JP2566064B2 - 入出力バッファ回路 - Google Patents

入出力バッファ回路

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JP2566064B2 JP3003827A JP382791A JP2566064B2 JP 2566064 B2 JP2566064 B2 JP 2566064B2 JP 3003827 A JP3003827 A JP 3003827A JP 382791 A JP382791 A JP 382791A JP 2566064 B2 JP2566064 B2 JP 2566064B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、半導体集積回路の入出
力バッファ回路に係り、特に異なる電源電圧で動作する
デバイスとの入出力インターフェイスを可能にする入出
力バッファ回路に関する。
【0002】
【従来の技術】図11は、従来の半導体集積回路におい
て例えばCMOS FET(相補性絶縁ゲート型電界効
果トランジスタ)が用いられた入出力バッファ回路を示
している。ここで、11は入出力用パッド、12および
13は上記入出力用パッドを共通に使用する入力バッフ
ァ回路および出力バッファ回路である。上記出力バッフ
ァ回路13は、電源電位(Vcc)ノードと接地電位(V
ss)ノードとの間に直列に接続されたPチャネル型MO
Sトランジスタ(PMOSトランジスタ)QP1および
Nチャネル型MOSトランジスタ(NMOSトランジス
タ)QN1を有し、出力イネーブル信号ENが活性化し
た時に集積回路内部回路からの出力信号Doutを上記
入出力用パッド11に出力する。上記入力バッファ回路
12は、入力段にPMOSトランジスタQP2およびN
MOSトランジスタQN2からなるCMOSインバータ
が用いられており、集積回路外部から上記入出力用パッ
ド11を介して入力する信号を内部入力信号Dinとし
て集積回路内部回路に入力する。
【0003】上記入出力バッファ回路を出力バッファと
して使用する場合、出力イネーブル信号ENを“H”レ
ベルにすれば、出力信号Dout の“H”/“L”レベル
に応じて入出力用パッド11に“H”/“L”レベルの
信号が出力される。これに対して、上記入出力バッファ
回路を入力バッファとして使用する場合、出力イネーブ
ル信号ENを“L”レベルにすれば、PMOSトランジ
スタQP1のゲートノードN1、NMOSトランジスタ
QN1のゲートノードN2がそれぞれ対応して“H”/
“L”レベルになり、入出力ノードN3が高インピーダ
ンス状態になり、入出力用パッド11から入出力ノード
N3を経て入力段インバータに信号が入力され、最終的
に集積回路内部回路に内部入力信号Dinが入力され
る。
【0004】図12は、図11中のPMOSトランジス
タQP1、NMOSトランジスタQN1の断面構造を示
している。ここで、21はP型半導体基板、22はNウ
ェル、23は上記Nウェル22に形成されたPMOSト
ランジスタQP1のソース・ドレイン用のP型不純物領
域、24は上記Nウェル22に形成された電極引出し用
のN型不純物領域、25はPウェル、26は上記Pウェ
ル25に形成されたNMOSトランジスタQN1のソー
ス・ドレイン用のN型不純物領域、27は上記Pウェル
25に形成された電極引出し用のP型不純物領域、28
は基板表面のゲート絶縁膜、29はPMOSトランジス
タQP1用のゲート電極、30はPMOSトランジスタ
QP1用のソース配線、31はNMOSトランジスタQ
N1用のゲート電極、32はNMOSトランジスタQN
1用のソース配線、33はPMOSトランジスタQP1
およびNMOSトランジスタQN1のドレイン配線であ
る。
【0005】ところで、素子の微細化に伴い、信頼性の
観点からデバイス自身の電源電圧が降下せざるを得なく
なってきており、電源電圧が例えば5Vから3.3Vへ
移行する傾向がある。特に、最近のマイクロプロセッサ
などは、電源電圧が3.3Vに移行すると考えられてい
る。そこで、ある集積回路の電源電圧を3.3Vにして
も、インターフェイスしようとする他のデバイス(周辺
ロジック回路やメモリなど)が5Vで動作する場合が考
えられ、この場合には、上記集積回路に設けられる前記
したような入出力バッファ回路中の入出力ノードN3に
入力電位として5Vが印加されることになる。この場
合、Nウェル22の電位は3.3Vであるので、5Vの
入力電位が印加されるP型不純物領域23とNウェル2
2とのPN接合(図中A部)が順バイアスになっていま
い、インターフェイスが不可能になってしまうという問
題が生ずる。また、入力段インバータのPMOSトラン
ジスタQP2およびNMOSトランジスタQN2の各ゲ
ートにも5Vの入力電圧が印加されてしまい、信頼性上
問題である。
【0006】上記したように信号入力時にP型不純物領
域とNウェルとのPN接合が順バイアスになることに起
因する問題点を解決するため、図13に示すような入出
力バッファ回路の例が文献;ISSCC 90,Digest,pp48,"Sy
stem,Process,and Design Implication of a Reduced S
upply Voltage Microprocessor",Randy Allmon et al.
