JPH0983338A - 半導体装置 - Google Patents
半導体装置Info
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- JPH0983338A JPH0983338A JP7240321A JP24032195A JPH0983338A JP H0983338 A JPH0983338 A JP H0983338A JP 7240321 A JP7240321 A JP 7240321A JP 24032195 A JP24032195 A JP 24032195A JP H0983338 A JPH0983338 A JP H0983338A
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Abstract
る。 【解決手段】半導体チップ上のI/Oバッファ回路内の
出力バッファ回路20の出力端と、負のバックバイアス
電位が印加されるpウエルの間に、pMOSトランジス
タ40が接続され、出力バッファ回路20のnMOSト
ランジスタ22のゲートに供給される信号の立ち上がり
が立ち上がり検出回路50で検出されて、出力バッファ
回路20の出力が低レベルに遷移する際にpMOSトラ
ンジスタ40が短時間オンにされる。
Description
るためのバッファ回路を備えた半導体装置に関する。
0の内部回路11の周部にはI/Oバッファ回路12が
形成されている。図1(B)は、I/Oバッファ回路1
2内の出力バッファ回路20を示す。半導体チップ10
に流れる電流のうち大きいのは、駆動能力が比較的大き
いI/Oバッファ回路12内の出力バッファ回路20に
流れる電流である。ノイズ低減のために、半導体チップ
10内ではI/Oバッファ回路12内のグランド線と内
部回路11内のグランド線とが独立しているが、両グラ
ンド線とも同一の外部端子に接続されているので、両グ
ランド線の電位は互いに影響する。また、回路素子の微
細化により電源電圧が低下されて、ノイズマージンが狭
くなってきている。
導体集積回路の高集積化及び多機能化に伴ってI/Oバ
ッファ回路12の出力ビット数が増加していることか
ら、出力バッファ回路20のpMISトランジスタ21
をオフにした状態でnMISトランジスタ22をオンし
たときに、電源供給線としてのグランド線GNDのレベ
ルが変動して、誤動作の原因となる。この問題はグラン
ド線GNDの幅を広くすることにより改善されるが、配
線の高密度化により制限される。
み、簡単な構成で電源供給線の電位変動を低減すること
ができる半導体装置を提供することにある。
では、駆動能力を増幅するためのバッファ回路を備えた
半導体装置において、該バッファ回路は、第1電源供給
線と該第1電源供給線より電位が低い第2電源供給線と
の間に接続されており、該バッファ回路の出力端と、該
第2電源供給線より電位が低くCMISトランジスタの
nウエルとpウエルとの間に逆電圧を印加するための第
3電源供給線との間に接続されたスイッチ素子と、該バ
ッファ回路の入力信号レベルの1方向変化に応答して該
バッファ回路の出力が高レベルから該第2電源供給線の
電位に略等しい低レベルへ遷移するときに、該1方向変
化を検出して該スイッチ素子の制御入力端に、該バッフ
ァ回路の出力端の電位が該第2電源供給線の電位より低
くならない期間だけオンにするためのパルスを供給する
エッジ検出回路とを有する。
レベルから低レベルへ遷移するときにバッファ回路のみ
ならずスイッチ素子を介して第3電源供給線へ電流が流
れるので、第2電源供給線の電位変動を低減することが
でき、さらに、バッファ回路の出力が高レベルから低レ
ベルへ遷移するのを高速化することができる。また、バ
ックバイアス電位にされる第3電源供給線を兼用でき、
かつ、バックバイアス電位が第2電源供給線の電位より
低いのでバッファ回路に比し小サイズのスイッチ素子及
びエッジ検出回路を用いることができ、回路規模の増大
を抑制できる。
り、その電位が多少変動するが、第3電源供給線により
CMISトランジスタのnウエルとpウエルとの間に逆
電圧を印加すればよいので、問題はない。さらに、第3
電源供給線はウエルに接続されるので、ウエルが電荷の
バッファとして機能し、バックバイアス電源回路を大型
化する必要がなくなる。
路は、外部端子に信号を出力するCMIS出力バッファ
回路であり、ソースが上記第2電源供給線に接続されド
レインが該バッファ回路の出力端に接続されたnMIS
トランジスタを備え、該第2電源供給線はグランド線で
あり、上記スイッチ素子はpMISトランジスタであ
り、上記エッジ検出回路は、該CMIS出力バッファ回
路の該nMISトランジスタのゲートに供給される信号
の立ち上がりエッジを検出してパルスを出力する。
実施形態を説明する。図1(A)は、図2のI/Oバッ
ファ回路12内に配置されている回路の一部を示す。出
