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DE19600804A1 - Interne Spannungserzeugungsschaltung, Halbleiterspeichervorrichtung und Verfahren zum Messen des Stromverbrauches, das in der Lage ist den Stromverbrauch ohne Trennen der Leitung zu messen - Google Patents

Interne Spannungserzeugungsschaltung, Halbleiterspeichervorrichtung und Verfahren zum Messen des Stromverbrauches, das in der Lage ist den Stromverbrauch ohne Trennen der Leitung zu messen

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Publication number
DE19600804A1
DE19600804A1 DE19600804A DE19600804A DE19600804A1 DE 19600804 A1 DE19600804 A1 DE 19600804A1 DE 19600804 A DE19600804 A DE 19600804A DE 19600804 A DE19600804 A DE 19600804A DE 19600804 A1 DE19600804 A1 DE 19600804A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
semiconductor memory
memory device
internal voltage
voltage generating
internal
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.)
Ceased
Application number
DE19600804A
Other languages
English (en)
Inventor
Kazutoshi Hirayama
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
Publication of DE19600804A1 publication Critical patent/DE19600804A1/de
Ceased legal-status Critical Current

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Description

Die vorliegende Erfindung betrifft im allgemeinen eine interne Spannungserzeugungsschaltung eine Halbleiterspeichervorrichtung und ein Verfahren zum Messen eines Stromverbrauches. Speziell betrifft sie eine interne Spannungserzeugungsschaltung, eine Halbleitervorrichtung und ein Verfahren zum Messen des Stromver­ brauches, das den Stromverbrauch der internen Spannungsversor­ gungsschaltung im Stand-By-Modus der Halbleiterspeichervorrich­ tung durch Anhalten der internen Spannungsversorgungsschaltung ohne Trennen einer Leitung messen kann.
Eine Halbleiterspeichervorrichtung, wie z. B. ein dynamischer Speicher mit wahlfreiem Zugriff, enthält eine Mehrzahl von internen Spannungserzeugungsschaltungen, um jeweils intern eine vorbestimmte Spannung zu erzeugen.
Fig. 7 ist ein schematisches Blockdiagramm, das einen allge­ meinen internen Spannungserzeugungsabschnitt der Halbleiter­ speichervorrichtung zeigt.
Wie in Fig. 7 gezeigt ist, enthält der interne Spannungser­ zeugungsabschnitt der Halbleiterspeichervorrichtung eine Substratspannungserzeugungsschaltung 73, eine interne Spannungs­ versorgungserzeugungsschaltung 75, eine 1/2 Vcc-Erzeugungsschal­ tung 77 und eine Spannungsverstärkungserzeugungsschaltung 79, die zwischen einem externen Versorgungspotential und einem Grundpotential bzw. Masse parallel geschaltet sind. Der Pfeil a wird später beschrieben.
Die Substratspannungserzeugungsschaltung 73 erzeugt eine nega­ tive Spannung zum Anlegen an ein p-Typ Siliziumsubstrat oder ähnliches der Halbleiterspeichervorrichtung.
Fig. 8 ist ein Schaltungsdiagramm, das Details einer der An­ melderin bekannten Substratspannungserzeugungsschaltung zeigt.
Wie in Fig. 8 gezeigt ist, enthält die Substratspannungserzeu­ gungsschaltung einen Oszillator 1 und eine Pumpschaltung 7. Der Oszillator 1 enthält sieben Inverter 13, die jeweils aus einem p-Kanaltransistor 9 und einem n-Kanaltransistor 11 gebildet sind. Die Inverter 13 sind miteinander in Serie verbunden. Man beachte, daß jede Zahl von Invertern 13 vorgesehen sein kann, solange diese Zahl ungerade ist.
Ein Ausgabeknoten N1 des Oszillators 1 ist sowohl mit der Pump­ schaltung 7 als auch mit einem Eingabeknoten N2 verbunden. Die Inverter 13 sind in einer ungeraden Anzahl von Stufen mitein­ ander verbunden. Daher wird eine Ausgabe von dem Knoten N1 einen logischen niedrigen oder L-Pegel erreichen, wenn ein Sig­ nal mit einem logischen hohen oder H-Pegel in den Oszillator 1 über den Eingabeknoten N2 eingegeben wird. Weiter resultiert dies in einer Eingabe eines Signals mit einem L-Pegel in den Oszillator 1, da der Ausgabeknoten N1 und der Eingabeknoten N2 miteinander verbunden sind, womit ein Signal mit einem H-Pegel an dem Ausgabeknoten N1 zur Verfügung gestellt wird. Der Oszil­ lator 1 wiederholt den obigen Betrieb, um ein Impulskennzeichen bzw. ein Pulssignal der Pumpschaltung 7 einzugeben.
Die Pumpschaltung 7 enthält zwei Inverter 13, Kondensatoren 15 und 16, einen p-Kanal Transistor 17 und einen n-Kanal Transistor 19.
Die Spannungen an einem Knoten N3 und einem Punkt A sind zuerst OV. Wenn ein Signal mit einem L-Pegel von dem Oszillator 1 in die Pumpschaltung 7 eingegeben wird, wird der Knoten N3 durch den Kondensator 15 dazu gebracht einen negativen Pegel zu er­ langen. Zu diesem Zeitpunkt wird ein Knoten N4 durch den Konden­ sator 16 dazu gebracht einen H-Pegel zu erreichen. Daher wird der n-Kanal Transistor 19 eingeschaltet und Elektronen werden dem Substrat, das nicht gezeigt ist, zur Verfügung gestellt. Genauer wird das Potential am Punkt A etwas negativ.
Wenn ein Signal mit einem H-Pegel von dem Oszillator 1 in die Pumpschaltung 7 eingegeben wird, wird der Knoten N3 durch den Kondensator 15 dazu gebracht einen H-Pegel zu erlangen. Da der Knoten N4 zu diesem Zeitpunkt in einem L-Pegel ist, wird der p-Kanal Transistor 17 eingeschaltet und der Knoten N3 erlangt ein Massepotential. Man beachte, das der n-Kanal Transistor 19 ausgeschaltet ist und daß das Potential am Punkt A auf dem negativen Pegel gehalten wird. Der obige Betrieb wird wieder­ holt, wodurch das Potential am Punkt A allmählich einen nega­ tiven Wert erreicht, der seinem Zielendwert entspricht, eine negative Spannung VBB.
Dann erzeugt die interne Spannungsversorgungserzeugungsschaltung 75 von Fig. 7 eine Spannung zum Anlegen an eine interne Schal­ tung, wie z. B. einen Leseverstärker (nicht gezeigt) durch herun­ terkonvertieren einer externen Versorgungsspannung.
Die 1/2 Vcc-Erzeugungsschaltung 77 von Fig. 7 erzeugt eine Spannung, die der Hälfte der externen Versorgungsspannung (extVcc) (1/2 Vcc) entspricht, oder eine Spannung, die der Hälfte einer internen Versorgungsspannung (intVcc) entspricht, zum Anlegen an eine Bitleitung oder an eine Zellenplatte einer nicht gezeigten Speicherzelle der Halbleiterspeichervorrichtung.
Fig. 9 ist ein Schaltungsdiagramm, das Details einer der An­ melderin bekannten 1/2 Vcc-Erzeugungsschaltung zeigt.
Wie in Fig. 9 gezeigt ist, enthält die 1/2 Vcc-Erzeugungsschal­ tung Widerstände 23, 25, 27 und 29, p-Kanal Transistoren 31, 33, 35, 37 und 39 und n-Kanal Transistoren 41, 43, 45, 47 und 49.
