[发明专利]半导体装置以及使用该半导体装置的电子设备

说明书

本发明提供一种半导体装置以及使用该半导体装置的电子设备。该半导体装置具有：第1节点，其被提供第1电源电位；第2节点，其被提供低于第1电源电位的第2电源电位；信号端子，其至少用于输出信号；输出驱动器，其包括第1输出元件和第2输出元件，该第1输出元件在导通状态时向信号端子提供第1电源电位，该第2输出元件设置于与半导体衬底电分离的P阱中，在导通状态时，向信号端子提供第2电源电位；以及开关电路，其至少根据信号端子的电位向P阱选择性地提供电位。

技术领域

本发明涉及半导体装置，尤其涉及具有容错功能的半导体装置。并且，本发明涉及使用这样的半导体装置的电子设备等。

背景技术

例如，存在以高于半导体装置的电源电压的电压进行动作的外部电路与半导体装置的信号端子连接的情况。在该情况下，如果与外部电路之间流过漏电流，则存在半导体装置的电源电压发生变动而使内部电路进行错误动作、或者电路元件被破坏的担忧。因此，为了防止漏电流，在半导体装置中设置有容错功能。

作为相关技术，在专利文献1中公开了与以高于电源电压的电压动作的电路之间进行接口连接的半导体集成电路中的输出电路，该输出电路能够防止在向输出端子施加了输出电路的电源电压附近的电位的情况下流过的漏电流。

该输出电路具有连接在输出端子与电源电压之间的第1P沟道型晶体管，并且，具有能够经由其他P沟道型晶体管、N沟道型晶体管和N沟道耗尽型晶体管而输入第1P沟道型晶体管的栅极信号的漏电流防止部。

专利文献1：日本特开2015-207901号公报(段落0001-0007，图1)

如专利文献1所公开那样，一般公知有如下容错电路：在从外部向半导体装置的信号端子施加了高于提供给半导体装置的高电位侧的电源电位的电位的情况下，防止漏电流。但是，根据系统规格的不同，还存在从外部向半导体装置的信号端子施加低于提供给半导体装置的低电位侧的电源电位的电位的情况。例如，还存在如下情况：在施加到半导体装置的信号端子的信号中包括下冲(undershoot)。因此，半导体装置要求即使在这样的情况下也能够防止漏电流。

发明内容

因此，鉴于上述内容，本发明的第1目的在于提供一种即使在从外部向信号端子施加低于低电位侧的电源电位的电位的情况下也能够防止漏电流的半导体装置。此外，本发明的第2目的提供一种使用了这样的半导体装置的电子设备等。

为了解决以上的课题的至少一部分，本发明的第1观点的半导体装置具有：第1节点，其被提供第1电源电位；第2节点，其被提供低于第1电源电位的第2电源电位；信号端子，其至少用于输出信号；输出驱动器，其包括第1输出元件和第2输出元件，该第1输出元件在导通状态时向信号端子提供第1电源电位，该第2输出元件设置于与半导体衬底电分离的P阱中，并且在导通状态时向信号端子提供第2电源电位；以及开关电路，其至少根据信号端子的电位向P阱选择性地提供电位。

根据本发明的第1观点，在与半导体衬底电分离的P阱中设置有输出驱动器的第2输出元件，开关电路至少根据信号端子的电位向P阱选择性地提供电位。因此，在从外部向信号端子施加了低于低电位侧的第2电源电位的电位的情况下，能够使P阱与第2节点电分离，从而防止漏电流从第2节点经由第2输出元件流向信号端子。其结果，能够防止半导体装置的内部电路的错误动作或电路元件的破坏。

这里，也可以为，在信号端子的电位为第2电源电位以上时，开关电路向P阱提供第2电源电位，在信号端子的电位比第2电源电位低了规定值以上时，开关电路从信号端子向P阱和第2输出元件的控制端子提供电位而将第2输出元件维持为截止状态。

由此，在通常动作时，将第2电源电位提供给P阱而使内部电路的动作稳定，并且在从外部向信号端子施加了比第2电源电位低了规定值以上的电位的情况下，能够使第2输出元件截止，从而防止漏电流。