に記載されている。ここでは、上記問題点の解決に関係
する回路だけを示しており、各種のコントロール回路の
図示は省略されている。なお、第1の電源電位Vcc1 と
して3.3V、第2の電源電位Vcc2 として5Vが用い
られている。
【0007】図13において、サイズの大きな出力用の
PMOSトランジスタQP3の基板(Nウェル)はVcc
2(=5V)電位に接続されている。また、信号入力時に入出
力ノードN4の電位をPMOSトランジスタQP3のゲ
ートノードN3に伝えてその電位が最終的にVcc2(=5V)
電位まで達するように上昇させるために、ゲートがVcc
1(=3.3V)電位に接続されたPMOSトランジスタQP2
が挿入されている。また、信号出力時にPMOSトラン
ジスタQP1がオンした時にそのドレインノードN2の
Vcc1(=3.3V)電位を前記ゲートノードN3に伝えて出力
用のPMOSトランジスタQP3を確実にオフさせるた
めに、ゲートがVcc2(=5V)電位に接続されたNMOSト
ランジスタQN2が挿入されている。
【0008】図14は、図13中のPMOSトランジス
タQP3の断面構造を示している。ここで、21はP型
半導体基板、22はNウェル、23は上記Nウェル22
に形成されたソース・ドレイン用のP型不純物領域、2
4は上記Nウェル22に形成された電極引出し用のN型
不純物領域、28は基板表面のゲート絶縁膜、29はゲ
ート電極、30はソース配線、33はドレイン配線であ
る。
【0009】上記した図13の回路によれば、出力用の
PMOSトランジスタQP3の基板はVcc2(=5V)電位に
接続されているので、入出力ノードN4に5Vの信号が
入力しても、P型不純物領域23とNウェル22とのP
N接合(図中B部)が順バイアスされることはないの
で、他のデバイスとの入出力インターフェイスが可能に
なる。また、信号入力状態におけるノードN2、N3、
N4の電圧波形は図15に示すようになる。即ち、時刻
t1から入出力ノードN4に5Vの入力が開始し、時刻
t2にノードN4がVcc1(=3.3V)電位を越え、時刻t3
にてVcc1 +Vtp(PMOSトランジスタQP2の閾値
電圧)の電位を越えると、PMOSトランジスタQP3
のゲートノードN3の電位がノードN4の電位に追随し
て上昇し、最終的にノードN3はVcc2(=5V)電位まで達
する。これにより、出力用のPMOSトランジスタQP
3は完全にオフ状態になるので、ノードN4からPMO
SトランジスタQP3を通して第1の電源電位Vcc1 に
向かって多大な入力リーク電流が流れることは防止され
る。
【0010】ところで、図13の回路部Iにおけるトラ
ンジスタQP1、QN1、QN2の部分には次に述べる
ような問題がある。NMOSトランジスタQP2は、信
号入力時にはノードN3の電位をノードN2に伝える働
きをする。PMOSトランジスタQP1も、出力用のP
MOSトランジスタQP3と同様に、信号入力時の順バ
イアスを避けるために、その基板(Nウェル)にはVcc
2(=5V)電位が接続されている。しかし、図15に示す動
作波形のように、ノードN2の電位はNMOSトランジ
スタQN2のトランジスタ特性(バックバイアス効果な
ど)によってVcc1 ±αになる可能性があり、PMOS
トランジスタQP1は信号入力時はオンしているため、
オン電流による入力リークが存在してしまう。この入力
リーク電流は1〜2mA程度と考えられるが、入出力パ
ッド数が100以上存在するマイクロプロセッサのよう
な集積回路では、100mA以上の入力リークになり大
きな問題である。
【0011】また、図13の回路では、出力用のNMO
SトランジスタQN3や回路部IのトランジスタQP
1、QN1、QN2および入力バッファ回路の入力段イ
ンバータ(図示せず)に5Vレベルの入力電位が印加さ
