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JP2010244671A - 内部電源電圧発生回路 - Google Patents

内部電源電圧発生回路 Download PDF

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JP2010244671A JP2010020378A JP2010020378A JP2010244671A JP 2010244671 A JP2010244671 A JP 2010244671A JP 2010020378 A JP2010020378 A JP 2010020378A JP 2010020378 A JP2010020378 A JP 2010020378A JP 2010244671 A JP2010244671 A JP 2010244671A
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原 隆 荻
Daizaburo Takashima
島 大三郎 高
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Toshiba Corp
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Abstract

【課題】より効率的に電圧を供給することが可能な内部電源電圧発生回路を提供する。
【解決手段】内部電源電圧発生回路100は、外部電源電圧を昇圧し、第1の昇圧電圧を第1の昇圧出力端子から出力する第1の昇圧回路と、第1の昇圧電圧よりも高い第2の昇圧電圧を第2の昇圧出力端子から出力する第2の昇圧回路と、第1の昇圧電圧を降圧し、第1の降圧電圧を出力する第1の降圧回路と、第2の昇圧電圧を降圧し、第1の昇圧電圧よりも高い第2の降圧電圧を出力する第2の降圧回路と、を備える。
【選択図】図1

Description

本発明は、低電圧動作が要求される半導体メモリ等のLSI回路に適用される内部電源電圧発生回路に関する。
近年、半導体メモリ等のLSI回路において、電源の低電圧化が要求されている。そして、該LSI回路におけるリーク電流の存在により、しきい値電圧をスケーリングできないまま、低電源電圧化になっている。
そこで、外部電源電圧を昇圧回路によって昇圧し、昇圧した電圧を用いて内部降圧電圧を発生させることが考えられる。
しかし、この場合、昇圧には外部電源電圧VDDから供給される電荷の消費が必要である。例えば、概ね1の電荷の昇圧に対して、2以上の電荷の消費が必要である。
即ち、昇圧した電荷を内部電源電圧源として用いるには、効率的な電荷の消費方法が必要である。
ここで、従来の半導体装置には、外部電源電圧を2つの昇圧回路によってそれぞれ昇圧し、且つ、外部電源電圧を2つの降圧回路でそれぞれ降圧して、複数の内部電源電圧を発生させるものがある(例えば、特許文献1参照。)
しかし、上記従来の半導体装置は、昇圧回路が昇圧する電圧を、使用される内部電源電圧を考慮して、降圧回路により降圧するものではなく、効率的に電荷を消費するものではない。
特開2003−132679号公報
本発明は、より効率的に電圧を供給することが可能な内部電源電圧発生回路を提供することを目的とする。
本発明の一態様に係る内部電源電圧発生回路は、
外部電源電圧が印加される第1の昇圧入力端子にドレインが接続された第1のMOSトランジスタと、前記第1のMOSトランジスタのソースにドレインおよびゲートが接続され、第1の昇圧出力端子にソースが接続された第2のMOSトランジスタと、前記第1のMOSトランジスタのソースにゲートが接続され、第1のクロック信号がソースおよびドレインに入力される第1のMOSキャパシタと、を有し、前記第1のクロック信号に応じて、前記外部電源電圧を昇圧し、第1の昇圧電圧を前記第1の昇圧出力端子から出力する第1の昇圧回路と、
前記第1の昇圧電圧が印加される第2の昇圧入力端子にドレインが接続された第3のMOSトランジスタと、前記第3のMOSトランジスタのソースにドレインおよびゲートが接続され、第2の昇圧出力端子にソースが接続された第4のMOSトランジスタと、前記第3のMOSトランジスタのソースにゲートが接続され、第2のクロック信号がソースおよびドレインに入力される第2のMOSキャパシタと、を有し、前記第2のクロック信号に応じて、前記第1の昇圧電圧を昇圧し、前記第1の昇圧電圧よりも高い第2の昇圧電圧を前記第2の昇圧出力端子から出力する第2の昇圧回路と、
前記第1の昇圧電圧を降圧し、第1の降圧電圧を出力する第1の降圧回路と、
前記第2の昇圧電圧を降圧し、前記第1の昇圧電圧よりも高い第2の降圧電圧を出力する第2の降圧回路と、を備えることを特徴とする。
本発明の他の態様に係る内部電源電圧発生回路は、
外部電源電圧を昇圧し、第1の昇圧電圧を第1の昇圧出力端子から出力する第1の昇圧回路と、
前記第1の昇圧電圧を昇圧し、前記第1の昇圧電圧よりも高い第2の昇圧電圧を第2の昇圧出力端子から出力する第2の昇圧回路と、
前記第1の昇圧電圧が印加される第1の降圧入力端子と第1の降圧出力端子との間に接続されたnMOSトランジスタである第1のMOSトランジスタと、前記第1の降圧入力端子と前記第1の降圧出力端子との間に接続され、前記第1のMOSトランジスタのゲートにゲートが接続されたnMOSトランジスタである第2のMOSトランジスタと、前記第1の降圧入力端子と前記第1のMOSトランジスタとの間に接続されたpMOSトランジスタである第3のMOSトランジスタと、を有し、前記第1の昇圧電圧を降圧し、第1の降圧電圧を前記第1の降圧出力端子から出力する第1の降圧回路と、
前記第2の昇圧電圧が印加される第2の降圧入力端子と第2の降圧出力端子との間に接続されたnMOSトランジスタである第4のMOSトランジスタと、前記第2の降圧入力端子と前記第2の降圧出力端子との間に接続され、前記第4のMOSトランジスタのゲートにゲートが接続されたnMOSトランジスタである第5のMOSトランジスタと、前記第2の降圧入力端子と前記第4のMOSトランジスタとの間に接続されたpMOSトランジスタである第6のMOSトランジスタと、を有し、前記第2の昇圧電圧を降圧し、前記第1の昇圧電圧よりも高い第2の降圧電圧を前記第2の降圧出力端子から出力する第2の降圧回路と、を備え、
前記第1のMOSトランジスタのゲート電圧は、前記外部電源電圧よりも高く、且つ、前記第1の昇圧電圧よりも低く、
前記第4のMOSトランジスタのゲート電圧は、前記第1の昇圧電圧よりも高く、且つ、前記第2の昇圧電圧よりも低いことを特徴とする。
本発明に係る内部電源電圧発生回路によれば、より効率的に電圧を供給することができる。
本発明の一態様である実施例1に係る内部電源電圧発生回路100を備えたメモリシステム1000の一例を示すブロック図である。 図1に示すパワーオン検知回路1の構成の一例を示す回路図である。 図1に示す参照電位発生回路2と基準電位発生回路3の構成の一例を示す回路図である。 図1に示すVPPLOW発生回路(昇圧回路)4の構成の一例を示す回路図である。 図1に示すVPPHigh発生回路(昇圧回路)5の構成の一例を示す回路図である。 図1に示すVDC発生回路(降圧回路)6の構成の一例を示す回路図である。 図1に示すVAA発生回路(降圧回路)7の構成の一例を示す回路図である。 図1に示すVINT発生回路(降圧回路)8の構成の一例を示す回路図である。 メモリシステム1000の各構成要素の信号波形の一例を示すタイミングチャートである。 図1に示す内部電源電圧発生回路100において、より効率的に電圧を供給するためのVPPLOW発生回路4とVPPHigh発生回路5の出力の接続関係に注目した一例を示す図である。 図1に示すVDC発生回路(降圧回路)6の構成の他の例を示す回路図である。 図1に示すVAA発生回路(降圧回路)7の構成の他の例を示す回路図である。 図1に示すVINT発生回路(降圧回路)8の構成の他の例を示す回路図である。 図1に示す参照電位発生回路と基準電位発生回路に適用される基準電位発生回路の構成の一例を示す図である。 メモリシステム1000の各構成要素の信号波形の一例を示すタイミングチャートである。 本発明の一態様である実施例4に係る内部電源電圧発生回路400を備えたメモリシステム4000の一例を示すブロック図である。 図16に示すVPPLOW発生回路(昇圧回路)4の構成の一例を示す回路図である。 図16に示すVPPHigh発生回路(昇圧回路)5の構成の一例を示す回路図である。 図16に示すVDC発生回路(降圧回路)6の構成の一例を示す回路図である。 図16に示すVAA発生回路(降圧回路)7の構成の一例を示す回路図である。 メモリシステム4000の各構成要素の信号波形の一例を示すタイミングチャートである。 本発明の実施例5に係るTCユニット型メモリセルアレイ構成を持つ強誘電体メモリ装置の構成の一例を示す回路図である。 本発明の一態様である実施例5に係る内部電源電圧発生回路500を備えたメモリシステム5000の一例を示すブロック図である。 メモリシステム5000の各構成要素の信号波形の一例を示すタイミングチャートである。 本発明の実施例6に係る強誘電体メモリ装置の構成の一例を示す回路図である。 本発明の一態様である実施例6に係る内部電源電圧発生回路600を備えたメモリシステム6000の一例を示すブロック図である。 メモリシステム6000の各構成要素の信号波形の一例を示すタイミングチャートである。
