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JP2550684B2 - Semiconductor device - Google Patents

Semiconductor device

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JP2550684B2
JP2550684B2 JP63279776A JP27977688A JP2550684B2 JP 2550684 B2 JP2550684 B2 JP 2550684B2 JP 63279776 A JP63279776 A JP 63279776A JP 27977688 A JP27977688 A JP 27977688A JP 2550684 B2 JP2550684 B2 JP 2550684B2
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JP
Japan
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potential
mos transistor
signal
type mos
gate
Prior art date
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JP63279776A
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Japanese (ja)
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Inventor
威男 藤井
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NEC Corp
Original Assignee
Nippon Electric Co Ltd
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Publication date
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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は半導体装置に関し、特にCMOS回路に関する。The present invention relates to a semiconductor device, and more particularly to a CMOS circuit.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

一般に、活性化時に接地電位から電源電位以上の電位
まで遷移する内部クロック信号をアドレス信号やその他
の信号にてデコードして複数ある出力信号の内、所定の
出力のみに伝達する必要が生ずることがある。たとえ
ば、MOSダイナミックRAMにおいてはワード駆動信号が代
表的な例として挙げられるが、この場合、スイッチング
素子としては、第3図のQn3,第5図のQn6のようにN
型MOSトランジスタを用いることが一般的であった。た
とえば第3図においては、N型MOSトランジスタQn3,Q
n4が直列接続され、中間節点は出力端子(出力信号をφ
2と呼ぶ)、N型MOSトランジスタQn4のソースは接地さ
れ、N型MOSトランジスタQn3のドレインには待機時に
は接地電位で活性化時に電源電位以上の上昇する駆動信
号φ1が入力されている。N型MOSトランジスタQn3のゲ
ートとインバータ回路3の出力と間にはゲート電極が、
電源電位に固定されたN型MOSトランジスタQn5が挿入
され、インバータ回路3の入力には、入力信号I1〜Im
を有するNANDゲート2の出力が与えられ、このNANDゲー
ト2の出力は、N型MOSトランジスタQn4のゲートにも
供給されている。通常は、第3図に示された回路が複数
設けられ、駆動信号φ1は共通で、入力信号I1〜Im
たとえばアドレスの真補信号および回路の動作リスト信
号などの組合わせとなっているのが普通である。次に第
4図(a)に示された波形図に従って動作について説明
する。初期状態においては、駆動信号φ1は、低電位
(接地電位)である。又、入力信号I1〜Imについて
は、初期状態においてはすべて低電位であるとする。こ
の状態でNANDゲート2の出力は高電位、節点N2は低電
位となっており、MOSトランジスタQn3,Qn4はそれぞれ
非導通状態、導通状態であり、出力信号φ2は低電位状
態である。時刻t1にて入力信号I1〜Imが上昇し、電
源電位Vccに遷移すると、NANDゲート2の出力は反転
し、低電位となり、MOSトランジスタQn4は非導通とな
る。一方節点N2の電位は上昇するが、MOSトランジスタ
n5のため節点N2の電位はVcc−VT(VTはMOSトラン
ジスタQn5のしきい値電圧)にとどまる。この時MOSト
ランジスタQn3は導通状態となるが、駆動信号φ1が低
電位のため出力信号φ2は低電位のままであり、MOSトラ
ンジスタQn3のチャネルと節点N2(ゲート電極)の間
に存在する容量が充電されたことになる。その後、時刻
2に駆動信号φ1が上昇し、電源電位以上の電位まで遷
移したとすると、上述のMOSトランジスタQn3のチャネ
ルとゲート電極との間の容量により節点N2の電位が、
電源電位以上まで押し上げられる。(いわゆるセルフブ
ート効果)駆動信号φ1の上昇に伴って節点N2がVcc−
Tから上昇する際にMOSトランジスタQn5が非導通状態
になるため節点N2の浮遊容量の電位のみを押し上げる
こととなり、所望の電位まで上昇させることができる。
従って出力信号φ2も電源電位以上の電位まで達するこ
とになる。すなわち、本従来例においては、上述のごと
く、MOSトランジスタQn2のゲート容量の充電が充分な
されることが重要で、t1からt2までの時間が重要な設
計事項となる。
In general, it may be necessary to decode an internal clock signal that transitions from the ground potential to a potential equal to or higher than the power supply potential when activated by an address signal or other signal and transmit it to only a predetermined output of a plurality of output signals. is there. For example, a word drive signal is a typical example in a MOS dynamic RAM. In this case, the switching elements are N n such as Q n3 in FIG. 3 and Q n6 in FIG.