れてしまい、信頼性上問題である。
【0012】
【発明が解決しようとする課題】上記のように従来の入
出力バッファ回路は、この入出力バッファ回路を内蔵す
る集積回路の電源電圧(例えば3.3V)よりも高い電
圧レベル(例えば5V)の信号を出力する他のデバイス
との入出力インターフェイスをとろうとすると、インタ
ーフェイスが不可能になるか、入力リーク電流路が存在
するという問題がある。
【0013】本発明は上記の点に鑑みてなされたもの
で、入出力バッファ回路を内蔵する集積回路の電源電圧
よりも高い電圧レベルの信号を出力する他のデバイスと
の入出力インターフェイスを可能にし、入力リーク電流
路が存在しない入出力バッファ回路を提供することを目
的とする。
【0014】
【課題を解決するための手段】本発明は、半導体集積回
路に設けられた入出力用パッドを共通に使用する入力バ
ッファ回路および出力バッファ回路を有する入出力バッ
ファ回路において、入出力用パッドと出力バッファ回路
の出力ノードとの間に第2のNMOSトランジスタが挿
入接続され、入力バッファ回路の入力ノードは出力バッ
ファ回路の出力ノードに接続され、あるいは、第3のN
MOSトランジスタを介して入出力用パッドに接続され
ていることを特徴とする。上記NMOSトランジスタに
ディプリーション型トランジスタが用いられる場合に
は、そのゲートに集積回路の電源電位と同じレベルの電
位が与えられ、エンハンスメント型トランジスタが用い
られる場合には、そのゲートに電源電位より高いレベル
の電位が与えられることを特徴とする。
【0015】
【作用】第2のNMOSトランジスタ(あるいは、第2
のNMOSトランジスタおよび第3のNMOSトランジ
スタ)は常にオン状態であるので、入力バッファ回路お
よび出力バッファ回路による信号の入出力動作は通常通
り行われる。また、入出力用パッドは第2のNMOSト
ランジスタ(あるいは、第2のNMOSトランジスタお
よび第3のNMOSトランジスタ)の一端(Pウェル中
のN型拡散領域)に接続されており、信号入力時に入出
力用パッドに集積回路の電源電位より高いレベルの信号
が入力しても、出力バッファ回路の出力用のPMOSト
ランジスタのドレイン(Nウェル内のP型不純物領域)
に高いレベルの信号が印加されることはないので、この
P型不純物領域とNウェルとのPN接合が順バイアスさ
れることはなく、他のデバイスとの入出力インターフェ
イスを容易にとることが可能になり、入力リーク電流が
流れることもない。
【0016】
【実施例】以下、図面を参照して本発明の実施例を説明
する。
【0017】図1は、第1実施例に係る入出力バッファ
回路を示しており、この入出力バッファ回路を含む集積
回路には動作電源として例えば3.3Vの電源電圧Vcc
1 が与えられる。図1において、11は入出力用パッ
ド、12および13は上記入出力用パッド11を共通に
使用する入力バッファ回路および出力バッファ回路、1
4は入力コントロール回路、15は出力コントロール回
路である。上記出力バッファ回路13は、電源電位Vcc
1 ノードと接地電位Vssノードとの間に直列に接続され
たPMOSトランジスタQP1および第1のNMOSト
ランジスタQN1を有し、集積回路内部の出力コントロ
ール回路15から入力する信号を出力ノードN3(PM
OSトランジスタQP1および第1のNMOSトランジ
スタQN1のドレイン相互直列接続点)に出力し、さら
に前記入出力用パッド11に出力する。上記入力バッフ
ァ回路12は、入力段にPMOSトランジスタQP2お
よびNMOSトランジスタQN2からなるCMOSイン
バータが用いられており、その入力ノードは出力バッフ
ァ回路13の出力ノードN3に接続されており、集積回
路外部から上記入出力用パッド11を介して入力する信