力バッファ回路20は、pMISトランジスタ21及び
nMISトランジスタ22のドレインが出力端23に接
続され、pMISトランジスタ21及びnMISトラン
ジスタ22のソースがそれぞれ電源配線VDD及びグラ
ンド線GNDに接続され、pMISトランジスタ21及
びnMISトランジスタ22のゲートがそれぞれ入力端
24及び25に接続されている。入力端24及び25に
供給される信号をそれぞれS1及びS2とし、出力端2
3から取り出される信号をS3とする。
ル31には、pウエル31とnウエル32とのpn接合
に逆電圧を印加するためのバックバイアス供給線VBB
が接続されている。バックバイアス供給線VBBの電位
は、例えば−2Vである。出力バッファ回路20の出力
端23とpウエル31との間には、pMISトランジス
タ40が接続されている。
ち上がりを検出してpMISトランジスタ40のゲート
に正パルスを供給するためのものであり、インバータ5
1と、アンドゲート52とを備えている。アンドゲート
52の一方の入力端には入力端25がインバータ51を
介して接続され、アンドゲート52の他方の入力端には
入力端24が直接接続されている。アンドゲート52の
出力端は、pMISトランジスタ40のゲートに接続さ
れている。インバータ51及びアンドゲート52の出力
信号をそれぞれS4及びS5とする。
説明する。最初、信号S1、S3及びS4が高レベル、
信号S2及びS5が低レベルになっているとする。この
状態で、信号S2が高レベルに遷移すると、nMISト
ランジスタ22がオンになり、また、インバータ51の
信号伝播遅延時間だけ遅れて信号S4が低レベルに遷移
する。信号S5は、信号S2の立ち上がりから信号S4
の立ち下がりまでの正パルスとなる。信号S5のパルス
期間において、pMISトランジスタ40のゲートが高
レベルになり、nMISトランジスタ22と同時にpM
ISトランジスタ40がオンになる。
る際、外部回路から出力端23及びnMISトランジス
タ22を通りグランド線GNDへ電流が流れて、信号S
3が低レベルへの遷移を開始し、これと同時に、pMI
Sトランジスタ40がオンに遷移する際、外部回路から
出力端23、pMISトランジスタ40及びpウエル3
1を通りバックバイアス供給線VBBへ電流が流れ、信
号S3の低レベルへの遷移が加速される。信号S3の電
位が0Vになる前にpMISトランジスタ40がオフと
なるようにインバータ51の設計パラメータが定められ
ている。pMISトランジスタ40がオフになった後
は、nMISトランジスタ22のオンにより信号S3が
0Vになる。
2に流れる電流が低減され、グランド線GNDの電位変
動が低減される。さらに、pMISトランジスタ40を
備えない場合よりも信号S3の立ち下がりが急になり、
高速動作が可能となる。信号S5のパルス期間が上記の
ように短いので、グランド線GNDが0V以下に変動す
るのが防止される。また、pウエル31へ電流が流れる
ことによりバックバイアス供給線VBBが多少変動する
が、バックバイアス供給線VBBによりpウエル31と
nウエル32とのpn接合に逆方向電圧が加わればよい
ので、問題はない。さらに、pMISトランジスタ40
のドレインを、pウエル31を介しバックバイアス供給
線VBBに接続しているので、pウエル31が電荷のバ
ッファとして機能し、バックバイアス電源回路を大型化
する必要がなくなる。また、pMISトランジスタ22
及び40が同時にオンになったとき、バックバイアス供
給線VBBの電位がグランド線GNDのそれより低いの
で、pMISトランジスタ22より小サイズのpMIS
トランジスタ40を用いればよく、これにより、pMI
Sトランジスタ40を駆動するアンドゲート52及びイ
ンバータ51を小サイズにすることができる。
まれる。例えば、立ち上がり検出回路50は同一機能を
有する他の論理回路で構成してもよい。また、インバー
タ51の信号伝播遅延時間との関係で、入力端25とn
MISトランジスタ22のゲートとの間に非反転ゲート
を接続して、信号S3の電位が0Vになる前にpMIS
トランジスタ40がオフになるようにしてもよい。
図及びその動作を示す波形図である。
Claims (2)
- 【請求項1】 駆動能力を増幅するためのバッファ回路
を備えた半導体装置において、該バッファ回路は、第1
電源供給線と該第1電源供給線より電位が低い第2電源
供給線との間に接続されており、 該バッファ回路の出力端と、該第2電源供給線より電位
が低くCMISトランジスタのnウエルとpウエルとの
間に逆電圧を印加するための第3電源供給線との間に接
続されたスイッチ素子と、 該バッファ回路の入力信号レベルの1方向変化に応答し
て該バッファ回路の出力が高レベルから該第2電源供給
線の電位に略等しい低レベルへ遷移するときに、該1方
向変化を検出して該スイッチ素子の制御入力端に、該バ