Type MOS transistors were generally used. For example, in FIG. 3, N-type MOS transistors Q n3 , Q
n4 are connected in series, the middle node is an output terminal (output signal is φ
2 ), the source of the N-type MOS transistor Q n4 is grounded, and the drain of the N-type MOS transistor Q n3 is supplied with a drive signal φ 1 that rises above the power supply potential when activated at the ground potential during standby. . A gate electrode is provided between the gate of the N-type MOS transistor Q n3 and the output of the inverter circuit 3,
An N-type MOS transistor Q n5 fixed to the power supply potential is inserted, and the input signals I 1 to I m are input to the inverter circuit 3.
Is provided to the gate of the N-type MOS transistor Q n4 . Normally, a plurality of circuits shown in FIG. 3 are provided, the drive signal φ 1 is common, and the input signals I 1 to I m are a combination of an address true complement signal and a circuit operation list signal. It is normal that Next, the operation will be described with reference to the waveform chart shown in FIG. In the initial state, the drive signal φ 1 has a low potential (ground potential). It is assumed that the input signals I 1 to I m are all low potential in the initial state. In this state, the output of the NAND gate 2 is at high potential, the node N 2 is at low potential, the MOS transistors Q n3 and Q n4 are in non-conducting state and conducting state, respectively, and the output signal φ 2 is in low potential state. is there. When the input signals I 1 to I m rise at time t 1 and transition to the power supply potential Vcc, the output of the NAND gate 2 is inverted and becomes low potential, and the MOS transistor Q n4 becomes non-conductive. Meanwhile although the potential of the node N 2 rises, the potential of the node N 2 for MOS transistor Q n5 is Vcc-V T (V T is the threshold voltage of the MOS transistor Q n5) remain. At this time, the MOS transistor Q n3 becomes conductive, but since the drive signal φ 1 has a low potential, the output signal φ 2 remains at a low potential, and between the channel of the MOS transistor Q n3 and the node N 2 (gate electrode). The existing capacity is charged. After that, if the drive signal φ 1 rises at time t 2 and transitions to a potential equal to or higher than the power supply potential, the potential at the node N 2 becomes due to the capacitance between the channel of the MOS transistor Q n3 and the gate electrode.
It is pushed up above the power supply potential. (So-called self-boot effect) As the drive signal φ 1 rises, the node N 2 becomes Vcc-
When rising from V T , the MOS transistor Q n5 becomes non-conductive, so that only the potential of the floating capacitance at the node N 2 is pushed up, and the potential can be raised to a desired potential.
Therefore, the output signal φ 2 also reaches a potential higher than the power supply potential. That is, in this conventional example, as described above, it is important that the gate capacitance of the MOS transistor Q n2 is sufficiently charged, and the time from t 1 to t 2 is an important design item.