号を集積回路内部の入力コントロール回路14に出力す
る。
【0018】さらに、前記入出力用パッド11に連なる
ノードN4と前記出力バッファ回路13の出力ノードN
3との間にエンハンスメント型の第2のNMOSトラン
ジスタQNEが挿入接続されており、そのゲートは前記
電源電位Vcc1 ノードより高レベルの第2の電源電位V
cc2 が与えられる。この場合、上記第2のNMOSトラ
ンジスタQNEは、出力バッファ回路13のトランジス
タQP1、QN1と少なくとも同等の駆動能力を有す
る。
【0019】次に、図1の入出力バッファ回路の動作に
ついて図2、図3を参照しながら説明する。図2は、図
1の入出力バッファ回路を出力バッファとして使用する
場合のノードN1、N2、N3、N4の電圧波形を概略
的に示し、図3は、図1の入出力バッファ回路を入力バ
ッファとして使用する場合のノードN3、N4、N5の
電圧波形を概略的に示している。第2のNMOSトラン
ジスタQNEは常にオン状態であるので、入力バッファ
回路12および出力バッファ回路13による信号の入出
力動作は通常通り行われる。
【0020】信号出力時において、時刻t1にノードN
1、N2が“L”レベルから“H”レベルへ変化する
と、ノードN3はトランジスタQN1を介して放電され
“L”レベルへと変化する。この時、ノードN4はトラ
ンジスタQNEを介してVss電位の“L”レベルとな
る。また、時刻t2にノードN1、N2が“H”レベル
から“L”レベルへ変化すると、ノードN3はトランジ
スタQP1を介して充電され始める。トランジスタQN
Eはオン状態であるので、ノードN3の充電に追随して
ノードN4の電位も上昇し、Vcc1 電位の“H”レベル
が出力される。
【0021】なお、“H”レベル出力時に第2のNMO
SトランジスタQNEのAC(交流)特性、DC(直
流)特性の劣化が考えられるが、その閾値電圧の適切な
設定で対応可能である。例えば、トランジスタQNEの
ソース(ノードN3)の電圧が3.3Vになり、つま
り、バックゲートに−3.3Vがかかった状態でのトラ
ンジスタQNEの閾値が−0.3Vになるように設定し
ておけば、TTL(トランジスタ・トランジスタ・ロジ
ック)レベル出力としてのAC特性、DC特性は問題な
い。
【0022】一方、信号入力時において、時刻t1にノ
ードN4が“L”レベルから“H”レベルへ変化を始
め、時刻t2にノードN3が入力ゲートの閾値を越える
と、ノードN5は“L”レベルへと変化する。時刻t3
にノードN4の電位がVcc1 電位のレベルを越えたとす
る。以降は、トランジスタQNEの特性により、ノード
N3の電位は飽和し、Vcc1 電位のレベルを保つ。仮
に、トランジスタQNEの特性がばらついたとしても、
トランジスタQP1のドレインのP型拡散領域とNウェ
ルとが順バイアスされないレベルであれば、入力リーク
電流は流れないので、問題はない。ノードN4はNMO
SトランジスタQNEの一端(Pウェル中のN型拡散領
域)に接続されており、信号入力時にノードN4に電源
電位Vcc1 より高いレベルの5Vの信号が入力しても、
出力バッファ回路の出力用のPMOSトランジスタQP
1のドレイン(Nウェル内のP型不純物領域)に高いレ
ベルの信号が印加されることはないので、このP型不純
物領域とNウェルとのPN接合が順バイアスされること
はなく、他のデバイスとの入出力インターフェイスを容
易にとることが可能になる。
【0023】なお、信号入力が“L”レベルの時には前
記したような順バイアスや入力リーク電流の問題がない
ので説明を省略する。
【0024】上記したように、図1の入出力バッファ回
路によれば、これを内蔵する集積回路の電源電圧Vcc1
よりも高い電圧レベルの信号を出力する他のデバイスと
の入出力インターフェイスが可能となり、しかも、入力