Da die p-Kanal Transistoren 31 und 33 als Dioden geschaltet sind und die Widerstände 23 und 25 denselben Wert aufweisen, ist die Spannung eines Knotens N5 eine Spannung, die die Hälfte der externen Versorgungsspannung extVcc (1/2 Vcc) minus der Einsatz­ spannung der p-Kanal Transistoren ist.
Weiter ist, da die n-Kanal Transistoren 41 und 43 als Dioden miteinander verbunden sind und die Widerstände 27 und 29 den gleichen Wert haben, die Spannung eines Knoten N6 1/2 Vcc plus der Einsatzspannung der n-Kanal Transistoren.
Daher werden, wenn die Spannung eines Ausgabeknotens N7 1/2 Vcc erreicht, der p-Kanal Transistor 39 und die n-Kanal Transistoren 47 und 49 eingeschaltet und entladen solange bis die Spannung des Knoten N7 1/2 Vcc erreicht.
Wenn die Spannung des Ausgabeknotens N7 kleiner als 1/2 Vcc ist, werden der n-Kanal Transistor 45 und die p-Kanal Transistoren 35 und 37 eingeschaltet und stellen eine Spannung zur Verfügung bis die Spannung des Knotens N7 1/2 Vcc erreicht.
Als ein Ergebnis wird die Spannung des Ausgabeknotens N7 immer bei 1/2 Vcc gehalten und die 1/2 Vcc Erzeugungsschaltung stellt 1/2 Vcc einer Zellplatte oder ähnlichem zur Verfügung.
Man beachte, daß wenn die Spannung, die der Hälfte der internen Versorgungsspannung (intVcc) entspricht, erzeugt wird, die Wider­ stände 23 und 27 und die Drains der p-Kanal Transistoren 35 und 37 mit dem Knoten der internen Spannungsversorgung verbunden sind.
Weiterhin erzeugt die Spannungsverstärkungserzeugungsschaltung 79 von Fig. 7 eine Spannung zum Anlegen an eine Wortleitung oder ähnlichem (nicht gezeigt) zu der Zeit des Lesens und des Schreibens von Daten durch Verstärken der externen Versorgungs­ spannung.
Es ist normalerweise notwendig diese internen Spannungserzeu­ gungsschaltungen sogar im Stand-By der Halbleiterpeichervorrich­ tung für den Betrieb der Halbleiterspeichervorrichtung zu be­ treiben. Daher verbrauchen die internen Spannungserzeugungs­ schaltungen sogar im Stand-By Strom.
Fig. 10 zeigt den Zusammenhang zwischen dem Stromverbrauch der Halbleiterspeichervorrichtung und der Zeit.
Der obere Abschnitt von Fig. 10 zeigt die Wellenform eines Aus­ lösesignals für die Adresszeile , das den mit der Zeile zu­ sammenhängenden Betrieb leitet. Der mittlere Abschnitt von Fig. 10 zeigt die Wellenform eines Auslösesignals für die Spalten­ adresse , das den Betrieb der mit der Spalte verbunden ist führt. Der untere Abschnitt von Fig. 10 zeigt den Zusammenhang zwischen dem Stromverbrauch der Halbleiterspeichervorrichtung und der Zeit. Die Zeit ist entlang der Abszisse aufgetragen und der Strom ist entlang der Ordinate aufgetragen.
Wenn die Signale oder , wie in dem oberen oder mittleren Abschnitt von Fig. 10 gezeigt ist, fallen und die Halbleiter­ speichervorrichtung arbeitet, wird der Stromverbrauch größer, wie in den unteren Abschnitt von Fig. 10 gezeigt ist. Weiterhin ist, sogar wenn die Signale und ansteigen und die Halb­ leiterspeichervorrichtung in einem Stand-By-Zustand ist, ein Stromfluß von einigen uA bis einigen hundert uA vorhanden, wie in dem unteren Abschnitt von Fig. 10 gezeigt ist.
Dieser Strom wird von der Mehrzahl von internen Spannungsver­ sorgungsschaltungen, wie z. B. der in Fig. 7 gezeigten Substrat­ spannungserzeugungsschaltung 73, verbraucht. Daher ist eine Spezifikation eines Stromwerts definiert, der im Stand-By einer Halbleiterspeichervorrichtung verbraucht wird. Je kleiner die Strommenge ist, die im Stand-By-Modus der Halbleiterspeicher­ vorrichtung verbraucht wird, um so größer ist die Nachfrage für die Halbleiterspeichervorrichtung. Weiterhin ist es wichtig zu wissen wieviel Strom durch jede interne Spannungserzeugungs­ schaltung verbraucht wird, wenn eine große Menge von Strom im Stand-By der Halbleiterspeichervorrichtung verbraucht wird, um zu wissen ob der große Stromverbrauch durch die interne Span­ nungserzeugungsschaltung verursacht ist oder ob ein Fehler im Herstellungsprozeß vorliegt.
Wenn es keinen Kurzschluß oder ähnliches zwischen einer Bit­ leitung und einer Masseleitung oder einer Versorgungsleitung gibt, der durch einen Fremdpartikel oder ähnliches verursacht ist, verbraucht die Halbleiterspeichervorrichtung im Stand-By (Betriebsbereitschaft) außer dem normalen Stromverbrauch durch die interne Spannungserzeugungsschaltung nur Strom bevor die Halbleiterspeichervorrichtung in einen stabilen Zustand nach dem Anschalten gelangt oder nur bevor die Halbleiterspeichervorrich­ tung Variationen in der Spannung zu dem stabilen Zustand zurück­ führt, die durch kapazitive Kupplung der Bitleitung und eines Zellenknotens verursacht wurden. Wenn es jedoch einen Kurzschluß oder ähnliches zwischen der Bitleitung und der Versorgungslei­ tung oder der Masseleitung gibt, der durch einen Fremdpartikel oder ähnliches verursacht ist, und die Spannung der Bitleitung oder ähnlichem zu hoch oder zu niedrig ist, erzeugt die Halb­ leiterspeichervorrichtung einen Strompfad in einer dauerhaften Art und verbraucht mehr Strom im Stand-By als ein gewöhnliches Produkt (Halbleiterspeichervorrichtung).
Dieser Anstieg im Stromverbrauch ist manchmal durch den Strom, der im speziellen durch die 1/2 Vcc Erzeugungsschaltung ver­ braucht wird, verursacht. Daher ist es notwendig den Stromver­ brauch der 1/2 Vcc Erzeugungsschaltung zu bestätigen.
Wie oben beschrieben ist es, um die Faktoren des Stroms, der im Stand-By der Halbleiterspeichervorrichtung verbraucht wird, zu analysieren, wichtig zu der Zeit der Entwicklung, der Verbesse­ rung und der Herstellung der Halbleitervorrichtung zu wissen wieviel Strom jeweils durch die Mehrzahl von internen Spannungs­ erzeugungsschaltungen verbraucht wird.
Fig. 11 zeigt schematisch einen peripheren Abschnitt einer Halb­ leiterspeichervorrichtung, um ein der Anmelderin bekanntes Ver­ fahren zum Messen des Stromverbrauches der internen Spannungs­ erzeugungsschaltung im Stand-By der Halbleiterspeichervorrich­ tung zu erklären.
Wie in Fig. 11 gezeigt ist wird die externe Versorgungsspannung an eine interne Spannungserzeugungsschaltung 85 und an andere Schaltungen von der externen Versorgungsanschlußfläche 81 über einen Aluminiumdraht 83 angelegt.
Das der Anmelderin bekannte Verfahren zum Messen des Stromver­ brauches der internen Spannungserzeugungsschaltung 85 im Stand- By der Halbleiterspeichervorrichtung wird im folgenden beschrie­ ben.
