JPH05206810A - 半導体集積回路装置 - Google Patents

半導体集積回路装置

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JPH05206810A
JPH05206810A JP4012381A JP1238192A JPH05206810A JP H05206810 A JPH05206810 A JP H05206810A JP 4012381 A JP4012381 A JP 4012381A JP 1238192 A JP1238192 A JP 1238192A JP H05206810 A JPH05206810 A JP H05206810A
Authority
JP
Japan
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output
transistor
current
level
circuit
Prior art date
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Pending
Application number
JP4012381A
Other languages
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
Application filed by Fujitsu VLSI Ltd, Fujitsu Ltd filed Critical Fujitsu VLSI Ltd
Priority to JP4012381A priority Critical patent/JPH05206810A/ja
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Abstract

(57)【要約】 【目的】半導体集積回路装置の電流駆動回路に関し、簡
単な構成により駆動電流が増大しても出力信号にリンギ
ングを生じない電流駆動回路を提供することを目的とす
る。 【構成】半導体集積回路のオープンコレクタまたはオー
プンドレイン形出力回路11において、半導体基板上に
同一プロセスによって形成した複数個の出力トランジス
タ12a〜12dを並列に接続し、その各出力トランジ
スタを順次遅延させて動作させる遅延手段としてのイン
バータ回路13を備えた。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は半導体集積回路装置に係
り、詳しくは電流駆動回路に関するものである。
【0002】近年、半導体集積回路装置においては大電
流を駆動する用途が多くなっている。例えば、1つの入
出力装置(I/O unit)に多くの外部装置が接続
されるようになってきたため、入出力装置のドライバ部
最終段のトランジスタが駆動する電流が増大している。
【0003】このように、駆動電流が増大すると駆動回
路の出力信号にリンギングが生じ、内部回路や駆動回路
に接続される外部装置の誤動作の原因となる。そこで、
駆動電流が増大しても出力信号にリンギングを生じない
電流駆動回路が求められている。
【0004】
【従来の技術】従来の半導体集積回路装置における電流
駆動回路40は、図5に示すように、内部回路(図示
略)からの制御信号をバッファとしてのインバータ回路
41を介してMOSトランジスタである出力トランジス
タ42に入力している。その出力トランジスタ42は外
部装置(図示略)が接続されている出力端子とグランド
間に接続されることにより、オープンドレイン形出力回
路を構成している。従って、Hレベルの制御信号に基づ
いて出力トランジスタ42はオフし、外部装置は非駆動
状態となり出力端子の電位は外部装置の設定電位(Hレ
ベル)に保持される。また、Lレベルの制御信号に基づ
いて出力トランジスタ42はオンし、外部装置は駆動状
態となり出力端子の電位はグランドレベルに保持され
る。
【0005】すなわち、制御信号がHレベルからLレベ
ルに切り換わると、出力端子および出力トランジスタ4
2を介して外部装置からの電流が過渡的にグランドに流
れ込み、一定時間経過後には出力端子の電位はLレベル
であるグランドレベルになる。また、制御信号がLレベ
ルからHレベルに切り換わると、外部装置からグランド
に流れる電流経路が遮断されるため、出力端子の電位は
速やかに外部装置の設定電位になる。
【0006】このように電流駆動回路40では、内部回
路から出力されるLレベルの制御信号に基づいて出力ト
ランジスタ42がオフ→オン動作を行い、外部装置から
の電流を出力端子を介してグランドに流し込むことによ
り外部装置を電流駆動している。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】ところで、外部装置の
設定電位が高いときには出力端子のHレベルとLレベル
の変動幅が大きくなり、出力トランジスタ42を介して
グランドに流れ込む電流(駆動電流)も大きくなる。従
って、外部装置の設定電位が高いときには過渡的に大き
な駆動電流が流れ、図6に示すように、出力端子の電位
は大きなリンギングを伴ってグランドレベルに収束する
ことになる。
【0008】ここで、外部装置がそのリンギングをHレ