リーク電流路が存在しない。従って、入出力インターフ
ェイスをとろうとする他のデバイスが3.3V系である
か5V系であるかに拘らずに同じ集積回路を製造でき
る。
【0025】なお、第2のNMOSトランジスタQNE
はエンハンスメント型であり、その付加に伴うプロセス
追加は必要ないが、そのゲートに電源電位より高レベル
の第2の電源電位Vcc2 が加わるので、その信頼性を保
つためには、プロセスの変更、例えば、第2のNMOS
トランジスタQNEの酸化膜を厚く形成するなどの必要
がある場合がある。
【0026】図4は、第2実施例に係る入出力バッファ
回路を示しており、第1実施例の入出力バッファ回路と
比べて、電源電位Vcc1 を昇圧することにより第2の電
源電位Vcc2 を生成して前記エンハンスメント型の第2
のNMOSトランジスタQNEのゲートに供給するブー
トストラップ回路41が設けられている点が異なり、そ
の他は同じであるので図1中と同一符号を付している。
【0027】図4の入出力バッファ回路の動作は、基本
的には第1実施例の動作と同じである。この入出力バッ
ファ回路によれば、第1実施例と比べて、集積回路外部
から第2の電源電位Vcc2 を与える必要はないので便利
であるが、ブートストラップ回路41を余分に必要とす
る。なお、上記ブートストラップ回路41は、充放電す
る必要はなく、スタティックにブートレベルを出力でき
ればよい。
【0028】図5は、第3実施例に係る入出力バッファ
回路を示しており、第1実施例の入出力バッファ回路と
比べて、エンハンスメント型の第2のNMOSトランジ
スタQNEに代えてディプリーション型の第2のNMO
SトランジスタQNDが用いられ、そのゲートは電源電
位Vcc1 が与えられる点が異なり、その他は同じである
ので図1中と同一符号を付している。
【0029】なお、上記ディプリーション型のNMOS
トランジスタQNDは、同じ集積回路内に別のディプリ
ーション型のNMOSトランジスタが存在する場合に
は、それと同時に形成すればよく、別のディプリーショ
ン型のNMOSトランジスタが存在しない場合には、デ
ィプリーション型のNMOSトランジスタの閾値制御用
のイオン注入プロセスを行う1工程を追加すればよい。
【0030】図5の入出力バッファ回路の動作は、基本
的には第1実施例の動作と同じである。この入出力バッ
ファ回路によれば、第1実施例と比べて、集積回路外部
から第2の電源電位Vcc2 を与える必要がないという利
点がある。
【0031】図6は、第4実施例に係る入出力バッファ
回路を示しており、図5の入出力バッファ回路と比べ
て、入力バッファ回路12の入力ノードは出力バッファ
回路13の出力ノードN3に接続されておらず、入出力
用パッド11と入力バッファ回路12の入力ノードとの
間にディプリーション型の第3のNMOSトランジスタ
QND”が挿入接続され、そのゲートに電源電位Vcc1
が与えられる点が異なり、その他は同じであるので図5
中と同一符号を付している。この場合、前記第2のNM
OSトランジスタQNDは出力バッファ回路13のトラ
ンジスタQP1、QN1と少なくとも同等の駆動能力を
有するが、第3のNMOSトランジスタQND”は入力
専用であるので第2のNMOSトランジスタQNDより
もサイズが小さくてもよい。
【0032】図6の入出力バッファ回路の動作は、基本
的には図5の回路の動作と同じである。この入出力バッ
ファ回路によれば、例えば出力バッファ回路13の出力
用トランジスタQP1、QN1のパターンレイアウトの
都合上、入力バッファ回路12の入力ノードを出力バッ
ファ回路13の出力ノードN3に接続することが困難で
あって入力バッファ回路12の入力ノードを出力バッフ
ァ回路13の出力ノードN3から分離して形成する必要
がある場合に有効である。