本発明に係る内部電源電圧発生回路は、2段の昇圧回路から昇圧電圧VPPHighと昇圧電圧VPPLowを発生させる。
そして、例えば、或る内部電源電圧V1に対して、VDD<V1<VPPLow<VPPHighの場合には、該内部電源電圧発生回路は、該内部電源電圧(降圧電圧)V1を、昇圧電圧VPPLowを電源として発生させる。
一方、或る内部電源電圧V2に対して、VDD<VPPLow<V2<VPPHighの場合には、該内部電源電圧発生回路は、該内部電源電圧(降圧電圧)V2を、昇圧電圧VPPHighを電源として発生させる。
以下、本発明を適用した各実施例について図面を参照しながら説明する。
なお、以下の実施例では、例えば、半導体メモリ(メモリシステム)として、NAND型フラッシュメモリが適用される例について説明する。しかし、低電圧動作が要求される他の半導体メモリ等のLSI回路にも同様に適用可能である。
図1は、本発明の一態様である実施例1に係る内部電源電圧発生回路100を備えたメモリシステム1000の一例を示すブロック図である。
図1に示すように、メモリシステム1000は、パワーオン検知回路1と、参照電位発生回路2と、基準電位発生回路3と、VPPLOW発生回路(昇圧回路)4と、VPPHigh発生回路(昇圧回路)5と、VDC発生回路(降圧回路)6と、VAA発生回路(降圧回路)7と、VINT発生回路(降圧回路)8と、ダミープレートドライバ9と、ロー/カラムドライバ10と、プレートドライバ11と、周辺論理回路12と、を備える。
なお、内部電源電圧発生回路100は、上記構成のうち、VPPLOW発生回路(昇圧回路)4と、VPPHigh発生回路(昇圧回路)5と、VDC発生回路(降圧回路)6と、VAA発生回路(降圧回路)7と、VINT発生回路(降圧回路)8と、により、構成される。
パワーオン検知回路1は、外部電源電圧VDDが或る値以上になったことを検知し、この検知結果に応じてパワーオン信号POP等を出力するようになっている。
ここで、図2は、図1に示すパワーオン検知回路1の構成の一例を示す回路図である。
図2に示すように、パワーオン検知回路1は、外部電源電圧VDDを分圧する抵抗R1a、1bと、分圧された電圧がゲートに印加され、電源と接地との間で抵抗R1cと直列に接続されたpMOSトランジスタ1aと、pMOSトランジスタ1aのドレインの電位が入力され、直列に接続されたインバータ1b〜1dと、を有する。
このパワーオン検知回路1は、外部電源電圧VDDが或る値以上になったことを検知し、この検知結果に応じて、パワーオン信号POP、/POPをインバータ1c、1dからそれぞれ出力するようになっている。
また、図1に示すように、参照電位発生回路2は、外部電源電圧VDDに基づいて、参照電位VBGRを生成し、基準電位発生回路3は、参照電位VBGRに基づいて、基準電圧VREFを発生する。
ここで、図3は、図1に示す参照電位発生回路2と基準電位発生回路3との構成の一例を示す図である。
図3に示すように、これらの参照電位発生回路2および基準電位発生回路3は、各内部電源電圧発生のための基準電圧VREFを発生させる回路である。
主要部である参照電位発生回路2は、pMOSトランジスタ2a〜2cと、電流I1bが流れる抵抗R12と、電流I2aが流れる抵抗R22と、電流I2bが流れる抵抗R32と、電流II3が流れる抵抗R42と、電流I1aが流れるダイオード2dと、n個のダイオード2eと、アンプ回路2fと、を有する。この参照電位発生回路2はBGR(Band−Gap−Reference)回路と呼ばれ、外部電源電圧VDDに基づいて参照電位VBGRを発生する(例えば、Hironori Banba, Hitoshi Shiga, Akira Umezawa, Takeshi Miyaba, Toru Tanzawa, Shigeru Atsumi, and Koji Sakui, ” A CMOS Bandgap Reference Circuit with Sub-1-V Operation”, IEEE JOURNAL OF SOLID-STATE CIRCUITS, VOL. 34, NO. 5, MAY 1999参照)。
また、図1に示すように、VPPLOW発生回路4は、外部電源電圧VDDを昇圧し、昇圧電圧VPPLOWを出力するようになっている。また、VPPHigh発生回路5は、昇圧電圧VPPLOWを昇圧し、昇圧電圧VPPLOWよりも高い昇圧電圧VPPHighを出力するようになっている。
ここで、図4は、図1に示すVPPLOW発生回路(昇圧回路)4の構成の一例を示す回路図である。また、図5は、図1に示すVPPHigh発生回路(昇圧回路)5の構成の一例を示す回路図である。なお、図4、5において、nMOSトランジスタを用いた場合について説明するが、pMOSトランジスタを用いて同様の動作をするように構成してもよい。
図4に示すように、昇圧回路であるVPPLOW発生回路4は、外部電源電圧VDDが印加される昇圧入力端子4aにドレインが接続されたnMOSトランジスタ4cと、nMOSトランジスタ4cのソースにドレインおよびゲートが接続され、昇圧出力端子4bにソースが接続されたnMOSトランジスタ4dと、nMOSトランジスタ4cのソースにゲートが接続され、第1のクロック信号CLK1がソースおよびドレインに入力されるMOSキャパシタ4eと、を有する。
さらに、VPPLOW発生回路4は、昇圧入力端子4aにドレインが接続され、nMOSトランジスタ4cのゲートにソースが接続され、nMOSトランジスタ4cのソースにゲートが接続されたnMOSトランジスタ4fと、nMOSトランジスタ4fのソースにドレインおよびゲートが接続され、昇圧出力端子4bにソースが接続されたnMOSトランジスタ4gと、nMOSトランジスタ4fのソースにゲートが接続され、第1のクロック信号CLK1の位相を反転した信号/CLK1がソースおよびドレインに入力されるMOSキャパシタ4hと、を有する。
このVPPLOW発生回路4は、第1のクロック信号CLK1および信号/CLK1に応じて、外部電源電圧VDDを昇圧し、昇圧電圧VPPLOWを昇圧出力端子4bから出力するようになっている。
また、図5に示すように、昇圧回路であるVPPHigh発生回路5は、昇圧電圧VPPLOWが印加される昇圧入力端子5aにドレインが接続されたnMOSトランジスタ5cと、nMOSトランジスタ5cのソースにドレインおよびゲートが接続され、昇圧出力端子5bにソースが接続されたnMOSトランジスタ5dと、nMOSトランジスタ5cのソースにゲートが接続され、第2のクロック信号CLK2がソースおよびドレインに入力される第2のMOSキャパシタ5eと、を有する。
さらに、VPPHigh発生回路5は、昇圧入力端子5aにドレインが接続され、nMOSトランジスタ5cのゲートにソースが接続され、nMOSトランジスタ5cのソースにゲートが接続されたnMOSトランジスタ5fと、nMOSトランジスタ5fのソースにドレインおよびゲートが接続され、昇圧出力端子5bにソースが接続されたnMOSトランジスタ5gと、nMOSトランジスタ5fのソースにゲートが接続され、第2のクロック信号CLK2の位相を反転した信号/CLK2がソースおよびドレインに入力されるMOSキャパシタ5hと、を有する。
このVPPHigh発生回路5は、第2のクロック信号CLK2および信号/CLK2に応じて、昇圧電圧VPPLOWを昇圧し、昇圧電圧VPPLOWよりも高い昇圧電圧VPPHighを昇圧出力端子5bから出力するようになっている。