ベルと認識した場合、外部装置は誤動作を起こすという
問題がある。また、リンギングによってグランドにノイ
ズが生じることにより内部回路が誤動作を起こすという
問題もある。
【0009】本発明は上記問題点を解決するためになさ
れたものであって、その目的は、簡単な構成により駆動
電流が増大しても出力信号にリンギングを生じない電流
駆動回路を提供することにある。
【0010】
【課題を解決するための手段】半導体集積回路のオープ
ンコレクタまたはオープンドレイン形出力回路におい
て、半導体基板上に同一プロセスによって形成した複数
個の出力トランジスタを並列に接続する。そして、遅延
手段によって各出力トランジスタを順次遅延させて動作
させる。
【0011】
【作用】従って、本発明によれば、各出力トランジスタ
を同時にオンさせるのではなく、各出力トランジスタを
順次遅延してオンさせることにより、一度に流れる過渡
電流(駆動電流)が小さくなる。従って、出力電圧にリ
ンギングが生じることはない。
【0012】
【実施例】以下、本発明の一実施例を図1〜図4に従っ
て説明する。本実施例の電流駆動回路11は、図1に示
すように、MOSトランジスタである出力トランジスタ
12a〜12dと複数のインバータ回路13から構成さ
れている。すなわち、各出力トランジスタ12a〜12
dは図示しない外部装置(負荷)が接続されている出力
端子とグランド間において並列に接続されることによ
り、それぞれオープンドレイン形出力回路を構成してい
る。そして、出力トランジスタ12aは1個、出力トラ
ンジスタ12bは3個、出力トランジスタ12cは5
個、出力トランジスタ12dは7個のインバータ回路1
3を介してそれぞれ内部回路(図示略)からの制御信号
を入力している。尚、各出力トランジスタ12a〜12
dのトランジスタサイズは同じであって、その電流容量
は駆動電流の1/4に設定されている。
【0013】従って、Hレベルの制御信号に基づいて全
出力トランジスタ12a〜12dはオフし、外部装置は
駆動されず出力端子の電位は外部装置の設定電位に保持
される。また、Lレベルの制御信号に基づいて全出力ト
ランジスタ12a〜12dはオンし、外部装置は駆動さ
れ出力端子の電位はグランドレベルに保持される。
【0014】このように構成された電流駆動回路11に
おいて、制御信号がHレベルからLレベルに切り換わる
と、各出力トランジスタ12a〜12dにはインバータ
回路13を介してHレベルの制御信号が入力される。但
し、インバータ回路13は遅延回路として働くため、出
力トランジスタ12aが最も早くオンし、続いて、出力
トランジスタ12b,12cの順にオンして最後に出力
トランジスタ12dがオンする。その各出力トランジス
タ12a〜12dの導通に伴い、当該出力トランジスタ
12a〜12dの電流容量(駆動電流の1/4)に応じ
た電流が出力端子および出力トランジスタ42を介して
外部装置からグランドに流れ込む。従って、出力端子の
電位は図2に示すように、各出力トランジスタ12a〜
12cがオンする度に段階的にグランドレベルに近づ
き、出力トランジスタ12dがオンするとまもなくグラ
ンドレベルになる。
【0015】また、制御信号がLレベルからHレベルに
切り換わると、全出力トランジスタ12a〜12dがオ
フして外部装置からグランドに流れる電流経路が遮断さ
れるため、出力端子の電位は速やかに外部装置の設定電
位になる。
【0016】このように電流駆動回路11では、各出力
トランジスタ12a〜12dの電流容量を駆動電流の1
/4に設定し、全出力トランジスタ12a〜12dを同
時にオンさせるのではなく、各出力トランジスタ12a
〜12dを順次遅延してオンさせることにより、一度に
流れる過渡電流(駆動電流)を小さくしている。従っ
て、出力端子の電位にリンギングが生じることはない。
【0017】図1に示す回路を1つの半導体基板上にお
いて出力装置のドライバ部に具体化した例を図3,4に
示す。図3は出力端子近傍の平面図である。アルミニウ
ム膜から成るくし歯状の出力端子21と、同じくアルミ
ニウム膜から成るくし歯状の低電位側電源線VSSとは、
それぞれ一定の間隙を設けて嵌合するように形成されて
おり、その間にはポリシリコン膜から成る各出力トラン
ジスタ12a〜12dのゲート電極22が形成されてい
る。尚、低電位側電源線VSSはアースラインとしてグラ
ンドに接続されている。
【0018】図4は図3におけるA−A線断面図であ
る。N- 形基板30の上にP- 形のエピタキシャル層3
1が形成され、そのP- 形のエピタキシャル層31の表
面にN + 形のソース領域32sおよびドレイン領域32
dが形成されている。エピタキシャル層31、ソース領
域32sおよびドレイン領域32dの表面はシリコン酸
化膜(SiO2)33で覆われている。また、ソース領域3
2sおよびドレイン領域32dは、シリコン酸化膜33
に形成されたコンタクトホールにおいて、それぞれソー
ス電極34sおよびドレイン電極34dに接続されてい
る。そのソース電極34sとドレイン電極34dの間に
は、シリコン酸化膜33内に埋設されたゲート電極22
が配設されている。シリコン酸化膜33の表面にはD−
PSG(phospho-silicate glass)膜35が形成され、
そのD−PSG膜35とソース電極34sおよびドレイ