【0033】図7は、図6の入出力バッファ回路の変形
例を示しており、図6の入出力バッファ回路と比べて、
ディプリーション型の第2のNMOSトランジスタQN
Dおよび第3のNMOSトランジスタQND”に代え
て、それぞれエンハンスメント型の第2のNMOSトラ
ンジスタQNEおよび第3のNMOSトランジスタQN
E”が用いられ、それぞれのゲートは電源電位Vcc1 よ
り高レベルの電位Vcc2 が電源パッド(図示せず)ある
いはブートストラップ回路(図示せず)から与えられる
点が異なり、その他は同じであるので図6中と同一符号
を付している。図7の入出力バッファ回路によれば、基
本的には図6の回路と同様の動作により同様のほぼ効果
が得られる。
【0034】なお、図6の入出力バッファ回路の他の変
形例として、ディプリーション型の第2のNMOSトラ
ンジスタQNDおよび第3のNMOSトランジスタQN
D”のいずれか一方に代えて、エンハンスメント型のN
MOSトランジスタQNEを用い、そのゲートに電源電
位Vcc1 より高レベルの電位Vcc2 を与えるようにして
もよい。ここで、例えば第3のNMOSトランジスタQ
ND”に代えてエンハンスメント型のNMOSトランジ
スタQNEを用いた場合を図8に示している。この場合
も、基本的には図6の回路と同様の動作により同様のほ
ぼ効果が得られる。
【0035】なお、上記各実施例の入出力バッファ回路
において、入力信号が5Vのレベルを長時間保ち続けた
場合、出力バッファ回路13の出力ノードN3の電位が
第2のNMOSトランジスタQNEあるいはQNDのリ
ーク電流により電源電位Vcc1 のレベルより上昇してし
まうことが考えられる。これを防ぐためには、例えば図
5の回路に対して、図9に示すように、出力バッファ回
路13の出力ノードN3とVss電位ノードの間に高抵抗
素子Rを挿入すればよい。この高抵抗素子Rの具体例と
しては、プロセスの内容に応じて高抵抗のポリシリコ
ン、あるいは、図10(A)に示すようにゲート・ソー
ス相互が接続されたエンハンスメント型の第4のNMO
SトランジスタQN4あるいは、図10(B)に示すよ
うにゲートに電源電位Vcc1 が与えられたサイズの小さ
なエンハンスメント型の第4のNMOSトランジスタQ
N4などが考えられる。
【0036】
【発明の効果】上述したように本発明の入出力バッファ
によれば、集積回路の電源電圧が例えば3.3Vであっ
ても、これより高いレベルの例えば5Vで動作する他の
ロジックデバイス、メモリデバイスなどとの間で直接に
入出力インターフェイスをとり、出力としてはTTLレ
ベルを保証し、入力時は入力リーク電流がないシステム
を構成することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1実施例に係る入出力バッファ回路
を示す回路図。
【図2】図1の入出力バッファ回路の信号出力時の動作
を示す波形図。
【図3】図1の入出力バッファ回路の信号入力時の動作
を示す波形図。
【図4】本発明の第2実施例に係る入出力バッファ回路
を示す回路図。
【図5】本発明の第3実施例に係る入出力バッファ回路
を示す回路図。
【図6】本発明の第4実施例に係る入出力バッファ回路
を示す回路図。
【図7】第4実施例の変形例に係る入出力バッファ回路
を示す回路図。
【図8】第4実施例の他の変形例に係る入出力バッファ
回路を示す回路図。
【図9】各実施例の変形例に係る入出力バッファ回路の
一部を示す回路図。
【図10】図9中の高抵抗素子の具体例を示す回路図。
【図11】従来の入出力バッファ回路の一例を示す回路
図。
【図12】図11中のPMOSトランジスタQP1およ
びNMOSトランジスタQN1の断面構造を示す図。
【図13】従来の入出力バッファ回路の他の例を示す回
路図。
