形成され、図
中矢印で示すようにリーク電流が流れる。
そこで、本発明は、高電位電源電圧V0の供給を停止し
ている場合、つまり動作電源停止時に110部の出力端
子に電圧が印加されている場合であっても、110部の
内部におけるリーク電流を防止することのできる半導体
集積回路装置を提供することを目的としている。
〔課題を解決するための手段〕
本発明の目的は、入力端子がゲートに接続され、ソース
及びドレインのいずれか一方が高電位側電源線に接続さ
れた駆動用のMOSトランジスタと、出力端子がソース
に接続され、ゲートが前記高電位側電源線に接続され、
トレインが前記駆動用のMOSトランジスタのソース及
びドレインのうちの他方に接続され、且つハックゲート
が低電位側電源線に接続されたNチャネル型トランジス
タとを有することで達成される。
(作用〕 本発明では、“H′”レベル駆動用出力のMOSトラン
ジスタからの出力を、Nチャネル型トランジスタを介し
て出力するようにしている。このNチャネル型トランジ
スタは、動作電源電圧の印加が停止された状態において
、出力端子から正の電圧が印加されてもオフしている。
よって、出力端子からの正の電圧からPチャネル型トラ
ンジスタは完全に遮断されているため、リーク電流は流
れなくなる。
[実施例] 以下、本発明を図面に基づいて説明する。
第1図は本発明に係る半導体集積回路装置の一実施例を
示す図である。第1図(a)は110部の主要部の断面
図、同図(b)は110部の回路図である。これらの図
において、21はN型の基板、23はP゛型層ソース、
24はP゛型層ドレイン、25はゲート酸化膜、26は
ゲート、27はフィールド酸化膜であり、これらにより
スリーステート出力のPチャネルMO3トランジスタ2
8が構成されている。また、29はP゛型層ウェル、3
0はN3型層のドレイン、31はN°型層のソース、3
2はゲート酸化膜、33はゲートであり、これらにより
リーク防止用のNチャネルMOSトランジスタ34が構
成されている。
35は論理演算を行うロジック部で、ロジ・ツタ部の演
算結果に対応する信号は入力端子19を介してPチャネ
ルMO3トランジスタ28のゲート26に供給される。
また、PチャネルMO3トランジスタ28のソース23
には高電位電源線から電圧VDわが供給され、ドレイン
24はNチャネルMOSトランジスタ34のドレイン3
0に接続される。
リーク防止用のNチャネルMOSトランジスタ34は、
PチャネルMO3トランジスタ28と出力端子20との
間に接続され、そのゲート33は高電位電源線に接続さ
れ、ウェル29(ハックゲート36に相当)は接地VS
Sに接続されている。
よって、NチャネルMOSトランジスタ34は、高電位
電源線に電源電圧が印加されているときには常にオンし
ているので、PチャネルMO3トランジスタ28のドレ
イン24の電位を出力端子20に直接伝える。
このような回路において、高電位電源線に電源電圧が印
加されているとき、PチャネルMO3トランジスタ28
はロジック部からゲート26に“L“レベルの信号が加
わると、オンして略電源電圧の゛H゛レベルがNチャネ
ルMOSトランジスタ34のドレイン30に印加され、
NチャネルMOSトランジスタ34のドレイン30、ソ
ース3工を介して出力端子20にH“レベルを出力する
。入力端子19に°゛H°゛H°゛レヘル加わると、P
チャネルMO3トランジスタ28はオフして出力端子2
0に“L”レベルを出力する。
一方、動作電源の供給が停止されている場合には、出力
端子36に外部から(例えば、後段のデバイスから)正
の電圧が印加されても、NチャネルMOSトランジスタ
34のゲート33には電圧が印加されていないからNチ
ャネルMOSトランジスタ34がオフして、前記正の電
圧はPチャネルMO3トランジスタ28のドレイン24
には伝わらない。よって、” H”レベル駆動用出力の
PチャネルMO3トランジスタ28は出力端子20から
分離されたこととなり、ドレイン24と基板21間のP
−N接合にはリーク電流は流れない。
また、NチャネルMOSトランジスタ34においても、
ハックゲート36が接地VSSされているから、ソース
31とウェル29間のP−N接合、及びウェル29と基
板21間のP−N接合は共に逆方向にバイアスされるた
め、これらのP−N接合を介してもリーク電流は流れな
い。
従って、110部におけるリーク電流を防止することが
でき、リーク電流に起因する誤動作の悪影響を防止する
ことができる。
次に、第2図にその他の実施例を示す。図中、41はP
型の基板、42はN3型層のウェル、48はPチャネル
MO3トランジスタ、44はNチャネルMOSトランジ
スタである。なお、第1図(a)と同じ構成については
同じ符号を付けである。
上述の第1回の半導体集積回路装置と第2図の半導体集
積回路装置との構成が相違している点は、“°H゛ルベ
ル駆動用出力のPチャネルMO3トランジスタ48とリ
ーク防止用のNチャネルMOSトランジスタ44がP型
の基板41上に形成されている点、基板41が低電位電
圧(接地v、8)によってバイアスされてる点、Pチャ
ネルMOSトランジスタ48がウェル42内に形成され
ている点、NチャネルMO3トランジスタ44にP′″
型層のウェルが形成されていない点である。
このような第2図の110部の回路において、高電位電
源線に高電位の電源電圧VDDが加わっているとき、リ
ーク防止用のNチャネルMO3トランジスタ44は常に
オンしているから、PチャネルMO3トランジスタ48
はロジック部35からの出力信号に応答して動作し、N
チャネルMOSトランジスタ44を介してその出力を出
力端子20に出力する。
一方、動作電源の供給が停止されている場合、出力端子
20に外部から正の電圧が印加されたとしても、Nチャ
ネルMO3トランジスタ44は第1図(a)の実施例と
同様に機能してオフとなっているため、PチャネルMO
3トランジスタ48は出力端子20との接続から分離さ
れた形となる。
よって、本発明が問題としている“H゛レベル駆動用出
力のPチャネルMO3トランジスタのドレイン24と基
板41間のP−N接合にはリーク電流は流れない。また
、NチャネルMOSトランジスタ34のソース31と基
板21間のP−N接合が逆方向にバイアスされるため、
リーク防止用のNチャネルMO3トランジスタ44にも
リーク電流は流れない。
このように、P型の基板41上に第1図(b)の回路を
形成しても、110部におけるリーク電流を防止するこ
とができ、リーク電流に起因する誤動作の悪影響を防止
することができる。
なお、上述の実施例では、“H゛レベル駆動用出力のM
OSトランジスタがPチャネルMO3トランジスタであ
る例を示して説明してきたが、これはNチャネルMO3
トランジスタであってもよい。この場合はゲートに印加
する電源をPチャネルの場合と逆に設定する。
〔発明の効果〕
以上のように、本発明によれば、動作電源停止時に11
0部の出力端子に電圧が印加されている様な場合であっ
ても、I10部内部におけるリーク電流の発生に起因す
る誤動作等の影響を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明に係る半導体集積回路装置の一実施例を
示す図であり、 第1図(a)は110部の主要部の断面図、第1図(b
)は110部の回路図、 第2図は本発明に係るその他の一実施例を示す図 第3図、第4図は従来の110部を示す図である。 図において、l、12.21はN型の基板、41はP型
の基板、42はN゛型層ウェル、2゜29はP゛型層ウ
ェル、4,31はN゛型層ソース、3,14.30はN
°型層のドレイン、13.23はP゛型層ソース、24
はP゛型層ドレイン、6,16,26.33はゲート、
8゜34.44はNチャネルMO3トランジスタ、11
.28.48はPチャネルMO3I−ランジスタ、5.
15,25.32はゲート酸化膜、7,17゜27はフ
ィールド酸化膜、35はロジック部、36.37はハッ
クゲート、19は入力端子、20は出力端子である。 VDD 木釣明の一大猜例図 VDD VDD 従来のI10部Σ余’113 躬3図 本合明の寸の4大の実グト1図 第2図 Vl)D 従来の11!−のI10Σ示T図 第4図

