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公開番号2025145856
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-10-03
出願番号2024046318
出願日2024-03-22
発明の名称半導体装置
出願人ローム株式会社
代理人弁理士法人太陽国際特許事務所
主分類H03K 19/003 20060101AFI20250926BHJP(基本電子回路)
要約【課題】NBTIの信頼性を確保し、トランジスタの誤動作を有効に抑制することができる半導体装置を提供する。
【解決手段】この半導体装置は、PチャネルMOSトランジスタを内部に含み、アクティブ状態とスタンバイ状態に適宜切り替えられる内部回路と、PチャネルMOSトランジスタのバックゲートにバイアス電圧を与える電圧供給回路とを備える。電圧供給回路は、アクティブ状態では、バイアス電圧を第1電圧に設定し、スタンバイ状態では、バイアス電圧を第1電圧よりも低い第2電圧に設定する。
【選択図】図2
特許請求の範囲【請求項１】
ＰチャネルＭＯＳトランジスタを内部に含み、アクティブ状態とスタンバイ状態に適宜切り替えられる内部回路と、
前記ＰチャネルＭＯＳトランジスタのバックゲートにバイアス電圧を与える電圧供給回路と
を備え、
前記電圧供給回路は、
前記アクティブ状態では、前記バイアス電圧を第１電圧に設定し、
前記スタンバイ状態では、前記バイアス電圧を前記第１電圧よりも低い第２電圧に設定する
ことを特徴とする半導体装置。
続きを表示（約 570 文字）【請求項２】
前記内部回路及び前記電圧供給回路は、外部から電源電圧を供給されるとともに、前記アクティブ状態又は前記スタンバイ状態に切り替える切替制御信号を受信するよう構成され、
前記電圧供給回路は、
前記切替制御信号が前記アクティブ状態を指定するとき、前記バイアス電圧を前記第１電圧として前記内部回路へ供給し、
前記切替制御信号がスタンバイ状態を指定するとき、前記バイアス電圧を前記第２電圧に降下させて前記内部回路へ供給する、
請求項１に記載の半導体装置。
【請求項３】
前記電圧供給回路は、前記スタンバイ状態において動作して前記電源電圧を前記第２電圧に降下させて前記バイアス電圧として出力する降圧レギュレータを更に備える、請求項２に記載の半導体装置。
【請求項４】
前記電圧供給回路は、前記アクティブ状態において導通して前記電源電圧を前記第１電圧として前記内部回路に供給するトランジスタを更に備える、請求項３に記載の半導体装置。
【請求項５】
前記電圧供給回路は、前記スタンバイ状態において導通して前記電源電圧を供給する第１トランジスタと、ダイオード接続されて前記電源電圧を所定電圧だけ降下させる第２トランジスタとを更に備える、請求項２に記載の半導体装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体装置に関し、特に、ＰチャネルＭＯＳ（Metal Oxide Semiconductor）トランジスタの誤動作の抑制に有効な半導体装置に関する。
続きを表示（約 1,400 文字）【背景技術】
【０００２】
半導体集積回路に含まれるＰチャネルＭＯＳのトランジスタ（以降、ＰＭＯＳトランジスタという）においては、ＮＢＴＩ（Negative Bias Temperature Instability）という特性の変動が問題になることが知られており、微細化の進展によりその問題が一層大きくなっている。ＮＢＴＩは、ＰＭＯＳトランジスタのゲートに負のゲートバイアスを印加していると、該トランジスタのしきい値電圧（ΔＶｔｈ）の絶対値が次第に大きくなっていく現象である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０１５－７９９１６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ＮＢＴＩによって、トランジスタのしきい値電圧が大きくなってしまうと、トランジスタがオンしなかったり、あるいは該トランジスタのオンのタイミングが遅れたりなどの誤動作の可能性が大きくなる。しかしながら、ＮＢＴＩによるトランジスタの劣化への対策は、従来においては十分に取られていないのが現状である。
【０００５】
具体的には、回路のスタンバイ状態が長期間続いた後に回路がアクティブ状態に切り替わってＰＭＯＳトランジスタが動作する場合、ＮＢＴＩの信頼性確保がより困難となる。これにより、フリップフロップ回路やＳＲＡＭメモリ回路などの誤動作が発生し、半導体集積回路装置の信頼性を損なう虞がある。
【０００６】
本発明は、ＮＢＴＩの信頼性を確保し、トランジスタの誤動作を有効に抑制することができる半導体装置を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明に係る半導体装置は、ＰチャネルＭＯＳトランジスタを内部に含み、アクティブ状態とスタンバイ状態に適宜切り替えられる内部回路と、前記ＰチャネルＭＯＳトランジスタのバックゲートにバイアス電圧を与える電圧供給回路とを備える。前記電圧供給回路は、前記アクティブ状態では、前記バイアス電圧を第１電圧に設定し、前記スタンバイ状態では、前記バイアス電圧を前記第１電圧よりも低い第２電圧に設定することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、ＮＢＴＩの信頼性を確保し、トランジスタの誤動作を有効に抑制することができる半導体装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
第１の実施の形態に係る半導体装置１０を説明する概略図である。
第１の実施の形態に係る半導体装置１０の構成の詳細の一例を示す回路図である。
第２の実施の形態に係る半導体装置１０の構成の詳細の一例を示す回路図である。
第３の実施の形態に係る半導体装置１０の構成の詳細の一例を示す回路図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、添付図面を参照して本実施形態について説明する。添付図面では、機能的に同じ要素は同じ番号で表示される場合もある。なお、添付図面は本開示の原理に則った実施形態と実装例を示しているが、これらは本開示の理解のためのものであり、決して本開示を限定的に解釈するために用いられるものではない。本明細書の記述は典型的な例示に過ぎず、本開示の特許請求の範囲又は適用例を如何なる意味においても限定するものではない。
（【００１１】以降は省略されています）

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