JPS63139426A - 半導体ブ−トストラツプ回路 - Google Patents

半導体ブ−トストラツプ回路

Info

Publication number
JPS63139426A
JPS63139426A JP61288407A JP28840786A JPS63139426A JP S63139426 A JPS63139426 A JP S63139426A JP 61288407 A JP61288407 A JP 61288407A JP 28840786 A JP28840786 A JP 28840786A JP S63139426 A JPS63139426 A JP S63139426A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
mos transistor
electrode
semiconductor
voltage
bootstrap circuit
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP61288407A
Other languages
English (en)
Inventor
Hideji Miyatake
秀司 宮武
Masaki Kumanotani
正樹 熊野谷
Hideto Hidaka
秀人 日高
Yasuhiro Konishi
康弘 小西
Katsumi Dosaka
勝己 堂阪
Hiroyuki Yamazaki
山崎 宏之
Masaki Shimoda
下田 正喜
Kazuhiro Tsukamoto
塚本 和宏
Isato Ikeda
勇人 池田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mitsubishi Electric Corp filed Critical Mitsubishi Electric Corp
Priority to JP61288407A priority Critical patent/JPS63139426A/ja
Publication of JPS63139426A publication Critical patent/JPS63139426A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03KPULSE TECHNIQUE
    • H03K19/00Logic circuits, i.e. having at least two inputs acting on one output; Inverting circuits
    • H03K19/01Modifications for accelerating switching
    • H03K19/017Modifications for accelerating switching in field-effect transistor circuits
    • H03K19/01707Modifications for accelerating switching in field-effect transistor circuits in asynchronous circuits
    • H03K19/01714Modifications for accelerating switching in field-effect transistor circuits in asynchronous circuits by bootstrapping, i.e. by positive feed-back

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Computing Systems (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mathematical Physics (AREA)
  • Semiconductor Memories (AREA)
  • Logic Circuits (AREA)
  • Shift Register Type Memory (AREA)