一方入力信号I1〜Imの内の少なくとも1つの信号が
低電位のままであると、NANDゲート2の出力は、初期状
態のまま高電位であり、節点N2も同様低電位のまま
で、MOSトランジスタQn3,Qn4は、それぞれ非導通,導
通状態で、駆動信号φ1が上昇しても第4図(a)に破
線で示すように出力信号φ2は低電位のままということ
になる。
On the other hand, when at least one of the input signals I 1 to I m remains at the low potential, the output of the NAND gate 2 remains at the high potential in the initial state, and the node N 2 also remains at the low potential. , The MOS transistors Q n3 and Q n4 are in non-conducting and conducting states, respectively, and the output signal φ 2 remains low potential as shown by the broken line in FIG. 4 (a) even if the driving signal φ 1 rises. become.

また、第5図に第2の従来例を示す。第3図と構成上
基本的には同様であるが、入力信号I1〜Imが入力され
ているのはNORゲート4であり、その出力が直接MOSトラ
ンジスタQn8のドレインに接続され、また反転信号が、
MOSトランジスタQn7にゲートに接続されている点が異
なる。初期状態において第3図の例と同様駆動信号φ1
および入力信号I1〜Imはすべて低電位とすると、NOR
ゲート4の出力は高電位(電源電位Vcc)であり、節点
3はVcc−VT′(VT′はMOSトランジウタQn8のしき
い値電圧)の状態でMOSトランジスタQn6は導通状態,
一方インバータ回路5によって反転された信号がゲート
に与えられたMOSトランジスタQn7は非導通状態で待機
している。この状態で駆動信号φ1は、低電位であるた
め、出力信号φ2も低電位である。第6図(a)の波形
図を参照すると、時刻t1において入力信号I1〜Im
変化することなくすべて低電位のままであると時刻t2
において駆動信号φ1が接地電位から電源電位以上の電
位まで上昇すると、第3図の従来例での説明と同様にMO
SトランジスタQn6のゲート容量によって節点N3が電位
が押し上げられ電源電位以上の電位まで達し、出力信号
φ2も電源電位以上の電位まで上昇することになる。一
方時刻t1にて入力信号I1〜Imの内の1つの信号でも
上昇すると(破線)NORゲート4の出力が反転し、節点
3は低電位となりMOSトランジスタQn6は非導通状態と
なり、MOSトランジスタQn7についてはゲート電位が上
昇し、導通状態となり出力信号φ2は、その後駆動信号
φ1が上昇しても低電位のままとどまる。
A second conventional example is shown in FIG. Although it is basically similar in configuration to FIG. 3, it is the NOR gate 4 to which the input signals I 1 to I m are input, the output of which is directly connected to the drain of the MOS transistor Q n8. The inverted signal is
The difference is that the gate is connected to the MOS transistor Q n7 . In the initial state, the drive signal φ 1 is the same as in the example of FIG.
If all the input signals I 1 to I m are at low potential, NOR
The output of gate 4 is a high-potential (power supply potential Vcc), node N 3 is MOS transistor Q n6 in the state of Vcc-V T '(V T ' is the threshold voltage of the MOS Toranjiuta Q n8) conductive,
On the other hand, the MOS transistor Qn7 whose gate is supplied with the signal inverted by the inverter circuit 5 is on standby in a non-conductive state. In this state, the drive signal φ 1 has a low potential, and thus the output signal φ 2 also has a low potential. Figure 6 Referring to the waveform diagram of (a), the input at time t 1 signal I 1 ~I When all without m varies remains at low potential time t 2
When the drive signal φ 1 rises from the ground potential to a potential equal to or higher than the power supply potential, the MO signal is output in the same manner as described in the conventional example of FIG.
The gate capacitance of the S transistor Q n6 pushes up the potential of the node N 3 to reach the potential higher than the power source potential, and the output signal φ 2 also rises to the potential higher than the power source potential. On the other hand, at time t 1 , even one of the input signals I 1 to I m rises (broken line), the output of the NOR gate 4 is inverted, the node N 3 becomes low potential, and the MOS transistor Q n6 becomes non-conductive. , The gate potential of the MOS transistor Q n7 rises and the MOS transistor Q n7 becomes conductive, and the output signal φ 2 remains at a low potential even if the drive signal φ 1 subsequently rises.