Zuerst wird der Stromverbrauch der gesamten Halbleiterspeicher­ vorrichtung im Stand-By gemessen. Dann wird nach dem physika­ lischen Durchtrennen des Aluminiumdrahtes 83, wie durch den Pfeil a gezeigt ist, unter Verwendung eines FIB (fokusierten Ionenstrahls) oder eines Laserschneiders (nach dem Unterbrechen eines Pfades, der der internen Spannungserzeugungsschaltung 85 zur Verfügung gestellten Spannung) der gesamte Stromverbrauch im Stand-By der Halbleiterspeichervorrichtung gemessen. Dann wird der Unterschied zwischen dem Stromverbrauch, bevor und nachdem der Aluminiumdraht unterbrochen wurde, berechnet. Dieser Unter­ schied zeigt den Stromverbrauch der internen Spannungserzeu­ gungsschaltung 85 an.
Obwohl die Halbleiterspeichervorrichtung, die in Fig. 11 gezeigt ist, nur eine interne Spannungserzeugungsschaltung 85 enthält, enthält die Halbleiterspeichervorrichtung in Wirklichkeit eine Mehrzahl von internen Spannungserzeugungsschaltungen, wie in Fig. 7 gezeigt ist. Wenn es gewünscht wird den Stromverbrauch der internen Spannungsversorgungserzeugungsschaltung 75 in Fig. 7 zu messen wird der gesamte Stromverbrauch in Stand-By der Halbleiterspeichervorrichtung zuerst gemessen. Dann wird eine Versorgungsleitung, die durch den Pfeil a von Fig. 7 bezeichnet ist, unterbrochen und der gesamte Stromverbrauch wird wieder gemessen. Der Unterschied zwischen dem Stromverbrauch, bevor und nachdem die Versorgungsleitung bei dem Pfeil a unterbrochen wurde, wird berechnet. Dieser Unterschied bezeichnet den Strom­ verbrauch der internen Spannungsversorgungserzeugungsschaltung 75 im Stand-By.
Wie oben beschrieben wird normalerweise, wenn die interne Span­ nungserzeugungsschaltung, wie z. B. die Substratspannungserzeu­ gungsschaltung oder die 1/2 Vcc-Erzeugungsschaltung gestoppt, um den Stromverbrauch der internen Spannungserzeugungsschaltung der Halbleiterspeichervorrichtung im Stand-By zu messen und der Aluminiumdraht zum Anlegen der Versorgungsspannung zu jeder internen Spannungsversorgungsschaltung wird unterbrochen. Dies bedingt, daß das Substrat beschädigt wird oder das der unter­ brochene Draht zu einem benachbarten Draht kurzgeschlossen wird, wodurch die Messung der internen Spannungserzeugungsschal­ tung im Stand-By der Halbleiterspeichervorrichtung verhindert wird.
Weiterhin verursacht das Durchtrennen des Drahtes, das für jede Messung eine neue Halbleiterspeichervorrichtung benötigt wird, wodurch es unmöglich ist die Charakteristika der Halbleiter­ speichervorrichtung präzise zu erfassen. Genauer ist es nicht möglich den Stromverbrauch von jeder der Mehrzahl von internen Spannungserzeugungsschaltungen im Stand-By der Halbleiterspei­ chervorrichtung unter Verwendung derselben Halbleitervorrichtung zu messen.
Zusätzlich können andere Charakteristika der Halbleiterspeicher­ vorrichtung als der Stromverbrauch der internen Spannungserzeu­ gungsschaltung nicht unter Verwendung derselben Halbleiterspei­ chervorrichtung überprüft werden, wodurch es unmöglich ist die Charakteristika der Halbleiterspeichervorrichtung einheitlich zu erfassen. Weiter erhöht das Wechseln der Halbleiterspeicher­ vorrichtung für jede Messung des Stromverbrauches zum Erfassen der Charakteristika der Halbleiterspeichervorrichtung wie den Stromverbrauch der internen Spannungserzeugungsschaltungen die Kosten.
Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung eine interne Span­ nungserzeugungsschaltung zur Verfügung zu stellen, die ohne Durchtrennen eines Drahtes gestoppt werden kann.
Weiterhin soll eine Halbleiterspeichervorrichtung zur Verfügung gestellt werden, die den Stromverbrauch einer internen Span­ nungserzeugungsschaltung im Stand-By der Halbleiterspeichervor­ richtung messen kann durch Stoppen der internen Spannungserzeu­ gungsschaltung ohne Durchtrennen eines Drahtes.
Weiterhin soll ein Verfahren zum Messen eines Stromverbrauches zur Verfügung gestellt werden, das dazu in der Lage ist den Stromverbrauch einer internen Spannungserzeugungsschaltung im Stand-By einer Halbleiterspeichervorrichtung durch Stoppen der internen Spannungserzeugungsschaltung ohne Durchtrennen eines Drahtes zu messen.
Nach einem Aspekt der vorliegenden Erfindung enthält eine interne Spannungserzeugungsschaltung einen internen Spannungs­ erzeugungsabschnitt, der sogar im Stand-By-Zustand der Halb­ leiterspeichervorrichtung in einem Betriebszustand ist, und eine erste Stoppschaltung stoppt den Betrieb des internen Span­ nungserzeugungsabschnittes in Reaktion auf ein vorbestimmtes Signal.
Wie oben beschrieben, kann ohne einen Draht zu durchtrennen, der dem internen Spannungserzeugungsabschnitt Strom zur Ver­ fügung stellt, der Betrieb des internen Spannungserzeugungsab­ schnittes elektrisch durch ein vorbestimmtes Signal gestoppt werden.
Wenn der Betrieb des internen Spannungserzeugungsabschnitts durch Durchtrennen des Drahtes, der dem internen Spannungser­ zeugungsabschnitt Strom zur Verfügung stellt, gestoppt wird, wird ein Substrat beschädigt und der durchtrennte Draht wird zu einem benachbarten Draht kurzgeschlossen, wodurch das Erfassen der Messung des Stromverbrauchs des internen Spannungserzeu­ gungsabschnitts im Stand-By der Halbleiterspeichervorrichtung verhindert wird. Solch eine Schwierigkeit kann vermieden werden.
Nach einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung enthält die Halbleiterspeichervorrichtung eine Mehrzahl von internen Spannungserzeugungsschaltungen, die sogar in einem Betriebszu­ stand sind, wenn die Halbleiterspeichervorrichtung im Stand-By ist, und die interne Spannungen erzeugen, die unterschiedliche Verwendung aufweisen, die zum Lesen und Schreiben von Infor­ mationen benötigt werden, wobei jede der internen Spannungser­ zeugungsschaltungen einen internen Spannungserzeugungsabschnitt enthält, der sogar im Stand-By der Halbleiterspeichervorrich­ tung im Betriebszustand ist, und eine erste Stoppschaltung, die den Betrieb des internen Spannungserzeugungsabschnitts in Reak­ tion auf ein vorbestimmtes Signal stoppt, enthält.
Wie oben beschrieben, kann ohne Durchtrennen eines Drahtes, der dem internen Spannungserzeugungsabschnitt einer der Mehrzahl von internen Spannungserzeugungsschaltungen Strom zur Verfügung stellt, der interne Spannungserzeugungsabschnitt elektrisch durch ein vorbestimmtes Signal gestoppt werden.