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】 [産業上の利用分野] この発明は半導体ブートストラップ回路に関し、特に電
源電圧に対する破壊耐圧を改善した半導体ブートストラ
ップ回路に関するものである。
[従来の技術] 第3図は、ダイナミックRAMで多用されるバッファ回
路の一部である従来の半導体ブートストラップ回路を示
す回路図である。
初めにこの半導体ブートストラップ回路の構成について
説明する。
図において、MoSトランジスタ1のドレインは電圧V
ccの電源に接続される。MOSトランジスタ2のドレ
インは入力端子5に接続され、MOSトランジスタ2の
ゲート電極は電圧Vccのm源に接続され、MOSトラ
ンジスタ2のソースはMOSトランジスタ1のゲート電
極に接続される。入力端子5に入力信号Aが入力される
。MOSトランジスタ1のソースはMoSトランシタ3
のドレインに接続され、MOSトランジスタ3のゲート
電極は入力端子6に接続され、MOSトランジスタ3の
ソースは接地に接続される。入力端子6に入力信号、B
が入力される。コンデンサ4の一方電極はMOSトラン
ジスタ1のゲート電極とMOSトランジスタ2のソース
との接続点に接続され、コンデンサ4の他方電極はMO
Sトランジスタ1のソースとMoSトランジスタ3のド
レインとの接続点に接続される。N1.N2はノードで
あり、ノードN2は出力端子となる。
次にこの半導体ブートストラップ回路の動作について説
明する。
ここで、MoSトランジスタ1のしきい値電圧をvTN
l、MOSトランジスタ2のしきい値電圧をVT112
とする。
まず、入力信号AがVl、(接地電圧)レベル、入力信
号8がVceレベルであるとする。このとき、MOSト
ランジスタ2がオンしているのでノードN1の電圧が■
8.レベルとなってMOSトランジスタ1はオフし、M
OSトランジスタ3はオンしてノードN2の電圧はVs
tレベルとなる。
次に、この状態から入力信号AがVceレベルになると
、ノードN1の電圧もこれと同時に上昇しT (Vc 
c −Vt N 2 ) L/ヘルドなり、MOSトラ
ンジスタ1がオンするようになる。このタイミングを入
力信号Aのレベル−人力信号Bのレベル=Vccレベル
のタイミングと呼ぶことにする。
ここで、MOSトランジスタ1のチャンネル幅がMo3
 l−ランジスタ3のチャンネル幅より十分小さければ
、ノードN2の電圧を十分低レベルに抑えることができ
る。このため、ノードN1の電圧〉ノードN2の電圧と
なり、コンデンサ4に電荷が蓄積される。このとき、M
OSトランジスタ1゜2を通して異通1IFiLが流れ
るが、MOSトランジスタ1のオン抵抗(数にΩ)はM
OSトランジスタ3のオン抵抗(数100Ω)より十分
大きいので、−通電流は数rAAに制限される。次に、
入力信号BがVssレベルになるとMOSトランジスタ
3がオフする。このとき、MOSトランジスタ1は相変
わらずオンしているのでノードN2の電圧は上昇する。
そして、コンデンサ4による容】結合でノードN1の電
圧も上昇するため、ノードN1の電圧> (Vc c 
+VT N I )レベルとなる。
これにより出力端子であるノードN2の電圧は■。、レ
ベルとなり、いわゆるブートストラップ効果を呈する。
[発明が解決しようとする問題点〕 ところで、ダイナミックRAMの大容屋化、高速化のた
めMo3 t−ランジスタのゲート長のショートチャン
ネル化が進みつつあるが、この場合、MoSトランジス
タの特性上オン耐圧が減少する。
従来の半導体ブートストラップ回路では、高VCCレベ
ル時に入力信号Aのレベル−人力信号Bのレベル−Vc
eレベルのタイミングで、MOSトランジスタ1のソー
ス、ドレイン間に加わる電圧がそのオン耐圧を越え、M
oSトランジスタ1のオン抵抗が低Vccレベル時のそ
れの数10分の1になり、?!l!源と接地間に過大な
口過電流(数101A)が流れて半導体ブートストラッ
プ回路の破壊を招くという問題点があった。
この発明は上記のような問題点を解消するためになされ
たもので、高VCCレベル時に破壊しない半導体ブート
ストラップ回路を得ることを目的とする。
[問題点を解決するための手段] この発明に係るブートストラップ回路は、従来の半導体
ブートストラップ回路において、電源と、m源と出力端
子間に介挿される第1MOSトランジスタの一方電極間
、または第1MOSトランジスタの他方電極と出力端子
間に抵抗を介挿したものである。
[作用] この発明においては、抵抗の介挿により、第1MOSト
ランジスタのソース、ドレイン間に加わる電圧が低減さ
れるので、第1MOSトランジスタのオン耐圧が実効的
に上昇するとともに、たとえ、第1MOSトランジスタ
のソース、ドレイン1mに加わる電圧がそのオン耐圧を
越えても、この抵抗により貫通′R流が制限される。
[実施例] 以下、この発明の実施例を図について説明する。
なお、この実施例の説明において、従来の技術の説明と
重複する部分については適宜その説明を省略する。
第1図は、この発明の一実施例である半導体ブートスト
ラップ回路を示す回路図である。
この実施例の構成が第3図の半導体ブートストラップ回
路の構成と異なる点は以下の点である。
すなわち、電源とMOSトランジスタ1のドレイン間に
不純物拡散層やポリシリコン膜からなる抵抗7が介挿さ
れており、この抵抗7の抵抗値Rは低Vccレベル時の
MOSトランジスタ1のオン抵抗値と同程度かまたはそ
れ以下にされている。
このように抵抗7を介挿することにより、MOSトラン
ジスタ1のソース、ドレイン間に加わる電圧が低減され
るので、MOSトランジスタ1のオン耐圧が実効的に上
昇するとともに、たとえMOSトランジスタ1のソース
、ドレイン間に加わる電圧がそのオン耐圧を越えても、
抵抗7により貫通電流が制限され、半導体ブートストラ
ップ回路の破壊耐圧は大幅に改善される。
また、抵抗7とMOS i−ランジスタ1のオン抵抗の
直列抵抗値はMOSトランジスタ2のオン抵抗値に比べ
て十分大きいので、入力信号Aのレベル−人力信号Bの
レベル−Vccレベルのタイミングで、ノードN1の電
圧〉ノードN2の電圧2Vstレベルとなり、ブートス
トラップ効果が生じることは明らかである。
また、抵抗7をノードN2の充電バスに直列に設けてい
るので、その充電遅延が考えられるが、抵抗7の抵抗値
Rを上記のように選んでいるのでこれは問題とならない
なお、上記実施例では、電源とMOSトランジスタ1の
ドレイン間に抵抗7を介挿する場合について示したが、
第2図の他の実施例に示すように、MOSトランジスタ
1のソースとノードN2間に抵抗7を介挿するようにし
てもよく、この場合にも上記実施例と同様の効果を奏す
る。
[発明の効果] 以上のようにこの発明によれば、従来の半導体ブートス
トラップ回路において、電源と、N源と出力端子間に介
挿される第1MOSトランジスタの一方電極間、または
第1MOSトランジスタの他方電極と出力端子間に抵抗
を介挿するので、第1 M OS トランジスタのソー
ス、ドレイン間に加わる電圧が低減され、第1 MOS
 トランジスタのオン耐圧が実効的に上昇するとともに
、たとえ、第1MOSトランジスタのソース、トレイン
間に加わる電圧がそのオン耐圧が越えても、この抵抗に
より貫通電流が制限される。このため、高■。
。レベル時に破壊しない半導体ブートストラップ回路を
IF9ることができる。
【図面の簡単な説明】
131図は、この発明の一実施例である半導体ブートス
トラップ回路を示す回路図である。 第2図は、この発明の他の実施例である半導体ブートス
[・ラップ回路を示T回路図である。 13図は、従来の半導体ブートストラップ回路を示す回
路図である。 図において、1.2.3番JMOSトランジスタ、4は
コンデンサ、5.6は入力端子、7は抵抗である。 なお、各図中同一符号は同一または相当部分を示す。 第1UEJ ’1155 第3回 ss 第2田 ss 手続補正書(自発) 昭和  年  月  日 特許庁長官殿                   
−ゝ1、事件の表示   特願昭61−288407 
号2、発明の名称 半導体ブートストラップ回路 3、補正をする者 事件との関係 特許出願人 住 所     東京都千代田区丸の内二丁目2番3号
名 称  (601)三菱電機株式会社代表者志岐守哉 4、代理人 住 所     東京都千代田区丸の内二丁目2番3号
三菱電機株式会社内 、r 〜′− 5、補正の対象 明細書の特許請求の範囲の欄および発明の詳細な説明の
欄 6、補正の内容 (1) 明細書の特許請求の範囲を別紙のとおり。 (2) 明細書第8頁第19行の「MOSトランジスタ
2」を1−MoS)ランジスタ3」に訂正する。 (3) 明細書第9頁第14行と第15行との間に、「
また、上記実施例では、3つのトランジスタから構成さ
れるブートストラップ回路を示したが、MOS)ランジ
スタ1および3が同時にオンするタイミングをもつブー
トストラップ回路であれば同様の効果を奏することは言
うまでもない。 」を挿入する。 以上 2、特許請求の範囲 (1) その一方電極が電源に接続され、その他方電極
が出力端子に接続される第1MOSトランジスタと、 その一方電極が第1入力端子に接続され、そのゲート電
極が電源に接続され、その他方電極が前記第1MOS)
ランジスタのゲート電極に接続される第2MOSトラン
ジスタと、 その一方電極が前記出力端子に接続され、そのゲート電
極が第2入力端子に接続され、その他方電極が接地に接
続される第3MOSトランジスタと、 その一方電極が前記第1MOSトランジスタのゲート電
極と前記第2M03)ランジスタの他方電極との接続点
に接続され、その他方電極が前記出力端子に接続される
コンデンサとを備えた半導体ブートストラップ回路にお
いて、 前記電源と前記第1MOS)ランジスタの一方電極間、
または該第1MOSトランジスタの他方電極と前記出力
端子間に介挿される抵抗を備えたことを特徴とする半導
体ブートストラップ回路。 (2) 前記抵抗の抵抗値は前記第1MOSトランジス
タのオン抵抗値と同程度かまたはそれ以下である特許請
求の範囲第1項記載の半導体ブートストラップ回路。 (3) 前記抵抗は不純物拡散層からなる特許請求の範
囲第1項または第2項記載の半導体ブートストラップ回
路。 (4) 前記抵抗はポリシリコン膜からなる特許請求の
範囲第1項または第2項記載の半導体ブートストラップ
回路。