すなわち、第3図,第5図の2つの従来例は共に駆動
信号φ1と出力信号φ2の間にN型MOSトランジスタQn3,
Qn6を挿入し、入力信号I1〜Imのデコード信号をゲー
トに与えることによりスイッチングを行ない、さらにMO
SトランジスタQn5,Qn8を設けることによりセルフブー
ト効果を利用して、電源電位以上まで上昇する駆動信号
φ1を出力信号φ2へ伝達する点で同様の動作をするが、
異なる点は、初期状態にて、上述のように駆動信号φ1
と出力信号φ2の間に挿入されたMOSトランジスタQn3,Q
n6がそれぞれ非導通状態であることと導通状態である点
である。すなわち、複数組このような回路が存在して、
入力信号I1〜ImによってMOSトランジスタQn3あるい
はQn6が導通状態にあり駆動信号φ1がそのまま出力信
号φ2に伝達される場合を“選択状態"MOSトランジスタ
n3あるいはQn6が非導通状態で駆動信号φ1によらず
出力信号φ2が低電位のままの場合を“非選択状態”と
呼ぶとする。
That is, FIG. 3, N-type MOS transistor to the two prior art examples both between the driving signals phi 1 and the output signal phi 2 of FIG. 5 Q n3,
Switching is performed by inserting Q n6 and applying the decoded signals of the input signals I 1 to I m to the gate, and further MO
By providing the S transistors Q n5 and Q n8, the same operation is performed in that the self-boot effect is used to transmit the drive signal φ 1 rising to the power supply potential or more to the output signal φ 2 .
The difference is that in the initial state, the drive signal φ 1
And the MOS transistors Q n3 , Q inserted between the output signal φ 2 and the output signal φ 2.
n6 is a non-conduction state and a conduction state, respectively. That is, there are multiple sets of such circuits,
When the MOS transistor Q n3 or Q n6 is in the conductive state by the input signals I 1 to I m and the drive signal φ 1 is directly transmitted to the output signal φ 2 , the “selected state” MOS transistor Q n3 or Q n6 is non-conductive. A state in which the output signal φ 2 remains at a low potential regardless of the drive signal φ 1 is called a “non-selected state”.

第3図の例では初期状態ではすべて非選択状態であ
り、その後の入力信号I1〜Imの変化により1つの選択
されたMOSトランジスタQn3を導通させる。第5図の例
では、初期状態ではすべて選択状態であり、その後の入
力信号I1〜Imの変化により1つの選択されたもの以外
のMOSトランジスタQn6のゲート電位を下降させ非導通
化させる点が、最も異なる点である。
In the example of FIG. 3 is a non-selected state of all in the initial state, thereby turning the subsequent input signal I 1 ~I MOS transistor Q n3 which is one selected by the change of m. In the example of FIG. 5, all are initially in the selected state, and subsequent changes in the input signals I 1 to I m lower the gate potentials of the MOS transistors Q n6 other than the selected one to make them non-conductive. The point is the most different point.

〔発明が解決しようとする課題〕[Problems to be Solved by the Invention]

上述した従来のMOS回路では、入力信号I1〜Imの状
態が決定される時刻t1と駆動信号φ1が上昇しはじめる
時刻t2の間隔が非常に重要な設計要素となっており、
動作速度を実現させるためにt1,t2間を短かくすると下
記のような種々の問題を生じ、製造プロセスのゆらぎや
チップ上のレイアウトによる内部の信号のスキューによ
って動作の安定性が著しく低下し、歩留の低下を招く結
果となる。
In conventional MOS circuit described above, the interval of the input signal I 1 ~I time time t 1 and the driving signal phi 1 which state is determined in m begins to rise t 2 has become a very important design element,
If t 1 and t 2 are shortened in order to realize the operation speed, the following various problems occur, and the stability of the operation is significantly deteriorated due to fluctuations in the manufacturing process and internal signal skew due to the layout on the chip. However, this results in a decrease in yield.