また、図1に示すように、降圧回路であるVDC発生回路6は、昇圧電圧VPPLOWを降圧し、内部電源電圧である降圧電圧VDCを発生し、ダミープレートドライバ9に供給するようになっている。
ここで、図6は、図1に示すVDC発生回路(降圧回路)6の構成の一例を示す回路図である。
図6に示すように、降圧回路であるVDC発生回路6は、昇圧電圧VPPLOWが印加される降圧入力端子6aにソースが接続され、ダイオード接続されたpMOSトランジスタ6cと、pMOSトランジスタ6cのドレインにドレインが接続されたnMOSトランジスタ6dと、nMOSトランジスタ6dのソースと接地との間に接続され、所定の電圧がゲートに印加されたnMOSトランジスタ6eと、降圧入力端子6aにソースが接続され、pMOSトランジスタ6cのゲートにゲートが接続されたpMOSトランジスタ6fと、pMOSトランジスタ6fのドレインにドレインが接続され、nMOSトランジスタ6dのソースにソースが接続され、基準電圧VREFがゲートに印加されたnMOSトランジスタ6gと、を有する。
さらに、VDC発生回路6は、昇圧電圧VPPLOWが印加される降圧入力端子6aにソースが接続され、pMOSトランジスタ6fのドレインにゲートが接続され、降圧電圧VDCを出力する降圧出力端子6bにドレインが接続されたpMOSトランジスタ6hと、pMOSトランジスタ6hのドレインに一端が接続され、昇圧電圧VPPLOWを分圧した電圧をnMOSトランジスタ6dのゲートに出力する分圧回路6iと、分圧回路6iの他端と接地との間に接続され、所定の電圧がゲートに印加されたnMOSトランジスタ6jと、降圧出力端子6bと接地との間に接続されたキャパシタ6kと、を有する。
図6に示すように、VDC発生回路6は、PMOS−Feed−Back型と呼ばれる回路方式を採用している。
このVDC発生回路6は、降圧入力端子6aに印加された昇圧電圧VPPLOWを降圧することにより、降圧電圧である内部電源電圧VDCを発生し、降圧出力端子6bに出力するようになっている。
また、図1に示すように、降圧回路であるVAA発生回路7は、昇圧電圧VPPHighを降圧して、メモリセルアレイ(図示せず)に電位を供給するためのアレイ電圧である降圧電圧VAAを発生し、ロー/カラムデコーダ10やプレートドライバ11に供給するようになっている。
ここで、図7は、図1に示すVAA発生回路(降圧回路)7の構成の一例を示す回路図である。
図7に示すように、降圧回路であるVAA発生回路7は、昇圧電圧VPPHighが印加される降圧入力端子7aにソースが接続され、ダイオード接続されたpMOSトランジスタ7cと、pMOSトランジスタ7cのドレインにドレインが接続されたnMOSトランジスタ7dと、nMOSトランジスタ7dのソースと接地との間に接続され、所定の電圧がゲートに印加されたnMOSトランジスタ7eと、降圧入力端子7aにソースが接続され、pMOSトランジスタ7cのゲートにゲートが接続されたpMOSトランジスタ7fと、pMOSトランジスタ7fのドレインにドレインが接続され、nMOSトランジスタ7dのソースにソースが接続され、基準電圧VREFがゲートに印加されたnMOSトランジスタ7gと、を有する。
さらに、VAA発生回路7は、昇圧電圧VPPHighが印加される降圧入力端子7aにソースが接続され、pMOSトランジスタ7fのドレインにゲートが接続され、内部降圧電圧VAAを出力する降圧出力端子7bにドレインが接続されたpMOSトランジスタ7hと、pMOSトランジスタ7hのドレインに一端が接続され、昇圧電圧VPPHighを分圧した電圧をnMOSトランジスタ7dのゲートに出力する分圧回路7iと、分圧回路7iの他端と接地との間に接続され、所定の電圧がゲートに印加されたnMOSトランジスタ7jと、降圧出力端子7bと接地との間に接続されたキャパシタ7kと、を有する。
図7に示すようにVAA発生回路も、PMOS−Feed−Back型と呼ばれる回路方式を採用している。
このVAA発生回路7は、降圧入力端子7aに印加された昇圧電圧VPPHighを降圧することにより、降圧電圧VAAを発生し、降圧出力端子7bに出力するようになっている。
また、図1に示すように、VINT発生回路8は、昇圧電圧VPPHighを降圧して、周辺論理回路12等を駆動するための内部電圧VINTを発生するようになっている。
ここで、図8は、図1に示すVINT発生回路(降圧回路)8の構成の一例を示す回路図である。
図8に示すように、降圧回路であるVINT発生回路8は、昇圧電圧VPPHighが印加される降圧入力端子8aにソースが接続され、ダイオード接続されたpMOSトランジスタ8cと、pMOSトランジスタ8cのドレインにドレインが接続されたnMOSトランジスタ8dと、nMOSトランジスタ8dのソースと接地との間に接続され、所定の電圧がゲートに印加されたnMOSトランジスタ8eと、降圧入力端子8aにソースが接続され、pMOSトランジスタ8cのゲートにゲートが接続されたpMOSトランジスタ8fと、pMOSトランジスタ8fのドレインにドレインが接続され、nMOSトランジスタ8dのソースにソースが接続され、基準電圧VREFがゲートに印加されたnMOSトランジスタ8gと、を有する。
さらに、VINT発生回路8は、昇圧電圧VPPHighが印加される降圧入力端子8aにソースが接続され、pMOSトランジスタ8fのドレインにゲートが接続され、内部電源電圧VINTを出力する降圧出力端子8bにドレインが接続されたpMOSトランジスタ8hと、pMOSトランジスタ8hのドレインに一端が接続され、昇圧電圧VPPHighを分圧した電圧をnMOSトランジスタ8dのゲートに出力する分圧回路7iと、分圧回路7iの他端と接地との間に接続され、所定の電圧がゲートに印加されたnMOSトランジスタ7jと、降圧出力端子6bと接地との間に接続されたキャパシタ7kと、を有する。
図8に示すように、VINT発生回路は、PMOS−Feed−Back型と呼ばれる回路方式を採用している。
このVINT発生回路8は、降圧入力端子8aに印加された昇圧電圧VPPHighを降圧することにより、降圧電圧である内部電源電圧VINTを発生し、降圧出力端子8bに出力するようになっている。
次に、以上のような構成を有するメモリシステム1000の動作の一例について、説明する。図9は、メモリシステム1000の各構成要素の信号波形の一例を示すタイミングチャートである。
まず、時刻t1において、メモリシステム1000のパワーオン検知回路1は、外部電源電圧VDDが立ち上がると、所定の電圧になったことを検知し、パワーオン信号PORを発生する。
続いて、このパワーオン信号PORに応じて、参照電位発生回路2および基準電位発生回路3は、所定の基準電圧VREFを発生させ、内部電源電圧発生回路100に供給する(時刻t2)。
続いて、VPPLOW発生回路4とVPPHigh発生回路5とが起動し(時刻t3〜)、VPPLOW発生回路4とVPPHigh発生回路5とが所定の昇圧電圧VPPLOW 及び昇圧電圧VPPHighを発生する(時刻t4)。
続いて、VAA発生回路7、VINT発生回路8およびVDC発生回路6が起動する(時刻t5)。
続いて、VAA発生回路7とVINT発生回路8とが、昇圧電圧VPPHighを電源電圧として降圧し、降圧電圧(内部電源電圧)VINT及び降圧電圧(アレイ電圧)VAAを発生する(時刻t6)。
続いて、VDC発生回路6が昇圧電圧VPPLowを電源電圧として降圧し、降圧電圧(内部電源電圧)VDCを発生する(時刻t7)。
続いて、例えば、時刻t9までおよび時刻t10以降(Stby)は、消費電流が少ないが反応性が低く設計されたVAA発生回路7、VINT発生回路8およびVDC発生回路6により降圧動作させる。一方、時刻t9からt10までは、消費電流が多いが反応性が高く設計されたVAA発生回路7、VINT発生回路8およびVDC発生回路6により降圧動作させる。
ここで、既述のように、従来、VINT、VAA、VDC等の降圧電圧は、外部電源電圧VDDを降圧して生成する。
しかし、例えば、以下に示す式(1)〜式(3)の条件が成立する場合、外部電源電圧VDDを電源電圧として、VINT等を生成する事が不可能である。そこで、本実施例では、外部電源電圧VDDを一旦昇圧して、昇圧電圧VPPLow、昇圧電圧VPPHighを発生させ、これらを降圧して各種内部電源電圧(降圧電圧)を発生させる。なお、式(1)〜式(3)において、VINTmaxは、VINTの最大値を表し、VAAmaxは、VAAの最大値を表し、VDCmaxは、VDCの最大値を表す。