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)その一方電極が電源に接続される第1MOSトラ
    ンジスタと、 その一方電極が第1入力端子に接続され、そのゲート電
    極が電源に接続され、その他方電極が前記第1MOSト
    ランジスタのゲート電極に接続される第2MOSトラン
    ジスタと、 その一方電極が前記第1MOSトランジスタの他方電極
    に接続され、そのゲート電極が第2入力端子に接続され
    、その他方電極が接地に接続される第3MOSトランジ
    スタと、 その一方電極が前記第1MOSトランジスタのゲート電
    極と前記第2MOSトランジスタの他方電極との接続点
    に接続され、その他方電極が前記第1MOSトランジス
    タの他方電極と前記第3MOSトランジスタの一方電極
    との接続点に接続されるコンデンサとを備えた半導体ブ
    ートストラップ回路において、 前記電源と前記第1MOSトランジスタの一方電極間、
    または該第1MOSトランジスタの他方電極と、該第1
    MOSトランジスタの他方電極と前記第3MOSトラン
    ジスタの一方電極との接続点間に介挿される抵抗を備え
    たことを特徴とする半導体ブートストラップ回路。
  2. (2)前記抵抗の抵抗値は前記第1MOSトランジスタ
    のオン抵抗値と同程度かまたはそれ以下である特許請求
    の範囲第1項記載の半導体ブートストラップ回路。
  3. (3)前記抵抗は不純物拡散層からなる特許請求の範囲
    第1項または第2項記載の半導体ブートストラップ回路
  4. (4)前記抵抗はポリシリコン膜からなる特許請求の範
    囲第1項または第2項記載の半導体ブートストラップ回
    路。
JP61288407A 1986-12-02 1986-12-02 半導体ブ−トストラツプ回路 Pending JPS63139426A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP61288407A JPS63139426A (ja) 1986-12-02 1986-12-02 半導体ブ−トストラツプ回路