たとえば上述の内部信号のスキューとして説明の便宜
上以下入力信号I1〜Imの決定される時刻t1と駆動信
号φ1が上昇する時刻t2が本来あるべき順序でなく逆転
した例について問題点を説明する。第3図の例では、第
4図(b)に示すように、初期状態のまま節点N2が低
電位でMOSトランジスタQn3が非導通状態で駆動信号φ1
が上昇してしまい、その後に入力信号I1〜Imが上昇す
ることにより、選択されたMOSトランジスタQn3のゲー
ト電位が上昇すると、MOSトランジスタQn3のゲート容
量によるブート効果は期待できず、節点N2はVcc−VT
(VTはMOSトランジスタQn5のしきい値電圧)にとどま
り、出力信号φ2はVcc−2VT(MOSトランジスタQn3,Qn5
のしきい値電圧を共にVTとする)となり、著しい電位
不足を招く。この場合、1トランジスタ型ダイナミック
RAMのワード駆動回路に本従来例を用いたとすると、ワ
ード線の電位不足のため読み出し信号の不足、書き込み
不良などを生じ、著しく動作が不安定となる。
For convenience hereinafter the input signal I 1 ~I m Example for problems time t 2 to time t 1 and the driving signal phi 1 is increased to be determined is reversed but the order is to the original description, for example, as a skew of the above internal signal Will be explained. In the example of FIG. 3, as shown in FIG. 4 (b), the driving signal φ 1 is kept in the initial state with the node N 2 having a low potential and the MOS transistor Q n3 being non-conductive.
Rises, and then the input signals I 1 to I m rise and the gate potential of the selected MOS transistor Q n3 rises, the boot effect due to the gate capacitance of the MOS transistor Q n3 cannot be expected. Node N 2 is Vcc- VT
(V T is the threshold voltage of the MOS transistor Q n5 ) and the output signal φ 2 is Vcc−2V T (MOS transistors Q n3 , Q n5
And the threshold voltage of V is set to V T ), resulting in a significant potential shortage. In this case, 1-transistor type dynamic
If this conventional example is used for the word drive circuit of the RAM, the insufficient potential of the word line causes a shortage of the read signal, a write failure, etc., and the operation becomes extremely unstable.

一方、第5図の例では、第6図(b)に示すように、
駆動信号φ1が先に上昇してしまうと、前述のように、
初期状態にてすべてのMOSトランジスタQn6が選択状態
で導通しているためすべての出力信号φ2が上昇を初め
てしまうことになる。すなわち、本来非選択であるべき
出力信号φ2まで一度上昇してその後入力信号I1〜Im
が決定すると下降するという現象が生ずる。これも1ト
ランジスタ型ダイナミックRAMのワード駆動回路の例で
は、いわゆる“多重選択”を生じ、本来アクセスするべ
きワード線以外のワードを上昇もしくは浮き上がらせメ
モリセルの情報を破壊してしまうため不良となってしま
う。
On the other hand, in the example of FIG. 5, as shown in FIG.
If the drive signal φ 1 rises first , as described above,
In the initial state, all the MOS transistors Q n6 are turned on in the selected state, so that all the output signals φ 2 start rising. In other words, then the input signal rises once to the output signal phi 2 the supposedly non-selected I 1 ~I m
When is decided, the phenomenon of falling occurs. Also in the example of the word drive circuit of the one-transistor type dynamic RAM, so-called "multiple selection" occurs, and words other than the word line to be originally accessed are raised or floated and the information in the memory cell is destroyed, resulting in a defect. Will end up.

〔課題を解決するための手段〕[Means for solving the problem]

本発明の半導体装置は、P型MOSトランジスタと第1
のN型MOSトランジスタが互いにドレインを共通節点と
して直列接続され、前記第1のN型MOSトランジスタの
ゲート電極には直接,前記P型MOSトランジスタには、
ゲート電極が電源電位である第2のN型MOSトランジス
タを介してそれぞれ制御信号が供給され、前記第1のN
型MOSトランジスタのソースは接地電位,前記P型MOSト
ランジスタのソースには駆動信号が与えられ、前記P型
MOSトランジスタのソース・ゲート間には容量素子が形
成され、前記P型MOSトランジスタは、同一半導体チッ
プ内の他のMOSトランジスタとは共有しない独立のN型
ウエル領域の主表面上に形成されており、前記N型ウエ
ルと前記P型MOSトランジスタのソースとは接続されて
いる特徴を有している。
A semiconductor device of the present invention includes a P-type MOS transistor and a first
N-type MOS transistors are connected in series with each other with their drains as a common node, and are directly connected to the gate electrode of the first N-type MOS transistor and to the P-type MOS transistor
A control signal is supplied to each of the first N-type MOS transistors whose gate electrodes are at the power supply potential, and the first N-type MOS transistors are supplied with the control signals.
The source of the P-type MOS transistor is supplied with a ground potential, and the source of the P-type MOS transistor is supplied with a drive signal,
A capacitive element is formed between the source and gate of the MOS transistor, and the P-type MOS transistor is formed on the main surface of an independent N-type well region which is not shared with other MOS transistors in the same semiconductor chip. The N-type well and the source of the P-type MOS transistor are connected to each other.