VDD<VINT max・・・(1)

VDD<VAA max・・・(2)

VDD<VDC max・・・(3)
本実施例においては、以下に示す式(4)〜式(6)の条件が成立することを利用し、降圧電圧VINTと降圧電圧VAAは昇圧電圧VPPHighを降圧して生成し、降圧電圧VDCは昇圧電圧VPPLowを降圧して生成する。

VPPLow<VINT max<VPPHigh・・・(4)

VPPLow<VAA max <VPPHigh・・・(5)

VDCmax<VPPLow・・・(6)
例えば、昇圧電圧VPPHighの電荷を生成するのに、外部電源電圧VDDの電荷が約3倍必要である。この場合、昇圧電圧VPPLowの電荷を生成するのに、外部電源電圧VDDの電荷が約2倍必要である。
よって、以下に示す式(7)の条件が成立する場合、従来のように全てをVPPHighから生成するよりも、降圧電圧VDCは、昇圧電圧VPPLowから降圧して生成した方が、効率が良い。

VDCmax<VPPLow・・・(7)
ここで、図10は、図1に示す内部電源電圧発生回路100において、より効率的に電圧を供給するためのVPPLOW発生回路4とVPPHigh発生回路5の出力の接続関係に注目した一例を示す図である。
図10に示すように、内部電源電圧発生回路100は、昇圧出力端子4bと昇圧出力端子5bとの間に接続された出力抵抗101と、昇圧出力端子4bと接地との間に接続された出力抵抗102と、を備える。
内部電源電圧発生回路100は、VPPLOW発生回路4およびVPPHigh発生回路5を昇圧動作させた後、一定期間経過後(例えば、図9の時刻t8)、VPPHigh発生回路5を昇圧動作させつつVPPLOW発生回路4を非活性化する。
上記接続関係において、VPPHigh発生回路5は、継続して昇圧動作するため、昇圧出力端子4bの電圧は、所望の昇圧電圧VPPLOWに維持される。そして、VPPLOW発生回路4を非活性化することにより、消費電流を低減することができる。すなわち、所望の昇圧電圧を維持しつつ、消費電流を低減することができる。
以上のように、本実施例に係る内部電源電圧発生回路によれば、より効率的に電圧を供給することができる。
実施例1では、メモリシステムの降圧回路の回路構成に、PMOS−Feed−Back型と呼ばれる回路方式を採用した構成の一例について説明した。
本実施例2では、メモリシステムの降圧回路の回路構成に、降圧トランジスタ(Giantトランジスタ)と呼ばれる方式を採用した一例について述べる。なお、本実施例2のメモリシステムの構成は、実施例1の図1に示すメモリシステム1000と同様の構成である。また、本実施例2のメモリシステム1000の動作は、実施例1と同様であるので、実施例1の図9と同様の信号波形である。
図11は、図1に示すVDC発生回路(降圧回路)6の構成の他の例を示す回路図である。また、図12は、図1に示すVAA発生回路(降圧回路)7の構成の他の例を示す回路図である。また、図13は、図1に示すVINT発生回路(降圧回路)8の構成の他の例を示す回路図である。
図11に示すように、降圧回路であるVDC発生回路6は、昇圧電圧VPPLOWが印加される降圧入力端子6aと降圧出力端子6bとの間に接続されたnMOSトランジスタTr1と、降圧入力端子6aと降圧出力端子6bとの間に接続され、nMOSトランジスタTr1のゲートにゲートが接続されたnMOSトランジスタTr2と、降圧入力端子6aとMOSトランジスタTr1との間に接続され、所定の電圧VPGがゲートに印加されたpMOSトランジスタTr3と、を有する。なお、nMOSトランジスタTr1、Tr2のゲート電圧VGDCは、外部電源電圧VDDよりも高く、且つ、昇圧電圧VPPLOWよりも低く、設定される。
さらに、VDC発生回路6は、降圧入力端子6aにソースが接続され、nMOSトランジスタTr1のゲートにドレインが接続されたpMOSトランジスタ6mと、pMOSトランジスタ6mのドレインにドレインおよびゲートが接続されたnMOSトランジスタ6nと、nMOSトランジスタ6nのソースに一端が接続された分圧抵抗Rstby1と、分圧抵抗Rstby1の他端に一端が接続された分圧抵抗Rstby2と、分圧抵抗Rstby2の他端に一端が接続された分圧抵抗Rstby3と、分圧抵抗Rstby3の他端と接地との間に接続された分圧抵抗Rstby4と、を有する。
さらに、VDC発生回路6は、pMOSトランジスタ6mのドレインにドレインおよびゲートが接続されたnMOSトランジスタ6oと、nMOSトランジスタ6oのソースに一端が接続され、活性化信号ACT、/ACTに応じてオンするスイッチ回路6pと、スイッチ回路6pの他端に一端が接続された分圧抵抗RACT1と、分圧抵抗RACT1の他端および分圧抵抗Rstby1の他端に一端が接続された分圧抵抗RACT2と、分圧抵抗RACT2の他端に一端接続され、活性化信号ACT、/ACTに応じてオンするスイッチ回路6qと、スイッチ回路6qの他端に一端が接続された分圧抵抗RACT3と、分圧抵抗RACT3の他端および分圧抵抗Rstby3の他端に一端が接続された分圧抵抗RACT4と、分圧抵抗RACT4の他端と接地との間に接続され、活性化信号ACT、/ACTに応じてオンするスイッチ回路6rと、分圧抵抗Rstby3と分圧抵抗Rstby4との間のモニタ電圧MONI1と基準電圧VREFとを比較し、その比較結果に応じた電圧PGMONI1をpMOSトランジスタ6mのゲートに出力するアンプ回路6sと、を有する。
なお、図11に示すように、スイッチ回路6p、6q、6rは、活性化信号ACTがゲートに入力さえるnMOSトランジスタと、活性化信号ACTを反転させた活性化信号/ACTがゲートに入力され該nMOSトランジスタと並列に接続されたpMOSトランジスタと、により構成されている。
このVDC発生回路6は、昇圧電圧VPPLOWを降圧し、降圧電圧VDCを降圧出力端子6bから出力するようになっている。
また、例えば、既述の図9の時刻t9までおよび時刻t10以降(Stby)は、活性化信号ACT、/ACTに応じて、スイッチ回路6p、6q、6rがオフする。これにより、VDC発生回路6は、消費電流が少ないが反応性が低く設定される。一方、時刻t9からt10まで(ACT)は、活性化信号ACT、/ACTに応じて、スイッチ回路6p、6q、6rがオンする。これにより、VDC発生回路6は、消費電流が多いが反応性が高く設定される。
また、図12に示すように、降圧回路であるVAA発生回路7は、昇圧電圧VPPHighが印加される降圧入力端子7aと降圧出力端子7bとの間に接続されたnMOSトランジスタTr1と、降圧入力端子7aと降圧出力端子7bとの間に接続され、nMOSトランジスタTr1のゲートにゲートが接続されたnMOSトランジスタTr2と、降圧入力端子7aとMOSトランジスタTr1との間に接続され、所定の電圧VPGがゲートに印加されたpMOSトランジスタTr3と、を有する。なお、nMOSトランジスタTr1、Tr2のゲート電圧VGAAは、外部電源電圧VDDよりも高く、且つ、昇圧電圧VPPHighよりも低く、設定される。
さらに、VAA発生回路7は、降圧入力端子7aにソースが接続され、nMOSトランジスタTr1のゲートにドレインが接続されたpMOSトランジスタ7mと、pMOSトランジスタ7mのドレインにドレインおよびゲートが接続されたnMOSトランジスタ7nと、nMOSトランジスタ7nのソースに一端が接続された分圧抵抗Rstby1と、分圧抵抗Rstby1の他端に一端が接続された分圧抵抗Rstby2と、分圧抵抗Rstby2の他端に一端が接続された分圧抵抗Rstby3と、分圧抵抗Rstby3の他端と接地との間に接続された分圧抵抗Rstby4と、を有する。
さらに、VAA発生回路7は、pMOSトランジスタ7mのドレインにドレインおよびゲートが接続されたnMOSトランジスタ7oと、nMOSトランジスタ7oのソースに一端が接続され、活性化信号ACT、/ACTに応じてオンするスイッチ回路7pと、スイッチ回路7pの他端に一端が接続された分圧抵抗RACT1と、分圧抵抗RACT1の他端および分圧抵抗Rstby1の他端に一端が接続された分圧抵抗RACT2と、分圧抵抗RACT2の他端に一端接続され、活性化信号ACT、/ACTに応じてオンするスイッチ回路7qと、スイッチ回路7qの他端に一端が接続された分圧抵抗RACT3と、分圧抵抗RACT3の他端および分圧抵抗Rstby3の他端に一端が接続された分圧抵抗RACT4と、分圧抵抗RACT4の他端と接地との間に接続され、活性化信号ACT、/ACTに応じてオンするスイッチ回路7rと、分圧抵抗Rstby3と分圧抵抗Rstby4との間のモニタ電圧MONI2と基準電圧VREFとを比較し、その比較結果に応じた電圧PGMONI2をpMOSトランジスタ7mのゲートに出力するアンプ回路7sと、を有する。
なお、図12に示すように、スイッチ回路7p、7q、7rは、活性化信号ACTがゲートに入力さえるnMOSトランジスタと、活性化信号ACTを反転させた活性化信号/ACTがゲートに入力され該nMOSトランジスタと並列に接続されたpMOSトランジスタと、により構成されている。
このVAA発生回路7は、昇圧電圧VPPHighを降圧し、降圧電圧VAAを降圧出力端子7bから出力するようになっている。
また、例えば、既述の図9の時刻t9までおよび時刻t10以降(Stby)は、活性化信号ACT、/ACTに応じて、スイッチ回路7p、7q、7rがオフする。これにより、VAA発生回路7は、消費電流が少ないが反応性が低く設定される。一方、時刻t9からt10まで(ACT)は、活性化信号ACT、/ACTに応じて、スイッチ回路7p、7q、7rがオンする。これにより、VAA発生回路7は、消費電流が多いが反応性が高く設定される。
また、図13に示すように、降圧回路であるVINT発生回路8は、昇圧電圧VPPHighが印加される降圧入力端子8aと降圧出力端子8bとの間に接続されたnMOSトランジスタTr1と、降圧入力端子8aと降圧出力端子8bとの間に接続され、nMOSトランジスタTr1のゲートにゲートが接続されたnMOSトランジスタTr2と、降圧入力端子8aとMOSトランジスタTr1との間に接続され、所定の電圧VPGがゲートに印加されたpMOSトランジスタTr3と、を有する。なお、nMOSトランジスタTr1、Tr2のゲート電圧VGINTは、外部電源電圧VDDよりも高く、且つ、昇圧電圧VPPHighよりも低く、設定される。
さらに、VINT発生回路8は、降圧入力端子8aにソースが接続され、nMOSトランジスタTr1のゲートにドレインが接続されたpMOSトランジスタ8mと、pMOSトランジスタ8mのドレインにドレインおよびゲートが接続されたnMOSトランジスタ8nと、nMOSトランジスタ8nのソースに一端が接続された分圧抵抗Rstby1と、分圧抵抗Rstby1の他端に一端が接続された分圧抵抗Rstby2と、分圧抵抗Rstby2の他端に一端が接続された分圧抵抗Rstby3と、分圧抵抗Rstby3の他端と接地との間に接続された分圧抵抗Rstby4と、を有する。
さらに、VINT発生回路8は、pMOSトランジスタ8mのドレインにドレインおよびゲートが接続されたnMOSトランジスタ8oと、nMOSトランジスタ8oのソースに一端が接続され、活性化信号ACT、/ACTに応じてオンするスイッチ回路8pと、スイッチ回路8pの他端に一端が接続された分圧抵抗RACT1と、分圧抵抗RACT1の他端および分圧抵抗Rstby1の他端に一端が接続された分圧抵抗RACT2と、分圧抵抗RACT2の他端に一端接続され、活性化信号ACT、/ACTに応じてオンするスイッチ回路8qと、スイッチ回路8qの他端に一端が接続された分圧抵抗RACT3と、分圧抵抗RACT3の他端および分圧抵抗Rstby3の他端に一端が接続された分圧抵抗RACT4と、分圧抵抗RACT4の他端と接地との間に接続され、活性化信号ACT、/ACTに応じてオンするスイッチ回路8rと、分圧抵抗Rstby3と分圧抵抗Rstby4との間のモニタ電圧MONI3と基準電圧VREFとを比較し、その比較結果に応じた電圧PGMONI3をpMOSトランジスタ8mのゲートに出力するアンプ回路8sと、を有する。
なお、図12に示すように、スイッチ回路8p、8q、8rは、活性化信号ACTがゲートに入力さえるnMOSトランジスタと、活性化信号ACTを反転させた活性化信号/ACTがゲートに入力され該nMOSトランジスタと並列に接続されたpMOSトランジスタと、により構成されている。
このVINT発生回路8は、昇圧電圧VPPHighを降圧し、降圧電圧VINTを降圧出力端子8bから出力するようになっている。
また、例えば、既述の図9の時刻t9までおよび時刻t10以降(Stby)は、活性化信号ACT、/ACTに応じて、スイッチ回路8p、8q、8rがオフする。これにより、VINT発生回路8は、消費電流が少ないが反応性が低く設定される。一方、時刻t9からt10まで(ACT)は、活性化信号ACT、/ACTに応じて、スイッチ回路8p、8q、8rがオンする。これにより、VINT発生回路8は、消費電流が多いが反応性が高く設定される。
ここで、既述の図11、図12、図13に示すように、降圧電圧VINT、VAA、VDCの発生には、降圧トランジスタ(Giantトランジスタ)と呼ばれる方式を採用している。
例えば、降圧トランジスタのゲート電位をそれぞれVGINT、VGAA、VGDCとし、以下の式(8)〜式(10)に示す条件が成立するとする。

VDD<VPPLow<VGINT< VPPHigh・・・(8)

VDD<VPPLow<VGAA< VPPHigh・・・(9)