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】  入力端子(19)がゲート(26)に接続され、ソー
    ス(23)及びドレイン(24)のいずれか一方が高電
    位側電源線(V_D_D)に接続された駆動用のMOS
    トランジスタ(28)と、 出力端子(20)がソース(31)に接続され、ゲート
    (33)が前記高電位側電源線(V_D_D)に接続さ
    れ、ドレイン(30)が前記駆動用のMOSトランジス
    タ(28)のソース(23)及びドレイン(24)のう
    ちの他方に接続され、且つバックゲート(36)が低電
    位側電源線(V_s_s)に接続されたNチャネル型ト
    ランジスタ(34)とを有することを特徴とする半導体
    集積回路。
JP2106085A 1990-04-20 1990-04-20 半導体集積回路 Pending JPH043974A (ja)

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JP2106085A JPH043974A (ja) 1990-04-20 1990-04-20 半導体集積回路

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ID=14424720

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5514431A (en) * 1993-12-30 1996-05-07 Dai Nippon Printing Co., Ltd. Air bag and method for making the air bag
US5730310A (en) * 1993-10-01 1998-03-24 Yoshihara; Hiroshi Lid opening mechanism system
CN113674694A (zh) * 2021-08-23 2021-11-19 京东方科技集团股份有限公司 显示基板及显示装置

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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US5730310A (en) * 1993-10-01 1998-03-24 Yoshihara; Hiroshi Lid opening mechanism system
US5514431A (en) * 1993-12-30 1996-05-07 Dai Nippon Printing Co., Ltd. Air bag and method for making the air bag
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