〔実施例〕〔Example〕

次に、本発明について図面を参照して説明する。 Next, the present invention will be described with reference to the drawings.

第1図は本発明の一実施例の回路図である。従来例同
様I1〜Imは入力信号,φ1は駆動信号,φ2は出力信
号,QP1はP型MOSトランジスタ,Qn1,Qn2はN型MOSトラン
ジスタ,Cは容量素子で、場合によっては、P型MOSトラ
ンジスタQP1のゲート容量で代用可能なものである。入
力信号I1〜ImはNANDゲート1に入力されその出力はN
型MOSトランジスタQn1のゲートに与えられ、またゲー
トに電源電位を与えられたN型MOSトランジスタQn2
介してP型MOSトランジスタQP1のゲートにも与えられ
ている。N型MOSトランジスタQn1のソースは接地電
位,ドレインは、出力信号φ2,P型MOSトランジスタQP1
のソースには入力信号φ1が与えられ、ドレインは出力
信号φ2が接続されている。P型MOSトランジスタQ
P1は、他のP型MOSトランジスタとは共有しない独立し
たN型ウエル内に形成されたものであって、このN型ウ
エルは入力信号φ1に接続されている。
FIG. 1 is a circuit diagram of an embodiment of the present invention. As in the conventional example, I 1 to I m are input signals, φ 1 is a drive signal, φ 2 is an output signal, Q P1 is a P-type MOS transistor, Q n1 and Q n2 are N-type MOS transistors, and C is a capacitive element. In some cases, the gate capacitance of the P-type MOS transistor Q P1 can be substituted. The input signals I 1 to I m are input to the NAND gate 1 and its output is N
To the gate of the P-type MOS transistor Q n1 and also to the gate of the P-type MOS transistor Q P1 via the N-type MOS transistor Q n2 whose gate is supplied with the power supply potential. The source of the N-type MOS transistor Q n1 is the ground potential, and the drain thereof is the output signal φ 2 and the P-type MOS transistor Q P1.
The input signal φ 1 is applied to the source of the, and the output signal φ 2 is connected to the drain. P-type MOS transistor Q
P1 is formed in an independent N-type well that is not shared with other P-type MOS transistors, and this N-type well is connected to the input signal φ 1 .

第2図(a)(b)を参照しながら説明する。初期状
態については従来例同様,入力信号I1〜Imおよび駆動
信号φ1は低電位の状態である。この時NANDゲート1の
出力は、高電位で、N型MOSトランジスタQn1は導通状
態、節点N1はVcc−VT(VTはN型MOSトランジスタQ
n2のしきい値電圧)であり、入力信号φ1低電圧のため
P型MOSトランジスタQP1は非導通状態である。従って
出力信号φ2は低電位である。第2図(a)は、先に入
力信号I1〜Imの決定(時刻t1)がなされ、その後
(時刻t2)駆動信号φ1が上昇する場合である。入力信
号I1〜Imすべてが上昇し、電源電位になると“選択さ
れた状態”となりNANDゲート1の出力が反転し、低電位
となり、N型MOSトランジスタQn1は非導通状態とな
り、節点N1の電位も下降し、接地電位となる。その後
に時刻t2に駆動信号φ1が接地電位から電源電位以上の
電位まで上昇すると、P型MOSトランジスタQP1が導通
し、出力信号φ2は、入力信号φ1に追従し、電源以上の
電位まで到達する。この際N型ウエルはP型MOSトラン
ジスタQP1のソースに接続されているので駆動信号φ1
が電源電位以上に上昇してもウエルへ電流が流れたり、
P型MOSトランジスタのしきい値が変化したりしない。
また、P型MOSトランジスタQP1のチャネルとゲート間
の容量、また容量素子があろうとも、N型MOSトランジ
スタQn2が導通状態のため節点N1の電位が押し上げら
れることはない。
A description will be given with reference to FIGS. 2 (a) and 2 (b). Regarding the initial state, as in the conventional example, the input signals I 1 to I m and the drive signal φ 1 are in the low potential state. At this time, the output of the NAND gate 1 is at a high potential, the N-type MOS transistor Q n1 is in the conductive state, the node N 1 is Vcc-V T (V T is the N-type MOS transistor Q
The threshold voltage of n2 ), and the P-type MOS transistor Q P1 is non-conductive because of the low voltage of the input signal φ 1 . Therefore, the output signal φ 2 has a low potential. FIG. 2A shows a case where the input signals I 1 to I m are first determined (time t 1 ) and then (time t 2 ) the drive signal φ 1 rises. When all the input signals I 1 to I m rise and reach the power supply potential, the “selected state” is set, the output of the NAND gate 1 is inverted, the potential becomes low, the N-type MOS transistor Q n1 becomes non-conductive, and the node N The potential of 1 also drops to the ground potential. After that, when the drive signal φ 1 rises from the ground potential to a potential equal to or higher than the power source potential at time t 2 , the P-type MOS transistor Q P1 becomes conductive, the output signal φ 2 follows the input signal φ 1, and the Reach the potential. At this time, since the N-type well is connected to the source of the P-type MOS transistor Q P1 , the drive signal φ 1
Current flows to the well even if voltage rises above the power supply potential,
The threshold of the P-type MOS transistor does not change.
Further, even if there is a capacitance between the channel and gate of the P-type MOS transistor Q P1 or a capacitance element, the potential of the node N 1 is not pushed up because the N-type MOS transistor Q n2 is in the conductive state.