VDD<VGDC<VPPLow・・・(10)
この場合、図11、図12、図13に示す様に、VINT、VAA発生回路7、8の降圧トランジスタの電源電圧は昇圧電圧VPPHighとし、VDC発生回路6の降圧トランジスタの電源電圧は昇圧電圧VPPLowとする。これにより、従来のように全ての降圧トランジスタの電源電圧をVPPHighから生成するよりも、効率を上げることができる。
以上のように、本実施例に係る内部電源電圧発生回路によれば、実施例1と同様に、より効率的に電圧を供給することができる。
実施例1では昇圧電圧VPPLowと昇圧電圧VPPHighが同時に立ち上がる場合について説明した。実施例1においては、VPPLow発生回路は、VPPHigh発生回路に電荷を供給しながら、同時にVDC電位を立ち上げていた。よって、VPPLow発生回路には大きな負荷がかかることになる。
そこで、本実施例3では、メモリシステム1000の他の動作について述べる。
なお、本実施例3のメモリシステムの構成は、実施例1の図1に示すメモリシステム1000と同様の構成である。
ここで、図14は、図1に示す参照電位発生回路と基準電位発生回路に適用される基準電位発生回路の構成の一例を示す図である。
図14に示すように、これらの電位発生回路2および電位発生回路3は、各内部電源電圧発生のための基準電圧VREFを発生させる回路である。
基準電位発生回路2、3は、pMOSトランジスタ302a〜302cと、抵抗R312〜R362と、ダイオード202dと、n個のダイオード2eと、アンプ回路302f〜302hと、を有する。
電位発生回路2は、アンプ回路302fによるフィードバックにより制御されたVBGRを発生する。そして、アンプ回路302gは電位VBGR、VREFAを比較した結果に応じてpMOSトランジスタ302bを制御する。さらに、外部電源電圧VDDを抵抗R342、R352で分圧した電圧VREFBIと電圧VRFFAとを比較した結果に応じてpMOSトランジスタ302cを制御する。これにより、電圧VREFAを抵抗R362で分圧した基準電圧VREFが生成され、端子302iから出力される。
次に、メモリシステム1000の実施例3における動作について、説明する。図15は、メモリシステム1000の各構成要素の信号波形の一例を示すタイミングチャートである。
実施例1と同様にして基準電圧VREFが立ち上がった後(時刻t2)、VPPLOW発生回路が起動し、VPPLOW発生回路4が所定の昇圧電圧VPPLOWを発生する(時刻t4a)。
続いて、VDC発生回路6が起動する(時刻t5a)。
続いて、VDC発生回路6が昇圧電圧VPPLowを電源電圧として降圧し、降圧電圧(内部電源電圧)VDCを発生する(時刻t6a)。
続いて、VPPHigh発生回路5が起動し、VPPHigh発生回路5が所定の昇圧電圧VPPHighを発生する(時刻t4b)。
続いて、VAA発生回路7およびVINT発生回路8が起動する(時刻t5b)。
続いて、VAA発生回路7とVINT発生回路8とが、昇圧電圧VPPHighを電源電圧として降圧し、降圧電圧(内部電源電圧)VINT及び降圧電圧(アレイ電圧)VAAを発生する(時刻t6b)。
このように、本実施例3では、VPPLOW発生回路4を昇圧動作させてまず昇圧電圧VPPLOWのみ立ち上げ、VPPLOW発生回路4からVDC発生回路6への電荷供給を優先する。そして、VDC発生回路6を降圧動作させる。その後、降圧電圧VDCの立ち上がり後、VPPHigh発生回路5を昇圧動作させて昇圧電圧VPPHighを立ち上げて、VPPHigh発生回路5からVAA発生回路7とVINT発生回路8に電荷を供給する。そして、VAA発生回路7およびVINT発生回路8を降圧動作させる。
これにより、VPPLow発生回路への負荷を低減することができる。
以上のように、本実施例に係る内部電源電圧発生回路によれば、より効率的に電圧を供給することができる。さらに、電圧発生回路に過大な負担をかけることなく、各内部電位を昇圧することができる。
本実施例4では、メモリシステムの他の構成例について述べる。
図16は、本発明の一態様である実施例4に係る内部電源電圧発生回路400を備えたメモリシステム4000の一例を示すブロック図である。なお、図16において、特に述べない限り、図1の符号と同じ符号は実施例1と同様の構成を示す。
図16に示すように、メモリシステム4000は、パワーオン検知回路1と、参照電位発生回路2と、基準電位発生回路3と、VPPLOW発生回路(昇圧回路)4と、VPPHigh発生回路(昇圧回路)5と、VDC発生回路(降圧回路)6と、VAA発生回路(降圧回路)7と、VINT発生回路(降圧回路)8と、ダミープレートドライバ9と、ロー/カラムドライバ10と、プレートドライバ11と、周辺論理回路12と、を備える。
なお、内部電源電圧発生回路400は、上記構成のうち、VPPLOW発生回路(昇圧回路)4と、VPPHigh発生回路(昇圧回路)5と、VDC発生回路(降圧回路)6と、VAA発生回路(降圧回路)7と、VINT発生回路(降圧回路)8と、により、構成される。
また、図16に示すように、VPPLOW発生回路4は、外部電源電圧VDDを昇圧し、昇圧電圧VPPLOWを出力するようになっている。また、VPPHigh発生回路5は、昇圧電圧VPPLOWを昇圧し、昇圧電圧VPPLOWよりも高い昇圧電圧VPPHighを出力するようになっている。
ここで、図17は、図16に示すVPPLOW発生回路(昇圧回路)4の構成の一例を示す回路図である。また、図18は、図16に示すVPPHigh発生回路(昇圧回路)5の構成の一例を示す回路図である。なお、図17、18において、nMOSトランジスタを用いた場合について説明するが、pMOSトランジスタを用いて同様の動作をするように構成してもよい。
図17に示すように、昇圧回路であるVPPLOW発生回路4は、図4に示す実施例1の回路構成と比較して、昇圧入力端子4iとMOSキャパシタ4eのゲートとの間にダイオード接続されたnMOSトランジスタ4jと、昇圧入力端子4kとMOSキャパシタ4hのゲートとの間にダイオード接続されたnMOSトランジスタ4lと、第1のクロック信号CLK1を増幅してMOSキャパシタ4eのソースおよびドレインに出力するドライバ4mと、信号/CLK1を増幅してMOSキャパシタ4hのソースおよびドレインに出力するドライバ4nと、をさらに備える。
これにより、昇圧出力端子4bの電位は、外部電源電圧VDDから2つのMOSトランジスタの閾値電圧Vthを引いた値(VDD−2×Vth)にプリチャージされる。
このVPPLOW発生回路4は、第1のクロック信号CLK1および信号/CLK1に応じて、外部電源電圧VDDを昇圧し、昇圧電圧VPPLOWを昇圧出力端子4bから出力するようになっている。
また、図18に示すように、昇圧回路であるVPPHigh発生回路5は、図5に示す実施例1の回路構成と比較して、昇圧入力端子5iとMOSキャパシタ5eのゲートとの間にダイオード接続されたnMOSトランジスタ5jと、昇圧入力端子5kとMOSキャパシタ5hのゲートとの間にダイオード接続されたnMOSトランジスタ5lと、第2のクロック信号CLK2を増幅してMOSキャパシタ5eのソースおよびドレインに出力するドライバ5mと、信号/CLK1を増幅してMOSキャパシタ5hのソースおよびドレインに出力するドライバ5nと、をさらに備える。
これにより、昇圧出力端子5bの電位は、昇圧電圧VPPLOWから2つのMOSトランジスタの閾値電圧Vthを引いた値(VPPLOW−2×Vth)にプリチャージされる。
このVPPHigh発生回路5は、第2のクロック信号CLK2および信号/CLK2に応じて、昇圧電圧VPPLOWを昇圧し、昇圧電圧VPPLOWよりも高い昇圧電圧VPPHighを昇圧出力端子5bから出力するようになっている。
また、図16に示すように、降圧回路であるVDC発生回路6は、昇圧電圧VPPLOWを降圧し、内部電源電圧である降圧電圧VDCを発生し、ダミープレートドライバ9に供給するようになっている。
ここで、図19は、図16に示すVDC発生回路(降圧回路)6の構成の一例を示す回路図である。
図19に示すように、降圧回路であるVDC発生回路6は、図6に示す実施例1の回路構成と比較して、降圧入力端子6lとpMOSトランジスタ6hのゲートとの間に接続されたnMOSトランジスタ6mを、さらに有する。
例えば、初期状態等においては、nMOSトランジスタ6mのゲートに入力される信号SWを“Low”レベルに設定することにより、pMOSトランジスタ6hのゲートに昇圧電圧VPPLOWを印加して、降圧出力端子7bの電位を安定させることができる。なお、降圧動作においては、信号SWを“High”レベルに設定して、nMOSトランジスタ6mをオフにする。
このVDC発生回路6は、降圧入力端子6aに印加された昇圧電圧VPPLOWを降圧することにより、降圧電圧である内部電源電圧VDCを発生し、降圧出力端子6bに出力するようになっている。
また、図16に示すように、降圧回路であるVAA発生回路7は、昇圧電圧VPPHighを降圧して、メモリセルアレイ(図示せず)に電位を供給するためのアレイ電圧である降圧電圧VAAを発生し、ロー/カラムデコーダ10やプレートドライバ11に供給するようになっている。
ここで、図20は、図16に示すVAA発生回路(降圧回路)7の構成の一例を示す回路図である。なお、図16に示すVINT発生回路(降圧回路)8の構成も図20の回路図と同様である。
図20に示すように、降圧回路であるVAA発生回路7は、図7に示す実施例1の回路構成と比較して、昇圧電圧VPPLOWが印加される降圧入力端子406aにソースが接続され、ダイオード接続されたpMOSトランジスタ406cと、pMOSトランジスタ406cのドレインにドレインが接続されたnMOSトランジスタ406dと、nMOSトランジスタ406dのソースと接地との間に接続され、所定の電圧がゲートに印加されたnMOSトランジスタ406eと、降圧入力端子406aにソースが接続され、pMOSトランジスタ406cのゲートにゲートが接続されたpMOSトランジスタ406fと、pMOSトランジスタ406fのドレインにドレインが接続され、nMOSトランジスタ406dのソースにソースが接続され、基準電圧VREFがゲートに印加されたnMOSトランジスタ406gと、を有する。
さらに、VAA発生回路7は、昇圧電圧VPPLOWが印加される降圧入力端子406aにソースが接続され、pMOSトランジスタ406fのドレインにゲートが接続され、降圧電圧VDCを出力する降圧出力端子406bにドレインが接続されたpMOSトランジスタ406hと、pMOSトランジスタ406hのドレインに一端が接続され、昇圧電圧VPPLOWを分圧した電圧をnMOSトランジスタ406dのゲートに出力する分圧回路406iと、分圧回路406iの他端と接地との間に接続され、所定の電圧がゲートに印加されたnMOSトランジスタ406jと、を有する。
また、VAA発生回路7は、図7に示す実施例1の回路構成と比較して、降圧入力端子406lとpMOSトランジスタ406hのゲートとの間に接続されたnMOSトランジスタ406mと、降圧入力端子7lとpMOSトランジスタ7hのゲートとの間に接続されたnMOSトランジスタ7mとを、さらに有する。
例えば、初期状態等においては、nMOSトランジスタ406m、7mのゲートに入力される信号SWLOW、SWHighを“Low”レベルに設定することにより、pMOSトランジスタ406h、7hのゲートに昇圧電圧VPPLOW、VPPHighを印加して、降圧出力端子7bの電位を安定させることができる。なお、降圧動作においては、信号SWLOWを“High”レベルに設定して、nMOSトランジスタ406mをオフにし、その後信号SWHighを“High”レベルに設定して、nMOSトランジスタ7mをオフする。これにより、電荷供給の効率を向上することができる。
このVAA発生回路7は、降圧入力端子7aに印加された昇圧電圧VPPHighを降圧することにより、降圧電圧VAAを発生し、降圧出力端子7bに出力するようになっている。
また、図16に示すように、VINT発生回路8は、昇圧電圧VPPHighを降圧して、周辺論理回路12等を駆動するための内部電圧VINTを発生するようになっている。既述のように、図16に示すVINT発生回路(降圧回路)8の構成も図20の回路図と同様である。
このように、実施例4は、VAA発生回路7およびVINT発生回路8が、昇圧電圧VPPLOWおよび昇圧電圧VPPHighを用いている点において実施例1と異なる。
次に、以上のような構成を有するメモリシステム4000の動作の一例について、説明する。図21は、メモリシステム4000の各構成要素の信号波形の一例を示すタイミングチャートである。
実施例1と同様にして基準電圧VREFが立ち上がった後(時刻t2)、VPPLOW発生回路が起動し(時刻t3)、VPPLOW発生回路4が所定の昇圧電圧VPPLOWを発生する(時刻t4a)。
なお、このとき、VPPLOW発生回路4およびVPPHigh発生回路5は、MOSキャパジタのゲートがそれぞれVDD−2×Vth、VPPLOW−2×Vthにプリチャージされ、該MOSキャパシタの駆動により昇圧が行われ、電荷が転送される。このため、昇圧電圧VPPLOWは外部電源電圧VDDの立ち上がりに追随して上がり、昇圧電圧VPPHighは昇圧電圧VPPLOWの立ち上がりに追随して上がる。
続いて、昇圧電圧VPPLowを電源電圧として、VDC発生回路6、VAA発生回路7およびVINT発生回路8が起動する(時刻t5a)。
続いて、VDC発生回路6が昇圧電圧VPPLowを電源電圧として降圧し、降圧電圧(内部電源電圧)VDCを発生する(時刻t6a)。
続いて、VPPHigh発生回路5が起動し、VPPHigh発生回路5が所定の昇圧電圧VPPHighを発生する(時刻t4b)。
続いて、VAA発生回路7およびVINT発生回路8が、昇圧電圧VPPHighを電源電圧として動作する(時刻t5c)。
続いて、VAA発生回路7とVINT発生回路8とが、昇圧電圧VPPHighを電源電圧として降圧し、降圧電圧(内部電源電圧)VINT及び降圧電圧(アレイ電圧)VAAを発生する(時刻t6b)。
このように、本実施例4では、VPPLOW発生回路4を昇圧動作させてまず昇圧電圧VPPLOWのみ立ち上げる。そして、VDC発生回路6を降圧動作させる。
本実施例においては、以下に示す式(11)の関係がある。このため、降圧電圧(内部電源電圧)VDCは目標到達電位まで立ち上がるが、降圧電圧(内部電源電圧)VINT及び降圧電圧(アレイ電圧)VAAは目標到達電位に立ち上がらない。