Wie der Anmelderin bekannt ist, wird normalerweise durch Durch­ trennen des Drahtes ein Substrat beschädigt oder der durch­ trennte Draht wird mit einem benachbarten Draht kurzgeschlossen, wodurch die Messung des Unterschiedes des Stromverbrauches der gesamten Halbleiterspeichervorrichtung im Stand-By, bevor und nachdem der Betrieb des internen Spannungserzeugungsabschnittes von einer der internen Spannungserzeugungsschaltungen (Strom­ verbrauch des internen Spannungserzeugungsabschnittes, dessen Betrieb im Stand-By der Halbleiterspeichervorrichtung gestoppt ist) gestoppt ist, verhindert wird. Eine solche Schwierigkeit kann nach der vorliegenden Erfindung verhindert werden. Genauer kann der Wert des Stromverbrauches des internen Spannungserzeu­ gungsabschnittes einer notwendigen internen Spannungserzeugungs­ schaltung einfach zur Zeit der Entwicklung und der Verbesserung eines Produkts erhalten werden.
Da der Draht nicht durchtrennt wird, kann die Halbleiter­ speichervorrichtung mehrmals verwendet werden, wodurch es mög­ lich ist die Charakteristika der Halbleiterspeichervorrichtung präzise zu erfassen. Genauer kann der Stromverbrauch für die jeweiligen internen Spannungserzeugungsabschnitte der Mehrzahl von internen Spannungserzeugungsschaltungen im Stand-By der Halbleiterspeichervorrichtung unter Verwendung der gleichen Halbleiterspeichervorrichtung gemessen werden.
Weiterhin können andere Charakteristika als der oben beschrie­ bene Stromverbrauch des internen Spannungserzeugungsabschnittes derselben Halbleiterspeichervorrichtung getestet werden, wo­ durch es möglich wird die Charakteristika der Halbleiter­ speichervorrichtung einheitlich zu erfassen. Da die gleiche Halbleiterspeichervorrichtung mehrmals verwendet werden kann, können die Kosten, die benötigt werden die Charakteristika der Halbleiterspeichervorrichtung zu erfassen, wie z. B. der oben beschriebene Stromverbrauch des internen Spannungserzeugungs­ abschnittes, gesenkt werden.
Bevorzugt enthält die Halbleiterspeichervorrichtung weiter eine Signalerzeugungsschaltung, die ein vorbestimmtes Signal erzeugt.
Da die Halbleiterspeichervorrichtung die Signalerzeugungsschal­ tung enthält, die ein vorbestimmtes Signal zum Stoppen des internen Spannungserzeugungsabschnitts der internen Spannungs­ erzeugungsschaltung intern erzeugt, kann das vorbestimmte Sig­ nal unter Verwendung von internen Signalen der Halbleiter­ speichervorrichtung erzeugt werden.
Als ein Ergebnis kann der Stromverbrauch sogar dann gemessen werden, wenn die Halbleiterspeichervorrichtung keinen Anschluß für die Eingabe des vorbestimmten Signals aufweist.
Bevorzugt empfängt die Halbleiterspeichervorrichtung das vor­ bestimmte Signal zum Stoppen des internen Spannungserzeugungs­ abschnittes von außerhalb der Halbleiterspeichervorrichtung.
Da die Halbleiterspeichervorrichtung das vorbestimmte Signal zum Stoppen des internen Spannungserzeugungsabschnittes der internen Spannungserzeugungsschaltung von außerhalb der Halb­ leiterspeichervorrichtung empfängt, kann eine Fläche der Halb­ leiterspeichervorrichtung eingespart werden.
Als ein Ergebnis kann der Grad der Integration der Halbleiter­ speichervorrichtung verbessert werden.
Bevorzugt enthält die Halbleiterspeichervorrichtung eine Signal­ erzeugungsschaltung, die ein vorbestimmtes Signal erzeugt, wenn interne Signale der Halbleiterspeichervorrichtung bei einem vor­ bestimmten Timing übergehen bzw. sich ändern bzw. wechseln und wenn ein Spannungssignal, das eine vorbestimmte Spannung auf­ weist, eingegeben wird.
Wie oben beschrieben erzeugt die Halbleiterspeichervorrichtung das vorbestimmte Signal zum Stoppen des internen Spannungser­ zeugungsabschnittes unter Verwendung eines Timings und eines Spannungswertes, die nicht im normalen Betrieb der Halbleiter­ speichervorrichtung wie das Lesen und Schreiben von Informa­ tionen verwendet werden.
Als ein Ergebnis ist die Halbleiterspeichervorrichtung davor geschützt, einfach in einen speziellen Modus der Messung des Stromverbrauches des internen Spannungserzeugungsabschnittes zu gelangen, in dem die Halbleiterspeichervorrichtung normaler­ weise nicht verwendet werden sollte.
Nach einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung enthält ein Verfahren des Messens des Stromverbrauches die Schritte des Messens des Stromverbrauches im Stand-By einer Halbleitervor­ richtung, das Messen des Stromverbrauches der Halbleiterspei­ chervorrichtung nachdem eine der Mehrzahl von internen Span­ nungserzeugungsschaltungen, die in einem Betriebszustand sind, durch ein vorbestimmtes elektrisches Signal im Stand-By der Halbleiterspeichervorrichtung gestoppt ist, und das Berechnen des Unterschiedes zwischen dem Stromverbrauch der Halbleiter­ speichervorrichtung bevor eine der internen Spannungserzeugungs­ schaltungen gestoppt ist und des Stromverbrauches der Halblei­ terspeichervorrichtung nach dem eine der internen Spannungser­ zeugungsschaltungen gestoppt ist, um den Stromverbrauch von einer der internen Spannungserzeugungsschaltung im Stand-By der Halbleiterspeichervorrichtung zu berechnen.
Wie oben beschrieben, wird durch Messen des Stromverbrauches im Stand-By der Halbleiterspeichervorrichtung, bevor und nach dem der Betrieb von einer der Mehrzahl von internen Spannungserzeu­ gungsschaltungen elektrisch durch ein vorbestimmtes Signal ge­ stoppt ist, um den Unterschied zwischen ihnen zu berechnen, der Stromverbrauch der internen Spannungserzeugungsschaltung, dessen Betrieb gestoppt ist, berechnet.
Durch Durchtrennen eines Draht es zum Stoppen des Betriebes einer der internen Spannungserzeugungsschaltungen wird ein Substrat beschädigt oder der durchtrennte Draht wird mit einem benachbarten Draht kurzgeschlossen, wodurch die Messung des Stromverbrauches von einer der internen Spannungserzeugungs­ schaltungen behindert wird. Eine solche Schwierigkeit kann nach der vorliegenden Erfindung verhindert werden. Genauer kann der Stromverbrauch einer benötigten internen Spannungserzeugungs­ schaltung im Stand-By der Halbleiterspeichervorrichtung einfach zur Zeit der Entwicklung und der Verbesserung eines Produktes erhalten werden.
Da bei der vorliegenden Erfindung der Draht nicht durchtrennt wird, kann die gleiche Halbleiterspeichervorrichtung mehrmals verwendet werden, wodurch es möglich ist die Charakteristika der Halbleiterspeichervorrichtung genau zu erfassen. Genauer kann der Stromverbrauch von jeder der Mehrzahl von internen Spannungserzeugungsschaltungen im Stand-By der Halbleiter­ speichervorrichtung unter Verwendung der gleichen Halbleiter­ speichervorrichtung gemessen werden.
Weiterhin können andere Charakteristika derselben Halbleiter­ speichervorrichtung als der oben beschriebene Stromverbrauch der internen Spannungserzeugungsschaltungen überprüft werden, wodurch es möglich ist die Charakteristika der Halbleiter­ speichervorrichtung einheitlich zu bestimmen.