次に入力信号I1〜Imの少なくとも1個の入力信号が
低電位のままであると、(破線)“非選択状態”であ
り、NANDゲート1の出力は反転せず高電位のままで節点
1はVcc−VTの電位である。そこで時刻t2に駆動信号
φ1が上昇すると結合容量Cによって節点N1の電位は押
し上げられ電源電位以上の電位となりP型MOSトランジ
スタQP1は決して導通状態になることはない。従って出
力信号φ2は、低電位のままである。
Next, if at least one of the input signals I 1 to I m remains at a low potential, it is in a “non-selected state” (broken line), and the output of the NAND gate 1 does not invert and remains at a high potential. The node N 1 is the potential of Vcc-V T. Then, when the drive signal φ 1 rises at time t 2 , the potential of the node N 1 is pushed up by the coupling capacitance C to a potential higher than the power supply potential, and the P-type MOS transistor Q P1 is never turned on. Therefore, the output signal φ 2 remains at the low potential.

第2図(b)は駆動信号φ1の上昇の後に入力信号I1
〜Imが決定された場合である。初期状態において節点
1はVcc−VTの電位に充電されている。節点N1は、ま
ず駆動信号φ1が上昇すると、選択されるべきものも選
択されるべきでないものもすべて結合容量Cによって押
し上げられ、電源電位以上の電位まで達する。この時点
でP型MOSトランジスタQP1はすべて非導通状態で出力
信号φ2は低電位のままである。その後時刻t1が入力信
号I1〜Imが決定され、すべて高電位となり、“選択さ
れた”場合は、NANDゲート1の出力が反転し、低電位と
なり、節点N1の電位を下降させる。従ってこの時、P
型MOSトランジスタQP1は導通状態となり、出力信号φ2
は、電源以上の電位まで上昇できる。
FIG. 2 (b) shows that after the drive signal φ 1 rises, the input signal I 1
~ I m is determined. Node N 1 in the initial state is charged to a potential of Vcc-V T. First, when the drive signal φ 1 rises, the node N 1 is pushed up by the coupling capacitance C, both of which should be selected and which should not be selected, and reach a potential higher than the power supply potential. At this point, all the P-type MOS transistors Q P1 are non-conductive and the output signal φ 2 remains at a low potential. After that, at time t 1 , the input signals I 1 to I m are determined and all become high potential, and when “selected”, the output of the NAND gate 1 is inverted and becomes low potential, and the potential of the node N 1 is lowered. . Therefore, at this time, P
Type MOS transistor Q P1 becomes conductive, and output signal φ 2
Can rise to a potential above the power supply.