VDC<VPPLow<VAA(VINT)・・・(11)
降圧電圧VDCの立ち上がり後、VPPHigh発生回路5を昇圧動作させて昇圧電圧VPPHighを立ち上げて、VPPHigh発生回路5からVAA発生回路7とVINT発生回路8に電荷を供給する。そして、VAA発生回路7およびVINT発生回路8を降圧動作させる。
これにより、降圧電圧VDCの立ち上がり後は、VPPLow発生回路はVPPHigh発生回路5への電荷供給を行う余裕が生まれるので、VPPLow発生回路への負荷を低減することができる。
以上のように、本実施例に係る内部電源電圧発生回路によれば、より効率的に電圧を供給することができる。
本実施例5は、特にTCユニット型メモリセルアレイ構成を持つFeRAM(Chain FeRAM)に適用した例について説明する。
ここで、図22は、本発明の実施例5に係るTCユニット型メモリセルアレイ構成を持つ強誘電体メモリ装置の構成の一例を示す回路図である。
図22に示すように、強誘電体メモリ装置は、プレート線PL<0>、<1>とブロック選択MOSトランジスタTrBS、/TrBSとの間で、強誘電体キャパシタCとMOSトランジスタTr<0>〜Tr<7>、/Tr<0>〜/Tr<7>とがそれぞれ並列にチェーン状に接続されて構成されるメモリセルアレイを備える。各MOSトランジスタTr<0>〜Tr<7>、/Tr<0>〜/Tr<7>のゲートには、ワード線WL<0>〜WL<7>がそれぞれ接続されている。また、ブロック選択MOSトランジスタTrBS、/TrBSのゲートには、選択線BS<0>、/BS<0>が接続されている。
さらに強誘電体メモリ装置は、ビット線BL、/BLに接続されたMOSトランジスタM1〜M7と、MOSトランジスタM1〜M3のゲートに接続された制御線EQLと、MOSトランジスタM4、M5のゲートに接続されたワード線/DWL、DWLと、MOSトランジスタM4、M5のソースにキャパシタC4、C5を介して接続されたプレート線/DPL、DPLと、を備える。
さらに、強誘電体メモリ装置は、センスアンプS/Aと、センスアンプS/Aに接続された接地線VSSおよび電源線VSAと、MOSトランジスタM6、M7のゲートに接続された制御線CSL<0>と、センスアンプDQS/Aと、出力線DQ、/DQと、を備える。
また、図22に示すように、ワード線WL<0>〜WL<7>、選択線BS<0>、/BS<0>、制御線EQL、ワード線/DWL、DWL、制御線CSL<0>には、昇圧電圧VPP(昇圧電圧VPPLOW、VPPHigh)に応じた電圧が供給されている。また、プレート線PL<0>、<1>、電源線VSAには、降圧電圧VAAが供給されている。また、プレート線/DPL、DPLには、降圧電圧VDCが供給されている。
また、図23は、本発明の一態様である実施例5に係る内部電源電圧発生回路500を備えたメモリシステム5000の一例を示すブロック図である。なお、図23において、特に述べない限り、図1の符号と同じ符号は実施例1と同様の構成を示す。
図23に示すように、メモリシステム5000は、パワーオン検知回路1と、参照電位発生回路2と、基準電位発生回路3と、VPPLOW発生回路(昇圧回路)4と、VPPHigh発生回路(昇圧回路)5と、VDC発生回路(降圧回路)6と、VAA発生回路(降圧回路)7と、VINT発生回路(降圧回路)8と、ダミープレートドライバ9と、ロー/カラムドライバ10と、プレートドライバ11と、周辺論理回路12と、ワード線昇圧回路13と、を備える。
なお、内部電源電圧発生回路500は、上記構成のうち、VPPLOW発生回路(昇圧回路)4と、VPPHigh発生回路(昇圧回路)5と、VDC発生回路(降圧回路)6と、VAA発生回路(降圧回路)7と、VINT発生回路(降圧回路)8と、により、構成される。
また、VPPLOW発生回路4は、外部電源電圧VDDを昇圧し、昇圧電圧VPPLOWを出力するようになっている。また、VPPHigh発生回路5は、昇圧電圧VPPLOWを昇圧し、昇圧電圧VPPLOWよりも高い昇圧電圧VPPHighを出力するようになっている。
また、降圧回路であるVDC発生回路6は、昇圧電圧VPPLOWを降圧し、内部電源電圧である降圧電圧VDCを発生し、ダミープレートドライバ9に供給するようになっている。
また、降圧回路であるVAA発生回路7は、昇圧電圧VPPLowを降圧して、メモリセルアレイ(図示せず)に電位を供給するためのアレイ電圧である降圧電圧VAAを発生し、ロー/カラムデコーダ10やプレートドライバ11に供給するようになっている。
また、VINT発生回路8は、昇圧電圧VPPHighを降圧して、周辺論理回路12等を駆動するための内部電圧VINTを発生するようになっている。
また、ワード線昇圧回路13は、昇圧電圧VPPHighに基づいてワード線に供給する電圧を生成するようになっている。
ここで、FeRAMは、破壊読出しでかつ不揮発性であるため、電源の立ち上げ時にはデータの破壊もしくは誤書き込みに特に注意する必要がある。
そこで、各種内部電源の立ち上げ方は、TCユニット型メモリセルアレイ構成を持つFeRAM(Chain FeRAM)である事も考慮して、1番目:昇圧電圧VPPLOW、VPPHigh、2番目:降圧電圧(内部電源電圧)VINT、3番目:降圧電圧(アレイ電圧)VAA/降圧電圧(内部電源電圧)VDCの順とする。
昇圧電圧VPPLOW、VPPHighを最も先に立ち上げることにより、TCユニット型メモリセルアレイ構成では、強誘電体キャパシタの両電極間がショートし、電位差がかからなくなる。これにより、誤読み出しと誤書き込みを抑制できる。
また、その後、降圧電圧(内部電源電圧)VINTを2番目に立ち上げることにより、コアを制御する周辺回路を確実に動作させて、コアの誤った選択を行わないようにすることができる。
そして、最後にコアに直接入る降圧電圧(アレイ電圧)VAA/降圧電圧(内部電源電圧)VDCが立ち上がるようにする。
このような検討を踏まえて、以上のような構成を有するメモリシステム5000の動作の一例について、説明する。
図24は、メモリシステム5000の各構成要素の信号波形の一例を示すタイミングチャートである。
実施例1と同様にして基準電圧VREFが立ち上がった後(時刻t2)、VPPLOW発生回路が起動し(時刻t3)、VPPLOW発生回路4が所定の昇圧電圧VPPLOWを発生する(時刻t4a)。
なお、このとき、VPPLOW発生回路4およびVPPHigh発生回路5は、MOSキャパジタのゲートがそれぞれVDD−2×Vth、VPPLOW−2×Vthにプリチャージされ、該MOSキャパシタの駆動により昇圧が行われ、電荷が転送される。このため、昇圧電圧VPPLOWは外部電源電圧VDDの立ち上がりに追随して上がり、昇圧電圧VPPHighは昇圧電圧VPPLOWの立ち上がりに追随して上がる。
続いて、VPPHigh発生回路5が起動し、VPPHigh発生回路5が所定の昇圧電圧VPPHighを発生する(時刻t4b)。
続いて、VINT発生回路8が、起動する(時刻t5b)。
続いて、VINT発生回路8が、昇圧電圧VPPHighを電源電圧として降圧し、降圧電圧(内部電源電圧)VINTを発生する(時刻t6b)。
続いて、VDC発生回路6およびVAA発生回路7が起動する(時刻t5a)。
続いて、VDC発生回路6およびVAA発生回路7が昇圧電圧VPPLowを電源電圧として降圧し、降圧電圧(内部電源電圧)VDC、降圧電圧(アレイ電圧)VAAを発生する(時刻t6a)。
このように、各種内部電源の立ち上げ方は、TCユニット型メモリセルアレイ構成を持つFeRAM(Chain FeRAM)である事も考慮して、1番目:昇圧電圧VPPLOW、VPPHigh、2番目:降圧電圧(内部電源電圧)VINT、3番目:降圧電圧(アレイ電圧)VAA/降圧電圧(内部電源電圧)VDCの順とする。