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP61288407A JPS63139426A (ja) 1986-12-02 1986-12-02 半導体ブ−トストラツプ回路

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPS63139426A true JPS63139426A (ja) 1988-06-11

Family

ID=17729809

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP61288407A Pending JPS63139426A (ja) 1986-12-02 1986-12-02 半導体ブ−トストラツプ回路

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPS63139426A (ja)

Cited By (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0739094A2 (en) * 1995-04-17 1996-10-23 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. High voltage withstanding circuit and voltage level shifter
US6137733A (en) * 1998-10-05 2000-10-24 Nec Corporation Boosting circuit using 2-step boosting operation
JP2007053168A (ja) * 2005-08-16 2007-03-01 Matsushita Electric Ind Co Ltd 半導体装置
JP2008147972A (ja) * 2006-12-08 2008-06-26 Chi Mei El Corp ロジック回路とその応用回路
JPWO2009034750A1 (ja) * 2007-09-12 2010-12-24 シャープ株式会社 シフトレジスタ
JP2012095293A (ja) * 2011-10-14 2012-05-17 Semiconductor Energy Lab Co Ltd 半導体装置
US8493312B2 (en) 2007-09-12 2013-07-23 Sharp Kabushiki Kaisha Shift register
CN103326699A (zh) * 2012-03-22 2013-09-25 富士通半导体股份有限公司 半导体器件
JP2013229902A (ja) * 2013-06-14 2013-11-07 Semiconductor Energy Lab Co Ltd 半導体装置
US8586991B2 (en) 2001-08-10 2013-11-19 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Semiconductor device
JP2014155283A (ja) * 2013-02-06 2014-08-25 Seiko Instruments Inc 充放電制御回路及びバッテリ装置
JP2014222892A (ja) * 2014-06-18 2014-11-27 株式会社半導体エネルギー研究所 半導体装置、表示装置、及び電子機器
JP2015144459A (ja) * 2015-03-04 2015-08-06 株式会社半導体エネルギー研究所 半導体装置及び表示装置