【図14】図13中のPMOSトランジスタQP3の断
面構造を示す図。
【図15】図13の入出力バッファ回路の信号入力時の
動作を示す波形図。
【符号の説明】
11…入出力用パッド、12…入力バッファ回路、13
…出力バッファ回路、14…入力コントロール回路、1
5…出力コントロール回路、41…ブートストラップ回
路、QP1…PMOSトランジスタ、QN1…第1のN
MOSトランジスタ、QND…ディプリーション型の第
2のNMOSトランジスタ、QNE…エンハンスメント
型の第2のNMOSトランジスタ、QND”…ディプリ
ーション型の第3のNMOSトランジスタ、QNE”…
エンハンスメント型の第3のNMOSトランジスタ、R
…高抵抗素子、QN4…第4のNMOSトランジスタ。

Claims (9)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 半導体集積回路に設けられた入出力用パ
    ッドと、集積回路外部から上記入出力用パッドを介して
    信号が入力する入力バッファ回路と、電源電位ノードと
    接地電位ノードとの間に直列に接続されたP型MOS
    FETおよび第1のN型MOS FETを有し、集積回
    路内部回路からの信号に応じて上記P型MOS FET
    および第1のN型MOS FETの接続点(出力ノー
    ド)に信号を出力する出力バッファ回路と、この出力バ
    ッファ回路の出力ノードと前記入出力用パッドとの間に
    挿入接続され、そのゲートは前記電源電位ノードと同じ
    レベルの電位が与えられるディプリーション型の第2の
    N型MOS FETとを具備し、前記入力バッファ回路
    の入力ノードは前記出力バッファ回路の出力ノードに接
    続されていることを特徴とする入出力バッファ回路。
  2. 【請求項2】 半導体集積回路に設けられた入出力用パ
    ッドと、集積回路外部から上記入出力用パッドを介して
    信号が入力する入力バッファ回路と、電源電位ノードと
    接地電位ノードとの間に直列に接続されたP型MOS
    FETおよび第1のN型MOS FETを有し、集積回
    路内部回路からの信号に応じて上記P型MOS FET
    および第1のN型MOS FETの接続点(出力ノー
    ド)に信号を出力する出力バッファ回路と、この出力バ
    ッファ回路の出力ノードと前記入出力用パッドとの間に
    挿入接続され、そのゲートは前記電源電位ノードより高
    いレベルの電位が与えられるエンハンスメント型の第2
    のN型MOS FETとを具備し、前記入力バッファ回
    路の入力ノードは前記出力バッファ回路の出力ノードに
    接続されていることを特徴とする入出力バッファ回路。
  3. 【請求項3】 半導体集積回路に設けられた入出力用パ
    ッドと、集積回路外部から上記入出力用パッドを介して
    信号が入力する入力バッファ回路と、電源電位ノードと
    接地電位ノードとの間に直列に接続されたP型MOS
    FETおよび第1のN型MOS FETを有し、集積回
    路内部回路からの信号に応じて上記P型MOS FET
    および第1のN型MOS FETの接続点(出力ノー
    ド)に信号を出力する出力バッファ回路と、この出力バ
    ッファ回路の出力ノードと前記入出力用パッドとの間に
    接続された第2のN型MOS FETと、前記入出力用
    パッドと前記入力バッファ回路の入力ノードとの間に挿
    入接続された第3のN型MOSFETとを具備し、上記
    第2のN型MOS FETおよび第3のN型MOS F
    ETは、前記電源電位ノードと同じレベルの電位が与え
    られるディプリーション型のMOS FETであること