以上のように、本実施例に係る内部電源電圧発生回路によれば、より効率的に電圧を供給することができる。さらに、既述のように、FeRAMの動作をより適正化することができる。
本実施例6は、DRAMの常誘電体であるMOSキャパシタを強誘電体キャパシタに置き換えて構成したメモリセルアレイを有する、強誘電体メモリ装置に適用した例について説明する。
ここで、図25は、本発明の実施例6に係る強誘電体メモリ装置の構成の一例を示す回路図である。
図25に示すように、強誘電体メモリ装置は、プレート線PL<0>、<2>とビット線BL<0>との間で、強誘電体キャパシタC0、C2とMOSトランジスタTr0、Tr2とがそれぞれ直列接続され、さらに、プレート線PL<1>、<3>とビット線/BL<0>との間で、強誘電体キャパシタC1、C3とMOSトランジスタTr1、Tr3とがそれぞれ直列接続され構成されるメモリセルアレイを備える。
各MOSトランジスタTr0〜Tr3のゲートには、ワード線WL<0>〜WL<7>がそれぞれ接続されている。また、ブロック選択MOSトランジスタTrBS、/TrBSのゲートには、選択線BS<0>、/BS<0>が接続されている。
さらに強誘電体メモリ装置は、実施例5と同様に、ビット線BL、/BLに接続されたMOSトランジスタM1〜M7と、MOSトランジスタM1〜M3のゲートに接続された制御線EQLと、MOSトランジスタM4、M5のゲートに接続されたワード線/DWL、DWLと、MOSトランジスタM4、M5のソースにキャパシタC4、C5を介して接続されたプレート線/DPL、DPLと、を備える。
さらに、強誘電体メモリ装置は、実施例5と同様に、センスアンプS/Aと、センスアンプS/Aに接続された接地線VSSおよび電源線VSAと、MOSトランジスタM6、M7のゲートに接続された制御線CSL<0>と、センスアンプDQS/Aと、出力線DQ、/DQと、を備える。
また、ワード線WL<0>〜WL<3>、制御線EQL、ワード線/DWL、DWL、制御線CSL<0>には、昇圧電圧VPP(昇圧電圧VPPLOW、VPPHigh)に応じた電圧が供給されている。また、プレート線PL<0>、<1>、電源線VSAには、降圧電圧VAAが供給されている。また、プレート線/DPL、DPLには、降圧電圧VDCが供給されている。
また、図26は、本発明の一態様である実施例6に係る内部電源電圧発生回路600を備えたメモリシステム6000の一例を示すブロック図である。なお、図26において、特に述べない限り、図1の符号と同じ符号は実施例1と同様の構成を示す。
図26に示すように、メモリシステム6000は、パワーオン検知回路1と、参照電位発生回路2と、基準電位発生回路3と、VPPLOW発生回路(昇圧回路)4と、VPPHigh発生回路(昇圧回路)5と、VDC発生回路(降圧回路)6と、VAA発生回路(降圧回路)7と、VINT発生回路(降圧回路)8と、ダミープレートドライバ9と、ロー/カラムドライバ10と、プレートドライバ11と、周辺論理回路12と、ワード線昇圧回路13と、を備える。
なお、内部電源電圧発生回路600は、上記構成のうち、VPPLOW発生回路(昇圧回路)4と、VPPHigh発生回路(昇圧回路)5と、VDC発生回路(降圧回路)6と、VAA発生回路(降圧回路)7と、VINT発生回路(降圧回路)8と、により、構成される。
また、VPPLOW発生回路4は、外部電源電圧VDDを昇圧し、昇圧電圧VPPLOWを出力するようになっている。また、VPPHigh発生回路5は、昇圧電圧VPPLOWを昇圧し、昇圧電圧VPPLOWよりも高い昇圧電圧VPPHighを出力するようになっている。
また、降圧回路であるVDC発生回路6は、昇圧電圧VPPLOWを降圧し、内部電源電圧である降圧電圧VDCを発生し、ダミープレートドライバ9に供給するようになっている。
また、降圧回路であるVAA発生回路7は、昇圧電圧VPPLowを降圧して、メモリセルアレイ(図示せず)に電位を供給するためのアレイ電圧である降圧電圧VAAを発生し、ロー/カラムデコーダ10やプレートドライバ11に供給するようになっている。
また、VINT発生回路8は、昇圧電圧VPPLowを降圧して、周辺論理回路12等を駆動するための内部電圧VINTを発生するようになっている。
また、ワード線昇圧回路13は、昇圧電圧VPPHighに基づいてワード線に供給する電圧を生成するようになっている。
ここで、FeRAMは、破壊読出しでかつ不揮発性であるため、電源の立ち上げ時にはデータの破壊もしくは誤書き込みに特に注意する必要がある。
そこで、各種内部電源の立ち上げ方は、DRAM型のFeRAMの強誘電体キャパシタであることを考慮して、1番目:降圧電圧(内部電源電圧)VINT、2番目:降圧電圧(アレイ電圧)VAA/降圧電圧(内部電源電圧)VDC、3番目:昇圧電圧VPPLOW、VPPHighの順とする。
まず、降圧電圧(内部電源電圧)VINTを始めに立ち上げることにより、コアを制御する周辺回路を確実に動作させて、コアの誤った選択を行わないようにすることができる。
そして、次にコアに直接入る降圧電圧(アレイ電圧)VAA/降圧電圧(内部電源電圧)VDCが立ち上がるようにする。
そして、DRAM型のFeRAMの場合、ワード線が選択されてしまうと誤書き込みや誤読み出しの危険が発生するため、昇圧電圧VPPLOW、VPPHighを最後に立ち上げる。
このような検討を踏まえて、以上のような構成を有するメモリシステム6000の動作の一例について、説明する。
図27は、メモリシステム6000の各構成要素の信号波形の一例を示すタイミングチャートである。
実施例5と同様にして基準電圧VREFが立ち上がった後(時刻t2)、VPPLOW発生回路が起動し(時刻t3)、VPPLOW発生回路4が所定の昇圧電圧VPPLOWを発生する(時刻t4a)。
なお、このとき、VPPLOW発生回路4およびVPPHigh発生回路5は、MOSキャパジタのゲートがそれぞれVDD−2×Vth、VPPLOW−2×Vthにプリチャージされ、該MOSキャパシタの駆動により昇圧が行われ、電荷が転送される。このため、昇圧電圧VPPLOWは外部電源電圧VDDの立ち上がりに追随して上がり、昇圧電圧VPPHighは昇圧電圧VPPLOWの立ち上がりに追随して上がる。
続いて、VINT発生回路8が、起動する(時刻t5d)。
続いて、VINT発生回路8が、昇圧電圧VPPLowを電源電圧として降圧し、降圧電圧(内部電源電圧)VINTを発生する(時刻t6d)。
続いて、VDC発生回路6およびVAA発生回路7が起動する(時刻t5a)。
続いて、VDC発生回路6およびVAA発生回路7が昇圧電圧VPPLowを電源電圧として降圧し、降圧電圧(内部電源電圧)VDC、降圧電圧(アレイ電圧)VAAを発生する(時刻t6a)。
続いて、VPPHigh発生回路5が起動し、VPPHigh発生回路5が所定の昇圧電圧VPPHighを発生する(時刻t4b)。
このように、各種内部電源の立ち上げ方は、DRAM型のFeRAMの強誘電体キャパシタであることを考慮して、1番目:降圧電圧(内部電源電圧)VINT、2番目:降圧電圧(アレイ電圧)VAA/降圧電圧(内部電源電圧)VDC、3番目:昇圧電圧VPPLOW、VPPHighの順とする。
以上のように、本実施例に係る内部電源電圧発生回路によれば、より効率的に電圧を供給することができる。さらに、既述のように、FeRAMの動作をより適正化することができる。
1 パワーオン検知回路
2 参照電位発生回路
3 基準電位発生回路
4 VPPLOW発生回路(昇圧回路)
5 VPPHigh発生回路(昇圧回路)
6 VDC発生回路(降圧回路)
7 VAA発生回路(降圧回路)
8 VINT発生回路(降圧回路)
9 ダミープレートドライバ
10 ロー/カラムドライバ
11 プレートドライバ
12 周辺論理回路
13 ワード線昇圧回路
100、400、500、600 内部電源電圧発生回路
1000、4000、5000、6000 メモリシステム