ッファ回路の出力端の電位が該第2電源供給線の電位よ
り低くならない期間だけオンにするためのパルスを供給
するエッジ検出回路とを有することを特徴とする半導体
装置。 - 【請求項2】 上記バッファ回路は、外部端子に信号を
出力するCMIS出力バッファ回路であり、ソースが上
記第2電源供給線に接続されドレインが該バッファ回路
の出力端に接続されたnMISトランジスタを備え、 該第2電源供給線はグランド線であり、 上記スイッチ素子はpMISトランジスタであり、 上記エッジ検出回路は、該CMIS出力バッファ回路の
該nMISトランジスタのゲートに供給される信号の立
ち上がりエッジを検出してパルスを出力することを特徴
とする請求項1記載の半導体装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP24032195A JP3602216B2 (ja) | 1995-09-19 | 1995-09-19 | 半導体装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP24032195A JP3602216B2 (ja) | 1995-09-19 | 1995-09-19 | 半導体装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0983338A true JPH0983338A (ja) | 1997-03-28 |
JP3602216B2 JP3602216B2 (ja) | 2004-12-15 |
Family
ID=17057736
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP24032195A Expired - Fee Related JP3602216B2 (ja) | 1995-09-19 | 1995-09-19 | 半導体装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3602216B2 (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH10335583A (ja) * | 1997-05-21 | 1998-12-18 | Motorola Inc | メモリ回路におけるリーケージ電流を制限する回路および方法 |
US6304110B1 (en) | 1998-06-11 | 2001-10-16 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Buffer using dynamic threshold-voltage MOS transistor |
JP2009198801A (ja) * | 2008-02-21 | 2009-09-03 | Oki Semiconductor Co Ltd | 負荷容量の駆動回路 |
-
1995
- 1995-09-19 JP JP24032195A patent/JP3602216B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH10335583A (ja) * | 1997-05-21 | 1998-12-18 | Motorola Inc | メモリ回路におけるリーケージ電流を制限する回路および方法 |
US6304110B1 (en) | 1998-06-11 | 2001-10-16 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Buffer using dynamic threshold-voltage MOS transistor |
DE19855602C2 (de) * | 1998-06-11 | 2003-01-09 | Mitsubishi Electric Corp | Puffer, welcher einen dynamischen Schwellenspannungs-MOS-Transistor verwendet |
JP2009198801A (ja) * | 2008-02-21 | 2009-09-03 | Oki Semiconductor Co Ltd | 負荷容量の駆動回路 |
US7948278B2 (en) | 2008-02-21 | 2011-05-24 | Oki Semiconductor Co., Ltd. | Load capacity driving circuit |
Also Published As
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---|---|
JP3602216B2 (ja) | 2004-12-15 |
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