Da die gleiche Halbleiterspeichervorrichtung mehrmals verwendet werden kann, können die Kosten, die benötigt werden zum Erfassen der Charakteristika der Halbleiterspeichervorrichtung, wie der oben beschriebene Stromverbrauch der internen Spannungserzeu­ gungsschaltungen, verringert werden.
Weitere Merkmale und Zweckmäßigkeiten der Erfindung ergeben sich aus den Ausführungsbeispielen, die anhand der Figuren beschrieben werden. Von den Figuren zeigen:
Fig. 1 ein Schaltungsdiagramm, das Details einer Substrat­ spannungserzeugungsschaltung als eine interne Spannungs­ erzeugungsschaltung nach der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
Fig. 2 ein schematisches Diagramm einer Substratspannungser­ zeugungsschaltung als eine interne Spannungserzeugungs­ schaltung nach einer zweiten Ausführungsform der vor­ liegenden Erfindung;
Fig. 3 ein Schaltungsdiagramm, das Details einer 1/2 Vcc- Erzeugungsschaltung als eine interne Spannungserzeu­ gungsschaltung nach einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
Fig. 4 ein schematisches Blockdiagramm, das einen internen Spannungserzeugungsabschnitt einer Halbleiterspeicher­ vorrichtung nach einer vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
Fig. 5 ein Schaltungsdiagramm, das Details einer Stoppsignal­ schaltung von Fig. 4 nach der vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
Fig. 6 ein Timing-Diagramm, das den Betrieb der Stoppsignal­ erzeugungsschaltung von Fig. 5 nach der vierten Aus­ führungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
Fig. 7 ein schematisches Blockdiagramm, das einen allgemeinen internen Spannungserzeugungsabschnitt einer Halbleiter­ speichervorrichtung zeigt;
Fig. 8 ein Schaltungsdiagramm, das Details einer der Anmel­ der in bekannten Substratspannungserzeugungsschaltung zeigt;
Fig. 9 ein Schaltungsdiagramm, das Details eines der Anmel­ derin bekannten 1/2 Vcc-Erzeugungsschaltung zeigt;
Fig. 10 ein Diagramm, das den Zusammenhang zwischen dem Strom­ verbrauch der Halbleiterspeichervorrichtung und der Zeit zeigt;
Fig. 11 ein schematisches Diagramm, das einen peripheren Ab­ schnitt einer Halbleiterspeichervorrichtung zur Er­ läuterung eines der Anmelderin bekannten Verfahrens zum Messen des Stromverbrauches einer internen Spannungs­ erzeugungsschaltung im Stand-By einer Halbleiterspei­ chervorrichtung zeigt.
Eine interne Spannungserzeugungsschaltung, eine Halbleiterspei­ chervorrichtung und ein Verfahren zum Messen eines Stromver­ brauches gemäß der vorliegenden Erfindung werden im folgenden mit Bezug zu den Figuren beschrieben.
Fig. 1 ist ein Schaltungsdiagramm, das Details einer Substrat­ spannungserzeugungsschaltung als eine interne Spannungserzeu­ gungsschaltung entsprechend der ersten Ausführungsform der vor­ liegenden Erfindung zeigt.
Wie in Fig. 1 gezeigt ist, enthält die Substratspannungserzeu­ gungsschaltung gemäß der ersten Ausführungsform einen Oszillator 1, einen p-Kanal Transistor 3, eine AND-Schaltung 5 und eine Pumpschaltung 7.
Da der Oszillator 1 und die Pumpschaltung 7 die gleichen im Auf­ bau und im Betrieb wie die der der Anmelderin bekannten in Fig. 8 gezeigten Substratspannungserzeugungsschaltung sind, wird die Beschreibung von diesen nicht wiederholt.
Bei der Substratspannungserzeugungsschaltung nach der ersten Ausführungsform ist der Drain des p-Kanal Transistors 3 mit einer externen Versorgungsquelle verbunden und ist sein Source mit den Anschlüssen auf der Versorgungsquellenseite einer unge­ raden Anzahl von Stufen von Invertern 13, die den Oszillator 1 bilden, gemeinsam verbunden. Wenn es beabsichtigt ist den Be­ trieb des Oszillators 1 zu stoppen, wird ein Stoppsignal S mit einem H-Pegel an das Gate des p-Kanal Transistors 3 angelegt, um die Versorgung jedes Inverters 13 mit der externen Versorgungs­ spannung extVcc zu unterbrechen. Gleichzeitig wird ein Stopp­ signal mit dem L-Pegel an die AND-Schaltung 5 angelegt, um eine Eingabe des Oszillators 1 zu der Pumpschaltung 7 zu stop­ pen. Somit sind der Oszillator 1 und die Pumpschaltung 7 ge­ stoppt. Genauer ist der Betrieb der Substratspannungserzeu­ gungsschaltung gestoppt.
Das Verfahren des Messens des Stromverbrauches der Substrat­ spannungserzeugungsschaltung im Stand-By der Halbleiterspeicher­ vorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird im folgenden beschrieben.
Zuerst wird der Stromverbrauch der gesamten Halbleiterspeicher­ vorrichtung im Stand-By gemessen. Es ist zu beachten, daß die Halbleiterspeichervorrichtung eine Mehrzahl von internen Span­ nungsversorgungsschaltungen enthält, die anders als die Sub­ stratspannungsschaltung in einem Betriebszustand im Stand-By sind. Dann wird wie oben beschrieben die Substratspannungser­ zeugungsschaltung elektrisch in Reaktion auf die Stoppsignale S und gestoppt, um den Stromverbrauch der gesamten Halbleiter­ speichervorrichtung im Stand-By zu messen. Dann wird der Unter­ schied im Stromverbrauch der gesamten Halbleiterspeichervor­ richtung, bevor und nachdem der Betrieb der Substratspannungs­ erzeugungsschaltung gestoppt ist, berechnet. Diese Differenz im Stromverbrauch bezeichnet den Strom, der durch die Substrats­ spannungserzeugungsschaltung im Stand-By der Halbleiterspeicher­ vorrichtung verbraucht wird.
Wie oben beschreiben wird gemäß der ersten Ausführungsform durch Stoppen der Substratspannungserzeugungsschaltung in Reak­ tion auf ein vorbestimmtes elektrisches Signal ohne Durchtrennen eines Drahtes die Menge des Stroms, die durch die Substrats­ spannungserzeugungsschaltung verbraucht wird, gemessen.
Als ein Ergebnis kann eine Schwierigkeit nicht in der Lage zu sein, den Stromverbrauch der Substratspannungserzeugungsschal­ tung im Stand-By aufgrund einer Beschädigung des Substrats oder ähnlichen zu messen, ausgeschlossen werden. Genauer kann der Stromverbrauch der Substratspannungserzeugungsschaltung ein­ fach zu der Zeit der Entwicklung und der Verbesserung eines Produkts gemessen werden.
Weiterhin wird der Draht in der Halbleiterspeichervorrichtung nicht unterbrochen. Daher kann, sogar nach dem der Stromver­ brauch der Substratspannungserzeugungsschaltung gemessen wurde, der Stromverbrauch einer anderen internen Spannungserzeugungs­ schaltung gemessen werden oder die anderen Charakteristika der Halbleiterspeichervorrichtung können unter Verwendung der gleichen Halbleiterspeichervorrichtung geprüft werden. Zusätz­ lich können die Kosten, die benötigt werden zum Überprüfen der Charakteristika der Halbleiterspeichervorrichtung, wie der Stromverbrauch, reduziert werden.