Claims (6)

  1. 外部電源電圧が印加される第1の昇圧入力端子にドレインが接続された第1のMOSトランジスタと、前記第1のMOSトランジスタのソースにドレインおよびゲートが接続され、第1の昇圧出力端子にソースが接続された第2のMOSトランジスタと、前記第1のMOSトランジスタのソースにゲートが接続され、第1のクロック信号がソースおよびドレインに入力される第1のMOSキャパシタと、を有し、前記第1のクロック信号に応じて、前記外部電源電圧を昇圧し、第1の昇圧電圧を前記第1の昇圧出力端子から出力する第1の昇圧回路と、
    前記第1の昇圧電圧が印加される第2の昇圧入力端子にドレインが接続された第3のMOSトランジスタと、前記第3のMOSトランジスタのソースにドレインおよびゲートが接続され、第2の昇圧出力端子にソースが接続された第4のMOSトランジスタと、前記第3のMOSトランジスタのソースにゲートが接続され、第2のクロック信号がソースおよびドレインに入力される第2のMOSキャパシタと、を有し、前記第2のクロック信号に応じて、前記第1の昇圧電圧を昇圧し、前記第1の昇圧電圧よりも高い第2の昇圧電圧を前記第2の昇圧出力端子から出力する第2の昇圧回路と、
    前記第1の昇圧電圧を降圧し、第1の降圧電圧を出力する第1の降圧回路と、
    前記第2の昇圧電圧を降圧し、前記第1の昇圧電圧よりも高い第2の降圧電圧を出力する第2の降圧回路と、を備える
    ことを特徴とする内部電源電圧発生回路。
  2. 前記第1の昇圧回路は、前記第1の昇圧入力端子にドレインが接続され、前記第1のMOSトランジスタのゲートにソースが接続され、前記第1のMOSトランジスタのソースにゲートが接続された第5のMOSトランジスタと、前記第5のMOSトランジスタのソースにドレインおよびゲートが接続され、前記第1の昇圧出力端子にソースが接続された第6のMOSトランジスタと、前記第5のMOSトランジスタのソースにゲートが接続され、第1のクロック信号の位相を反転した信号がソースおよびドレインに入力される第3のMOSキャパシタと、を有し、
    前記第2の昇圧回路は、前記第2の昇圧入力端子にドレインが接続され、前記第3のMOSトランジスタのゲートにソースが接続され、前記第3のMOSトランジスタのソースにゲートが接続された第7のMOSトランジスタと、前記第7のMOSトランジスタのソースにドレインおよびゲートが接続され、前記第2の昇圧出力端子にソースが接続された第8のMOSトランジスタと、前記第7のMOSトランジスタのソースにゲートが接続され、第2のクロック信号の位相を反転した信号がソースおよびドレインに入力される第4のMOSキャパシタと、を有する
    ことを特徴とする請求項1に記載の内部電源電圧発生回路。
  3. 外部電源電圧を昇圧し、第1の昇圧電圧を第1の昇圧出力端子から出力する第1の昇圧回路と、
    前記第1の昇圧電圧を昇圧し、前記第1の昇圧電圧よりも高い第2の昇圧電圧を第2の昇圧出力端子から出力する第2の昇圧回路と、
    前記第1の昇圧電圧が印加される第1の降圧入力端子と第1の降圧出力端子との間に接続されたnMOSトランジスタである第1のMOSトランジスタと、前記第1の降圧入力端子と前記第1の降圧出力端子との間に接続され、前記第1のMOSトランジスタのゲートにゲートが接続されたnMOSトランジスタである第2のMOSトランジスタと、前記第1の降圧入力端子と前記第1のMOSトランジスタとの間に接続されたpMOSトランジスタである第3のMOSトランジスタと、を有し、前記第1の昇圧電圧を降圧し、第1の降圧電圧を前記第1の降圧出力端子から出力する第1の降圧回路と、
    前記第2の昇圧電圧が印加される第2の降圧入力端子と第2の降圧出力端子との間に接続されたnMOSトランジスタである第4のMOSトランジスタと、前記第2の降圧入力端子と前記第2の降圧出力端子との間に接続され、前記第4のMOSトランジスタのゲートにゲートが接続されたnMOSトランジスタである第5のMOSトランジスタと、前記第2の降圧入力端子と前記第4のMOSトランジスタとの間に接続されたpMOSトランジスタである第6のMOSトランジスタと、を有し、前記第2の昇圧電圧を降圧し、前記第1の昇圧電圧よりも高い第2の降圧電圧を前記第2の降圧出力端子から出力する第2の降圧回路と、を備え、
    前記第1のMOSトランジスタのゲート電圧は、前記外部電源電圧よりも高く、且つ、前記第1の昇圧電圧よりも低く、
    前記第4のMOSトランジスタのゲート電圧は、前記第1の昇圧電圧よりも高く、且つ、前記第2の昇圧電圧よりも低い
    ことを特徴とする内部電源電圧発生回路。
  4. 前記第1の降圧回路は、
    前記第1の降圧入力端子にソースが接続され、前記第1のMOSトランジスタのゲートにドレインが接続されたpMOSトランジスタである第7のMOSトランジスタと、
    前記第7のMOSトランジスタのドレインにドレインおよびゲートが接続されたnMOSトランジスタである第8のMOSトランジスタと、
    前記第8のMOSトランジスタのソースに一端が接続された第1の分圧抵抗と、
    前記第1の分圧抵抗の他端と接地との間に接続された第2の分圧抵抗と、
    前記第7のMOSトランジスタのドレインにドレインおよびゲートが接続されたnMOSトランジスタである第9のMOSトランジスタと、
    前記第9のMOSトランジスタのソースに一端が接続され、第1の活性化信号に応じてオンする第1のスイッチ回路と、
    前記第1のスイッチ回路の他端に一端が接続された第3の分圧抵抗と、
    前記第3の分圧抵抗の他端および前記第1の分圧抵抗の他端に一端が接続された第4の分圧抵抗と、
    前記第4の分圧抵抗の他端と前記接地との間に接続され、前記第1の活性化信号に応じてオンする第2のスイッチ回路と、
    前記第1の分圧抵抗と前記第2の分圧抵抗との間の第1のモニタ電圧と基準電圧とを比較し、その比較結果に応じた電圧を前記第7のMOSトランジスタのゲートに出力する第1のアンプ回路と、を有し、
    前記第2の降圧回路は、
    前記第2の降圧入力端子にソースが接続され、前記第4のMOSトランジスタのゲートにドレインが接続されたpMOSトランジスタである第10のMOSトランジスタと、
    前記第10のMOSトランジスタのドレインにドレインおよびゲートが接続されたnMOSトランジスタである第11のMOSトランジスタと、
    前記第11のMOSトランジスタのソースに一端が接続された第5の分圧抵抗と、
    前記第5の分圧抵抗の他端と接地との間に接続された第6の分圧抵抗と、
    前記第10のMOSトランジスタのドレインにドレインおよびゲートが接続されたnMOSトランジスタである第12のMOSトランジスタと、
    前記第12のMOSトランジスタのソースに一端が接続され、第2の活性化信号に応じてオンする第3のスイッチ回路と、
    前記第3のスイッチ回路の他端に一端が接続された第7の分圧抵抗と、
    前記第7の分圧抵抗の他端および前記第5の分圧抵抗の他端に一端が接続された第8の分圧抵抗と、
    前記第8の分圧抵抗の他端と前記接地との間に接続され、前記第2の活性化信号に応じてオンする第4のスイッチ回路と、
    前記第5の分圧抵抗と前記第6の分圧抵抗との間の第2のモニタ電圧と前記基準電圧とを比較し、その比較結果に応じた電圧を前記第10のMOSトランジスタのゲートに出力する第2のアンプ回路と、を有する
    ことを特徴とする請求項3に記載の内部電源電圧発生回路。
  5. 前記第1の昇圧出力端子と前記第2の昇圧出力端子との間に接続された第1の出力抵抗と、
    前記第1の昇圧出力端子と前記接地との間に接続された第2の出力抵抗と、を備え、
    前記第1の昇圧回路および前記第2の昇圧回路を昇圧動作させた後、一定期間経過後、前記第2の昇圧回路を昇圧動作させつつ前記第1の昇圧回路を非活性化する
    ことを特徴とする請求項1ないし4の何れかに記載の内部電源電圧発生回路。
  6. 前記第1の昇圧回路を昇圧動作させた後、前記第1の降圧回路を降圧動作させ、
    その後、前記第2の昇圧回路を昇圧動作させた後、前記第2の降圧回路を降圧動作させることを特徴とする請求項1ないし4に記載の内部電源電圧発生回路。
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