また、入力信号I1〜Imの内の1個の入力信号でも低
電位のままであるとNANDゲート1の出力は反転せず高電
位のままであり、節点N1の電位は、電源電位以上の電
位を維持する。このためP型MOSトランジスタQP1は非
導通で“非選択状態”の出力信号φ2は低電位のままで
上昇しない。
Further, if even one of the input signals I 1 to I m remains at a low potential, the output of the NAND gate 1 does not invert and remains at a high potential, and the potential at the node N 1 is the power supply potential. The above potential is maintained. Therefore, the P-type MOS transistor Q P1 is non-conductive, and the output signal φ 2 in the "non-selected state" remains at a low potential and does not rise.

〔発明の効果〕〔The invention's effect〕

以上説明したように本発明は、P型MOSトランジスタ
とブートストラップ容量を利用することにより電源電位
以上まで上昇する駆動信号を入力信号のデコード信号に
よってスイッチングすることが可能であり、入力信号と
駆動信号とのスキューにより、出力信号の“多重選択”
や出力電位の著しい低下を招くことがないため、高速か
つ安定な動作を期待できるものである。
As described above, according to the present invention, by using the P-type MOS transistor and the bootstrap capacitance, it is possible to switch the drive signal that rises to the power supply potential or higher by the decode signal of the input signal. "Multiple selection" of output signals due to skew with
Therefore, high-speed and stable operation can be expected because the output potential does not significantly decrease.

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

第1図は本発明の半導体装置の実施例の回路図、第2図
(a)(b)は、本実施例の動作波形図、第3図は、従
来例1の回路図、第4図(a)(b)は、従来例1の動
作波形図、第5図は、従来例2の回路図、第6図(a)
(b)は従来例2の動作波形図をそれぞれ示す。 1,2……NANDゲート、3,5……インバータ、4……NORゲ
ート、I1〜Im……入力信号、φ1……駆動信号、φ2
…出力信号、N1,N2,N3……節点、Qn……N型MOSトラ
ンジスタ、QP……P型MOSトランジスタ。
1 is a circuit diagram of an embodiment of a semiconductor device of the present invention, FIGS. 2 (a) and 2 (b) are operation waveform diagrams of this embodiment, and FIG. 3 is a circuit diagram of a conventional example 1, FIG. (A) and (b) are operation waveform diagrams of Conventional Example 1, FIG. 5 is a circuit diagram of Conventional Example 2, and FIG. 6 (a).
(B) shows the operation waveform diagram of the conventional example 2, respectively. 1,2 ...... NAND gate, 3,5 ...... Inverter, 4 ...... NOR gate, I 1 to I m ...... Input signal, φ 1 ...... Drive signal, φ 2 ...
... output signal, N 1, N 2, N 3 ...... node, Q n ...... N-type MOS transistor, Q P ...... P-type MOS transistor.

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】第1の入力信号を受ける第1の端子と、前
記第1の入力信号と異なる電圧振幅を有する第2の入力
信号を受ける第2の端子と、前記第2の入力信号が供給
されているときに前記第1の入力信号に応じて、前記第
2の入力信号が選択出力されるべき出力端子と、前記第
1及び第2の端子にそれぞれソース及びゲートが接続さ
れ、前記出力端子にドレインが接続されたP型トランジ
スタと、前記P型トランジスタの前記ソース及び前記ゲ
ートの間に形成され前記第2の入力信号が供給されたと
き前記第2の入力信号の電圧振幅に応じて前記ゲートを
駆動する容量素子とを有することを特徴とする半導体装
置。
1. A first terminal for receiving a first input signal, a second terminal for receiving a second input signal having a voltage amplitude different from that of the first input signal, and the second input signal. An output terminal to which the second input signal should be selectively output according to the first input signal when being supplied, and a source and a gate are connected to the first and second terminals, respectively, and Depending on the voltage amplitude of the second input signal when the second input signal is supplied between the P-type transistor having a drain connected to the output terminal and the source and the gate of the P-type transistor And a capacitor for driving the gate.
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