Fig. 2 ist ein schematisches Diagramm, das eine Substratspan­ nungserzeugungsschaltung als eine interne Spannungserzeugungs­ schaltung gemäß der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
Wie in Fig. 2 gezeigt ist, enthält die Substratspannungserzeu­ gungsschaltung gemäß der zweiten Ausführungsform einen Oszil­ lator 20 und eine Pumpschaltung 7. Die Pumpschaltung 7 dieser Ausführungsform ist die gleiche im Aufbau und im Betrieb wie die der der Anmelderin bekannten in Fig. 8 gezeigten Substrat­ spannungserzeugungsschaltung. Der Oszillator 20 enthält eine gerade Anzahl von Invertern 13 und eine NAND-Schaltung 21, die miteinander in Serie verbunden sind.
Um den Betrieb des Oszillators 20 zu stoppen, wird das Stopp­ signal mit dem L-Pegel in die NAND-Schaltung 21 eingegeben. In Reaktion auf das Signal wird die Substratspannungserzeu­ gungsschaltung gestoppt. Wenn der Stromverbrauch der Substrat­ spannungserzeugungsschaltung im Stand-By der Halbleiterspeicher­ vorrichtung gemäß der zweiten Ausführungsform aufgefunden wird, wird der Stromverbrauch der gesamten Halbleiterspeichervorrich­ tung im Stand-By, bevor und nachdem der Betrieb der Substrat­ spannungserzeugungsschaltung elektrisch in Reaktion auf das Stoppsignal , wie oben beschrieben, gestoppt wird, gemessen und die Differenz zwischen diesen wird berechnet. Diese Diffe­ renz entspricht der Menge des Stromes, der durch die Substrat­ spannungserzeugungsschaltung im Stand-By verbraucht wird. Man bemerke, daß eine Mehrzahl von internen Spannungserzeugungsschaltungen, die andere sind als die Substratspannungserzeu­ gungsschaltung, in einem Betriebszustand im Stand-By der Halb­ leiterspeichervorrichtung sind. Wie oben beschrieben wird ge­ mäß der zweiten Ausführungsform der Stromverbrauch der Substrat­ spannungserzeugungsschaltung durch Stoppen der Substratspan­ nungssubstratschaltung in Reaktion auf ein vorbestimmtes elek­ trisches Signal ohne Unterbrechen eines Drahtes gemessen.
Als ein Ergebnis weist die zweite Ausführungsform die gleichen Effekte und Vorteile wie die erste Ausführungsform auf.
Fig. 3 ist ein Schaltungsdiagramm, das Details einer 1/2 Vcc- Erzeugungsschaltung als eine interne Spannungserzeugungsschal­ tung gemäß der dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfin­ dung zeigt.
Wie in Fig. 3 gezeigt ist, enthält die 1/2 Vcc-Erzeugungsschal­ tung gemäß der dritten Ausführungsform einen p-Kanal Transistor 3 und eine 1/2 Vcc-Erzeugungseinheit 22. Da die 1/2 Vcc-Er­ zeugungseinheit 22 im Aufbau und im Betrieb dieselbe ist wie die der Anmelderin bekannten 1/2 Vcc-Erzeugungsschaltung, die in Fig. 9 gezeigt ist, wird die Beschreibung von dieser nicht wiederholt.
Bei der 1/2 Vcc-Erzeugungsschaltung ist das Drain des p-Kanal Transistors 3 mit einer externen Versorgungsquelle verbunden und ist sein Source mit einem Anschluß der 1/2 Vcc-Erzeugungs­ einheit 22 auf der Versorgungsquellenseite verbunden. Um den Betrieb der 1/2 Vcc-Erzeugungseinheit 22 zu stoppen, wird das Stoppsignal S mit H-Pegel an das Gate des p-Kanal Transistors 3 angelegt, um die Versorgung der 1/2 Vcc-Erzeugungseinheit 22 mit der externen Versorgungsspannung zu stoppen. Dies unter­ drückt den Betrieb der 1/2 Vcc-Erzeugungsschaltung.
Um hier den Stromverbrauch der 1/2 Vcc-Erzeugungsschaltung im Stand-By der Halbleiterspeichervorrichtung gemäß der dritten Ausführungsform aufzufinden, werden der Stromverbrauch der ge­ samten Halbleiterspeichervorrichtung im Stand-By, bevor und nachdem der Betrieb der 1/2 Vcc-Erzeugungseinheit 22 elektrisch in Reaktion auf das Stoppsignal S gestoppt ist, wie oben be­ schrieben gemessen, und die Differenz zwischen ihnen wird be­ rechnet. Diese Differenz entspricht dem Stromverbrauch der 1/2 Vcc-Erzeugungsschaltung der Halbleiterspeichervorrichtung im Stand-By. Man bemerke, daß im Stand-By der Halbleiterspeicher­ vorrichtung eine Mehrzahl von internen Spannungserzeugungs­ schaltungen, die andere sind als die 1/2 Vcc-Erzeugungsschal­ tung, in einem Betriebszustand sind.
Wie oben beschrieben wird in der dritten Ausführungsform ohne Unterbrechen eines Drahtes die 1/2 Vcc-Erzeugungsschaltung in Reaktion auf ein vorbestimmtes elektrisches Signal unterbrochen, um den Stromverbrauch der 1/2 Vcc-Erzeugungsschaltung zu messen.
Als ein Ergebnis weist die dritte Ausführungsform dieselben Effekte und Vorteile wie die erste Ausführungsform auf.
Fig. 4 ist ein schematisches Blockdiagramm, das einen internen Spannungserzeugungsabschnitt der Halbleiterspeichervorrichtung gemäß der vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
Wie in Fig. 4 gezeigt ist, enthält der interne Spannungserzeu­ gungsabschnitt der Halbleiterspeichervorrichtung eine Stopp­ signalerzeugungsschaltung 51 und eine interne Spannungserzeu­ gungsschaltung 52. Die interne Spannungserzeugungsschaltung 52 enthält einen p-Kanal Transistor 53 und eine interne Spannungs­ erzeugungseinheit 55.
Das Drain des p-Kanal Transistors 53 ist mit einer externen Versorgungsquelle verbunden und das Source des p-Kanal Transis­ tors 53 ist mit einem Anschluß der internen Spannungserzeugungs­ einheit 55 auf der Versorgungsquellenseite verbunden. Der p-Kanal Transistor 53 empfängt ein Signal von der Stoppsignal­ erzeugungsschaltung 51 an seinem Gate. Um den Betrieb der internen Spannungserzeugungseinheit 55 zu stoppen, wird das Signal S mit H-Pegel an das Gate des p-Kanal Transistors 53 von der Stoppsignalerzeugungsschaltung 51 angelegt, um die Versor­ gung der Spannung zu der internen Spannungserzeugungseinheit 55 zu stoppen. Dies unterdrückt den Betrieb der internen Spannungs­ erzeugungsschaltung 52.
Die interne Spannungserzeugungseinheit 55, die der Substrat­ spannungserzeugungsschaltung 73, der internen Spannungsversor­ gungsschaltung 75, der 1/2 Vcc-Erzeugungsschaltung 77 oder der Spannungsverstärkungserzeugungsschaltung 79, die in Fig. 7 ge­ zeigt sind, entspricht, ist eine Schaltung zum Erzeugen einer vorbestimmten Spannung in der Halbleiterspeichervorrichtung.
Obwohl alle von diesen nicht in Fig. 4 gezeigt sind, enthält die Halbleiterspeichervorrichtung eine Mehrzahl von internen Spannungserzeugungsschaltungen 52, die jeweils einen p-Kanal Transistor 53 und eine interne Spannungserzeugungseinheit 55 enthalten, die eine andere Verwendung als wie oben beschrieben haben.