ン電極34dの表面はシリコン酸化膜(SiO2)36に覆
われ、そのシリコン酸化膜36の表面はI−PSG膜3
7に覆われている。ソース電極34sおよびドレイン電
極34dは、I−PSG膜37に形成されたコンタクト
ホール(図示略)において、それぞれ低電位側電源線V
SSおよび出力端子21に接続されている。低電位側電源
線VSSおよび出力端子21の表面はC−PSG膜38に
覆われ、C−PSG膜38の表面はシリコン窒化膜(Si
3N4)39に覆われている。
【0019】このように形成された電流駆動回路11で
は、半導体チップの評価試験において実際の駆動電流が
設計時のシミュレーション値より多い場合、例えば、出
力トランジスタ12dが動作しないように、出力トラン
ジスタ12dのゲート電極とインバータ回路13間の配
線(図3に示すα部分)を切断することにより駆動電流
(駆動時間)の調整が可能となる。
【0020】また、駆動電流の1/nの電流容量の出力
トランジスタを(n+m)個(n,mは自然数)並列に
接続し、適宜に遅延するようにしてもよい。この場合、
半導体チップの評価試験において実際の駆動電流が設計
時のシミュレーション値より多いときには、駆動電流
(駆動時間)が所望の値になるように所定の出力トラン
ジスタのゲート電極と当該インバータ回路13間の配線
を切断して調整すればよい。反対に、評価試験において
実際の駆動電流が設計時のシミュレーション値より少な
いときには、駆動電流(駆動時間)が所望の値になるよ
うに所定の出力トランジスタのゲート電極と当該インバ
ータ回路13間の配線を接続して調整すればよい。
【0021】このように、同一トランジスタサイズの出
力トランジスタを複数個並列に接続して駆動電流および
駆動時間に応じて適宜に接続して動作させる方法をとる
ことにより、半導体チップの自動レイアウトが可能にな
り、設計工程が簡略になるため設計時間を短くすること
ができる。
【0022】尚、本発明は上記実施例に限定されるもの
ではなく、例えば、出力トランジスタの数を増すと共
に、各出力トランジスタのトランジスタサイズ(電流容
量)および遅延時間を任意に設定して実施してもよい。
また、出力トランジスタはバイポーラトランジスタとし
てもよい。
【0023】
【発明の効果】以上詳述したように本発明によれば、簡
単な構成により駆動電流が増大しても出力信号にリンギ
ングを生じない電流駆動回路を提供できる優れた効果が
ある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例の回路図である。
【図2】本実施例の出力端子の電位の時間変位を示す特
性図である。
【図3】図1の回路を具体化した半導体チップの平面図
である。
【図4】図3におけるA−A線断面図である。
【図5】従来例の電流駆動回路の回路図である。
【図6】従来例の電流駆動回路の出力端子の電位の時間
変位を示す特性図である。
【符号の説明】
11 出力回路 12a〜12d 出力トランジスタ 13 遅延手段としてのインバータ回路

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 半導体集積回路のオープンコレクタまた
    はオープンドレイン形出力回路(11)において、 半導体基板上に同一プロセスによって形成した複数個の
    出力トランジスタ(12a〜12d)を並列に接続し、
    その各出力トランジスタを順次遅延させて動作させる遅
    延手段(13)を備えたことを特徴とする半導体集積回
    路装置。
JP4012381A 1992-01-27 1992-01-27 半導体集積回路装置 Pending JPH05206810A (ja)

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JP4012381A JPH05206810A (ja) 1992-01-27 1992-01-27 半導体集積回路装置

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ID=11803697

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH07122992A (ja) * 1993-10-26 1995-05-12 Nec Corp バスドライバ
JPH08250995A (ja) * 1995-03-09 1996-09-27 Nec Corp 出力回路
JP2011259234A (ja) * 2010-06-09 2011-12-22 Nippon Soken Inc 通信信号生成装置及び通信装置
WO2022059176A1 (ja) * 2020-09-18 2022-03-24 タワー パートナーズ セミコンダクター株式会社 半導体装置

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Date Code Title Description
A02 Decision of refusal

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Effective date: 20000912