Cited By (22)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0739094A3 (en) * 1995-04-17 1998-03-18 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. High voltage withstanding circuit and voltage level shifter
EP0739094A2 (en) * 1995-04-17 1996-10-23 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. High voltage withstanding circuit and voltage level shifter
US6137733A (en) * 1998-10-05 2000-10-24 Nec Corporation Boosting circuit using 2-step boosting operation
US8586991B2 (en) 2001-08-10 2013-11-19 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Semiconductor device
US9893094B2 (en) 2001-08-10 2018-02-13 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Semiconductor device
US9601525B2 (en) 2001-08-10 2017-03-21 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Semiconductor device
US9343485B2 (en) 2001-08-10 2016-05-17 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Semiconductor device
US8841680B2 (en) 2001-08-10 2014-09-23 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Semiconductor device
US7675327B2 (en) 2005-08-16 2010-03-09 Panasonic Corporation Semiconductor device
JP2007053168A (ja) * 2005-08-16 2007-03-01 Matsushita Electric Ind Co Ltd 半導体装置
JP2008147972A (ja) * 2006-12-08 2008-06-26 Chi Mei El Corp ロジック回路とその応用回路
JPWO2009034750A1 (ja) * 2007-09-12 2010-12-24 シャープ株式会社 シフトレジスタ
US8493312B2 (en) 2007-09-12 2013-07-23 Sharp Kabushiki Kaisha Shift register
JP5538890B2 (ja) * 2007-09-12 2014-07-02 シャープ株式会社 シフトレジスタ
JP2012095293A (ja) * 2011-10-14 2012-05-17 Semiconductor Energy Lab Co Ltd 半導体装置
CN103326699A (zh) * 2012-03-22 2013-09-25 富士通半导体股份有限公司 半导体器件
CN103326699B (zh) * 2012-03-22 2016-06-29 创世舫电子日本株式会社 半导体器件
JP2013198125A (ja) * 2012-03-22 2013-09-30 Fujitsu Semiconductor Ltd 半導体装置
JP2014155283A (ja) * 2013-02-06 2014-08-25 Seiko Instruments Inc 充放電制御回路及びバッテリ装置
JP2013229902A (ja) * 2013-06-14 2013-11-07 Semiconductor Energy Lab Co Ltd 半導体装置
JP2014222892A (ja) * 2014-06-18 2014-11-27 株式会社半導体エネルギー研究所 半導体装置、表示装置、及び電子機器
JP2015144459A (ja) * 2015-03-04 2015-08-06 株式会社半導体エネルギー研究所 半導体装置及び表示装置

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5644266A (en) Dynamic threshold voltage scheme for low voltage CMOS inverter
US4378506A (en) MIS Device including a substrate bias generating circuit
US20030201817A1 (en) Semiconductor device incorporating internal power supply for compensating for deviation in operating condition and fabrication process conditions
JPS63139426A (ja) 半導体ブ−トストラツプ回路
US4346310A (en) Voltage booster circuit
JPH05175811A (ja) パワーオンリセット回路
KR960035626A (ko) 파워 온 리셋 회로
JPH0252889B2 (ja)
US4572974A (en) Signal-level converter
US4468576A (en) Inverter circuit having transistors operable in a shallow saturation region for avoiding fluctuation of electrical characteristics
IE53090B1 (en) Semiconductor circuit for driving clock signal line
Wong et al. A 1 V CMOS digital circuits with double-gate-driven MOSFET
KR960039634A (ko) 저전원전압 반도체 장치의 입력버퍼
JPS6377155A (ja) オ−プンドレイン出力回路
JPH058606B2 (ja)
JP2747306B2 (ja) 半導体装置
JPH0410159B2 (ja)
JPH024010A (ja) 出力回路
JP2511537B2 (ja) パワ−オンリセツト回路
JPH03179814A (ja) レベルシフト回路
JPH02141991A (ja) 半導体記憶回路及び半導体記憶装置
JP2919187B2 (ja) 基板電位供給回路
JPS6359544B2 (ja)
JPS6395667A (ja) 入力保護装置
JPS60114027A (ja) 半導体回路