Bezüglich der Mehrzahl von internen Spannungserzeugungsschal­ tungen 52 gibt es beispielsweise eine erste interne Spannungs­ erzeugungsschaltung, die aus einer Substratspannungserzeugungs­ einheit, die der Substratspannungserzeugungsschaltung 73, die in Fig. 7 gezeigt ist, entspricht, und aus einem p-Kanal Transis­ tor gebildet ist, eine zweite interne Spannungserzeugungsschal­ tung, die aus einer internen Spannungsversorgungserzeugungsein­ heit, die der in Fig. 7 gezeigten internen Spannungsversorgungs­ erzeugungseinheit 75 entspricht, und aus einem p-Kanal-Transis­ tor gebildet ist, eine dritte interne Spannungserzeugungsschaltung, die aus einer 1/2 Vcc-Erzeugungseinheit, die der in Fig. 7 gezeigten 1/2 Vcc-Erzeugungsschaltung 77 entspricht, und aus einem p-Kanal Transistor gebildet ist, und eine vierte interne Spannungserzeugungsschaltung, die aus einer Spannungsverstär­ kungserzeugungseinheit, die der in Fig. 7 gezeigten Spannungs­ verstärkungserzeugungsschaltung 79 entspricht, und aus einem p-Kanal Transistor aufgebaut ist.
Um den Betrieb einer speziellen internen Spannungserzeugungs­ schaltung 52 zu stoppen, wird das Stoppsignal S mit H-Pegel an das Gate des p-Kanal Transistors der internen Spannungserzeu­ gungsschaltung 52, die gestoppt werden soll, angelegt.
Im folgenden wird ein Verfahren zum Messen des Stromverbrauches von einer der oben beschriebenen Mehrzahl von internen Span­ nungserzeugungsschaltungen 52 im Stand-By der Halbleiterspei­ chervorrichtung gemäß der vierten Ausführungsform beschrieben.
Der p-Kanal Transistor 53 der internen Spannungserzeugungs­ schaltung 52, deren Stromverbrauch gemessen werden soll, wird in Reaktion auf das Stoppsignal S von der Stoppsignalerzeu­ gungsschaltung 51 ausgeschaltet, wodurch der Stromverbrauch der gesamten Halbleiterspeichervorrichtung im Stand-By, bevor und nachdem die interne Spannungserzeugungsschaltung 52 ge­ stoppt wird, gemessen wird. Dann wird die Differenz zwischen diesen berechnet. Diese Differenz entspricht dem Stromverbrauch der internen Spannungserzeugungsschaltung, deren Betrieb im Stand-By der Halbleiterspeichervorrichtung gestoppt ist. Der Stromverbrauch der jeweils anderen internen Spannungserzeugungs­ schaltungen werden mit dem gleichen Verfahren aufgefunden.
Fig. 5 ist ein Schaltungsdiagramm, das Details der Stoppsignal­ erzeugungsschaltung 51 von Fig. 4 zeigt.
Wie in Fig. 5 gezeigt ist, enthält die Stoppsignalerzeugungs­ schaltung n-Kanal Transistoren 57, 59 und 61, die als Diode geschaltet sind, einen n-Kanal Transistor 63 der ein Signal Φ an seinem Gate empfängt, einen Widerstand 65, Inverter 67 und 69 und eine Φ-Erzeugungsschaltung 70.
Wenn eine Spannung SuperViH mit einem höheren H-Pegel, die durch Verstärken einer Spannung, die während eines normalen Betriebs der Halbleiterspeichervorrichtung verwendet wird, mittels einer Verstärkerschaltung (nicht gezeigt) erhalten wird, über einen Adressenanschluß 71 eingegeben wird und wenn das Sig­ nal Φ im H-Pegel von der Φ-Erzeugungsschaltung 70 an das Gate des n-Kanal Transistors 63 angelegt wird, erzeugt die Stoppsig­ nalerzeugungsschaltung das Stoppsignal mit L-Pegel und das Stoppsignal S mit H-Pegel.
Man bemerke, daß das Signal Φ den H-Pegel nur dann erreicht, wenn die Signale in der Halbleiterspeichervorrichtung (das Aus­ lösesignal für die Zeilenadresse , das Auslösesignal für die Spaltenadresse und das Signal , das Lesen und Schreiben von Daten steuert) bei einem vorbestimmten Timing übergehen. Das Signal Φ wird von der Φ-Erzeugungsschaltung 70 erzeugt.
Fig. 6 ist ein Zeitablaufdiagramm (Timing-Diagramm), das den Betrieb der Stoppsignalerzeugungsschaltung von Fig. 7 zeigt.
Wie in Fig. 6 gezeigt ist erreicht das Signal Φ von Fig. 5 den H-Pegel nur wenn das Auslösesignal für die Zeilenadresse später fällt als das Auslösesignal für die Spaltenadresse , und wenn das Auslösesignal für die Spaltenadresse später fällt als das Signal , das das Lesen und Schreiben von Daten steuert.
Das Signal Φ mit dem H-Pegel schaltet den n-Kanal Transistor 63 ein. Weiter erzeugt, wenn die Hochspannung SuperViH, die wäh­ rend des normalen Betriebes der Halbleiterspeichervorrichtung nicht verwendet wird, von der nicht gezeigten Verstärkerschal­ tung über den Adressenanschluß 71 von Fig. 5 angelegt wird, die Stoppsignalerzeugungsschaltung von Fig. 5 das Stoppsignal mit H-Pegel und das Stoppsignal mit L-Pegel, wie in Fig. 6 ge­ zeigt ist.
Man bemerke, daß die Hochspannung SuperViH, die während des normalen Betriebes der Halbleiterspeichervorrichtung nicht verwendet wird, z. B. 8V ist, wenn die Spannung, die normaler­ weise verwendet wird, 6,5V ist.
Weiter wird das Signal Φ heruntergezogen, wenn das Signal , wie in Fig. 6 gezeigt, ansteigt, um den n-Kanal Transistor 63 auszuschalten.
Das Stoppsignal S mit H-Pegel wird verwendet, wenn die Schal­ tung durch die Eingabe mit dem H-Pegel gestoppt wird, wie z. B. wenn die interne Spannungserzeugungseinheit 55 der internen Spannungserzeugungsschaltung 52 dieser Ausführungsform gestoppt wird.
Das Stoppsignal mit L-Pegel wird verwendet, um die Schaltung durch Eingabe mit dem L-Pegel zu stoppen. Das Stoppsignal S mit dem L-Pegel wird als die Stoppsignal--Eingabe zu der AND-Schal­ tung 5 verwendet, um beispielsweise die Ausgabe des Oszillators 1 der Substratspannungserzeugungsschaltung gemäß der ersten Ausführungsform zu stoppen.
Wie oben beschrieben wird in der vierten Ausführungsform durch Stoppen der internen Spannungserzeugungsschaltung 52 in Reak­ tion auf ein vorbestimmtes elektrisches Signal ohne Unter­ brechen eines Drahtes der Stromverbrauch der internen Spannungs­ erzeugungsschaltung 52 im Stand-By der Halbleiterspeichervor­ richtung gemessen.
Als ein Ergebnis weist diese Ausführungsform dieselben Vorteile wie die erste Ausführungsform auf.
Weiter enthält die Halbleiterspeichervorrichtung gemäß der vier­ ten Ausführungsform intern die Stoppsignalerzeugungsschaltung 51. Daher kann ein Stoppsignal zum Stoppen der internen Span­ nungserzeugungsschaltung 52 unter Verwendung interner Signale der Halbleiterspeichervorrichtung erzeugt werden.
Als ein Ergebnis kann der Stromverbrauch gemessen werden, sogar wenn die Halbleiterspeichervorrichtung nicht mit einem Anschluß zur Eingabe eines vorbestimmten Signals vorgesehen ist.