    を特徴とする入出力バッファ回路。
  4. 【請求項4】 半導体集積回路に設けられた入出力用パ
    ッドと、集積回路外部から上記入出力用パッドを介して
    信号が入力する入力バッファ回路と、第1の電源電位ノ
    ードと接地電位ノードとの間に直列に接続されたP型M
    OSFETおよび第1のN型MOS FETを有し、集
    積回路内部回路からの信号に応じて上記P型MOS F
    ETおよび第1のN型MOS FETの接続点(出力ノ
    ード)に信号を出力する出力バッファ回路と、この出力
    バッファ回路の出力ノードと前記入出力用パッドとの間
    に挿入接続された第2のN型MOS FETと、前記入
    出力用パッドと前記入力バッファ回路の入力ノードとの
    間に挿入接続された第3のN型MOS FETとを具備
    し、上記第2のN型MOS FETおよび第3のN型M
    OS FETは、前記電源電位ノードより高いレベルの
    電位がゲートに与えられるエンハンスメント型のMOS
    FETであることを特徴とする入出力バッファ回路。
  5. 【請求項5】 半導体集積回路に設けられた入出力用パ
    ッドと、集積回路外部から上記入出力用パッドを介して
    信号が入力する入力バッファ回路と、電源電位ノードと
    接地電位ノードとの間に直列に接続されたP型MOS
    FETおよび第1のN型MOS FETを有し、集積回
    路内部回路からの信号に応じて上記P型MOS FET
    および第1のN型MOS FETの接続点(出力ノー
    ド)に信号を出力する出力バッファ回路と、この出力バ
    ッファ回路の出力ノードと前記入出力用パッドとの間に
    挿入接続された第2のN型MOS FETと、前記入出
    力用パッドと前記入力バッファ回路の入力ノードとの間
    に挿入接続された第3のN型MOS FETとを具備
    し、上記第2のN型MOS FETおよび第3のN型M
    OS FETのいずれか一方は、前記電源電位ノードと
    同じレベルの電位が与えられるディプリーション型のM
    OS FETであり、上記第2のN型MOS FETお
    よび第3のN型MOS FETの残りの一方は、前記電
    源電位ノードより高いレベルの電位がゲートに与えられ
    るエンハンスメント型のMOS FETであることを特
    徴とする入出力バッファ回路。
  6. 【請求項6】 請求項3または4または5記載の入出力
    バッファ回路において、前記第3のN型MOS FET
    は第2のN型MOS FETよりもサイズが小さいこと
    を特徴とする入出力バッファ回路。
  7. 【請求項7】 請求項2または4または5または6記載
    の入出力バッファ回路において、外部から与えられる電
    源電位を昇圧することにより電源電位より高いレベルの
    電位を生成して前記第2のN型MOS FETあるいは
    第3のN型MOSFETのゲートに供給するブートスト
    ラップ回路を具備することを特徴とする入出力バッファ
    回路。
  8. 【請求項8】 請求項1乃至7のいずれか1項記載の入
    出力バッファ回路において、前記出力バッファ回路の出
    力ノードと前記接地電位ノードとの間に接続された高抵
    抗素子を具備することを特徴とする入出力バッファ回
    路。
  9. 【請求項9】 請求項8記載の入出力バッファ回路にお
    いて、前記高抵抗素子は第4のN型MOS FETを用
    いて構成されることを特徴とする入出力バッファ回路。
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