Weiter erzeugt die Stoppsignalerzeugungsschaltung der vierten Ausführungsform die Stoppsignale S und nur, wenn das Signal Φ, das den H-Pegel erreicht, wenn die internen Signale der Halb­ leiterspeichervorrichtung mit einem vorbestimmten Timing über­ gehen, und wenn die vorbestimmte Hochspannung SuperViH einge­ geben wird.
Als ein Ergebnis wird bei der Halbleiterspeichervorrichtung gemäß der vierten Ausführungsform verhindert, daß der spezielle Modus des Messens des Stromverbrauches der internen Spannungs­ erzeugungsschaltung 52, in dem die Halbleiterspeichervorrich­ tung normalerweise nicht verwendet werden sollte, einfach ein­ gestellt wird.
In der vierten Ausführungsform enthält die Halbleiterspeicher­ vorrichtung die Stoppsignalerzeugungsschaltung. Die Halbleiter­ speichervorrichtung muß jedoch nicht die Stoppsignalerzeugungs­ schaltung innerhalb aufweisen. Der n-Kanal Transistor 53 von Fig. 4 kann in Reaktion auf ein extern angelegtes Stoppsignal gestoppt werden.
Auch in diesem Fall weist die vierte Ausführungsform die gleichen Vorteile wie die erste Ausführungsform auf. Weiterhin kann, da die Stoppsignalerzeugungsschaltung nicht innerhalb enthalten ist, eine Fläche der Halbleiterspeichervorrichtung eingespart werden, womit der Grad der Integration verbessert werden kann.

Claims (11)

1. Eine interne Spannungserzeugungsschaltung, die eine interne Spannung erzeugt, einer Halbleiterspeichervorrichtung mit einem internen Spannungserzeugungsmittel, das sogar im Stand-By- Zustand der Halbleiterspeichervorrichtung in einem Betriebszu­ stand ist, und mit einem ersten Stoppmittel (3, 5, 21, 53), das auf ein vorbestimmtes Signal (S, ) reagiert, zum Stoppen des Betriebs des internen Spannungserzeugungsmittels.
2. Eine Halbleiterspeichervorrichtung mit
einer Mehrzahl von internen Spannungserzeugungsschaltungen, die sogar im Stand-By-Zustand der Halbleiterspeichervorrichtung in einem Betriebszustand sind, zum Erzeugen interner Spannungen, die zum Lesen und Schreiben einer Information unterschiedlich benutzt werden, wobei jede der internen Spannungserzeugungs­ schaltungen
ein internes Spannungserzeugungsmittel, das sogar bei dem Stand- By-Zustand der Halbleiterspeichervorrichtung in einem Betriebs­ zustand ist, und
ein erstes Stoppmittel (3, 5, 21, 53), das auf ein vorbestimmtes Signal (S, ) anspricht, zum Stoppen des Betriebs des internen Spannungserzeugungsmittels enthält.
3. Die Halbleiterspeichervorrichtung nach Anspruch 2, weiter aufweisend ein Signalerzeugungsmittel (51) zum Erzeugen des vorbestimmten Signals (S).
4. Die Halbleiterspeichervorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das vorbestimmte Signal (S, ) ein Signal von außerhalb der Halbleiterspeichervorrichtung ist.
5. Die Halbleiterspeichervorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Signalerzeugungsmittel (51) das vorbestimmte Signal erzeugt, wenn ein internes Signal der Halbleiterspeichervorrichtung mit einem vorbestimmten Timing übergeht und wenn ein Spannungssig­ nal, das einen vorbestimmten Spannungswert aufweist, eingegeben wird.
6. Die interne Spannungserzeugungsschaltung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das interne Spannungserzeu­ gungsmittel
ein Oszilliermittel (1) zum Erzeugen eines Pulssignals und ein Pumpmittel (7) zum Erzeugen einer negativen Spannung (VBB) als die interne Spannung durch einen Pumpbetrieb gemäß dem Pulssignal enthält, und
daß das erste Stoppelmittel (3, 5) ein zweites Stoppmittel (3) zum Stoppen des Oszilliermittels (1) und
ein drittes Stoppmittel (5) zum Stoppen des Pumpmittels (7) enthält.
7. Die interne Spannungserzeugungsschaltung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das interne Spannungserzeu­ gungsmittel
ein Oszilliermittel (20) zum Erzeugen eines Pulssignals und ein Pumpmittel (7) zum Erzeugen einer negativen Spannung (VBB) als die interne Spannung durch einen Pumpbetrieb gemäß dem Puls­ signal enthält, und daß
das Oszilliermittel (20) durch das erste Stoppmittel (21) in Rekation auf das vorbestimmte Signal (S) gestoppt wird, und daß das Pumpmittel (7) in Reaktion auf das Stoppen des Oszilliermittels (20) auch gestoppt wird.
8. Die interne Spannungserzeugungsschaltung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß das interne Spannungserzeugungsmittel die negative Spannung (VBB) an ein Substrat eines Transistors anlegt, der die Halb­ leiterspeichervorrichtung aufbaut.
9. Die interne Spannungserzeugungsschaltung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß
das interne Spannungserzeugungsmittel (22) eine Spannung (1/2 Vcc) von 1/2 der Versorgungsspannung (extVcc, intVcc) der Halbleiterspeichervorrichtung als die interne Spannung erzeugt, und daß
das erste Stoppmittel (3) die Versorgung des internen Spannungs­ erzeugungsmittels (22) mit der Versorgungsspannung (extVcc, intVcc) in Reaktion auf das vorbestimmte Signal (S) stoppt.
10. Die interne Spannungserzeugungsschaltung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß das interne Spannungserzeugungsmittel (22) ein Zellplatten­ potential einer Speicherzelle der Halbleiterspeichervorrichtung als die interne Spannung erzeugt.
11. Ein Verfahren zum Messen des Stromverbrauchs von einer von einer Mehrzahl von internen Spannungserzeugungsschaltungen, die sogar in einem Stand-By-Zustand einer Halbleiterspeichervorrich­ tung in einem Betriebszustand sind, und die interne Spannungen erzeugen, die zum Lesen und Schreiben einer Information der Halbleiterspeichervorrichtung unterschiedlich benutzt werden, im Stand-By-Zustand der Halbleiterspeichervorrichtung mit den Schritten:
Messen des Stromverbrauchs der Halbleiterspeichervorrichtung im Stand-By Zustand,
Messen des Stromverbrauchs der Halbleiterspeichervorrichtung nach dem Stoppen einer der Mehrzahl von internen Spannungser­ zeugungsschaltungen in Reaktion eines vorbestimmten Signals (S, S), die in einem Betriebszustand sind, im Stand-By-Zustand der Halbleiterspeichervorrichtung, und
Berechnen einer Differenz zwischen dem Stromverbrauch der Halb­ leiterspeichervorrichtung bevor eine der internen Spannungsver­ sorgungsschaltungen gestoppt ist und dem Stromverbrauch der Halbleiterspeichervorrichtung nach dem eine der internen Span­ nungserzeugungsschaltungen gestoppt ist, um den Stromverbrauch einer von den internen Spannungserzeugungsschaltungen im Stand- By-Zustand der Halbleiterspeichervorrichtung zu ermitteln.
DE19600804A 1995-01-23 1996-01-11 Interne Spannungserzeugungsschaltung, Halbleiterspeichervorrichtung und Verfahren zum Messen des Stromverbrauches, das in der Lage ist den Stromverbrauch ohne Trennen der Leitung zu messen Ceased DE19600804A1 (de)

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