JP2019054370A - 半導体記憶装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】電源投入時に流れる貫通電流を低減させる半導体記憶装置を提供する。【解決手段】半導体記憶装置の電源保護回路23は、第1パッドP1に接続された第1端及び第1ノードGINに接続された第2端を含む第1トランジスタTr9と、第2パッドP2に接続された第1端及び第1ノードGINに接続された第2端を含む第2トランジスタTr10と、第1パッドと異なる電圧が供給された第2パッドに接続された第1端、第1ノードに接続された第2端及び第2ノードVPDに接続されたゲートを含み、第2トランジスタと異なるサイズを有する第3トランジスタTr11と、第1パッドに接続された第1端、第2ノードに接続された第2端及び第1ノードに接続されたゲートを含む第4トランジスタTr12と、第2パッドに接続された第1端、第2ノードに接続された第2端及び第1ノードに接続されたゲートを含む第5トランジスタTr13と、を含む。【選択図】図3
Description
実施形態は、半導体記憶装置に関する。
半導体記憶装置としてのNAND型フラッシュメモリが知られている。
電源投入時に流れる貫通電流を低減させる。
実施形態の半導体記憶装置は、第1電圧が供給された第1パッドと、上記第1電圧と異なる第2電圧が供給された第2パッドと、電源保護回路と、を備える。上記電源保護回路は、第1トランジスタと、第2トランジスタと、第3トランジスタと、第4トランジスタと、第5トランジスタと、を含む。上記第1トランジスタは、上記第1パッドに電気的に接続された第1端と、第1ノードに電気的に接続された第2端と、を含む。上記第2トランジスタは、上記第2パッドに電気的に接続された第1端と、上記第1ノードに電気的に接続された第2端と、を含む。上記第3トランジスタは、上記第2パッドに電気的に接続された第1端と、上記第1ノードに電気的に接続された第2端と、第2ノードに電気的に接続されたゲートと、を含み、上記第2トランジスタと異なるサイズを有する。上記第4トランジスタは、上記第1パッドに電気的に接続された第1端と、上記第2ノードに電気的に接続された第2端と、上記第1ノードに電気的に接続されたゲートと、を含む。上記第5トランジスタは、上記第2パッドに電気的に接続された第1端と、上記第2ノードに電気的に接続された第2端と、上記第1ノードに電気的に接続されたゲートと、を含む。
以下、図面を参照して実施形態について説明する。なお、以下の説明において、同一の機能及び構成を有する構成要素については、共通する参照符号を付す。
1. 第1実施形態
第1実施形態に係る半導体記憶装置について説明する。第1実施形態に係る半導体記憶装置は、例えば、NAND型フラッシュメモリを含む。
第1実施形態に係る半導体記憶装置について説明する。第1実施形態に係る半導体記憶装置は、例えば、NAND型フラッシュメモリを含む。
1.1 構成について
まず、第1実施形態に係るメモリシステムの構成について説明する。
まず、第1実施形態に係るメモリシステムの構成について説明する。
1.1.1 メモリシステムの全体構成について
図1は、第1実施形態に係るメモリシステムの構成の一例を示すブロック図である。メモリシステム1は、例えば、外部の図示しないホスト機器と通信する。メモリシステム1は、ホスト機器からのデータを保持し、また、データをホスト機器に読み出す。
図1は、第1実施形態に係るメモリシステムの構成の一例を示すブロック図である。メモリシステム1は、例えば、外部の図示しないホスト機器と通信する。メモリシステム1は、ホスト機器からのデータを保持し、また、データをホスト機器に読み出す。
図1に示すように、メモリシステム1は、コントローラ10及び半導体記憶装置20を備えている。コントローラ10は、ホスト機器から命令を受取り、受け取られた命令に基づいて半導体記憶装置20を制御する。具体的には、コントローラ10は、ホスト機器から書込みを指示されたデータを半導体記憶装置20に書込み、ホスト機器から読出しを指示されたデータを半導体記憶装置20から読み出してホスト機器に送信する。コントローラ10は、NANDバスによって半導体記憶装置20に接続される。半導体記憶装置20は、複数のメモリセルを備え、データを例えば不揮発に記憶することにより、NAND型フラッシュメモリとして機能する。メモリセルは、これに限定されることなく、データを揮発に記憶してもよい。
NANDバスは、NANDインタフェースに従った信号/CE、CLE、ALE、/WE、/RE、/WP、/RB、及びI/Oの送受信を行う。信号/CEは、半導体記憶装置20をイネーブルにするための信号である。信号CLEは、信号CLEが“H(High)”レベルである間に半導体記憶装置20に流れる信号I/Oがコマンドであることを半導体記憶装置20に通知する。信号ALEは、信号ALEが“H”レベルである間に半導体記憶装置20に流れる信号I/Oがアドレスであることを半導体記憶装置20に通知する。信号/WEは、信号/WEが“L(Low)”レベルである間に半導体記憶装置20に流れる信号I/Oを半導体記憶装置20に取り込むことを指示する。信号/REは、半導体記憶装置20に信号I/Oを出力することを指示する。信号/WPは、データ書込み及び消去の禁止を半導体記憶装置20に指示する。信号/RBは、半導体記憶装置20がレディ状態(外部からの命令を受け付ける状態)であるか、ビジー状態(外部からの命令を受け付けない状態)であるかを示す。信号I/Oは、例えば8ビットの信号であり、当該8ビットの信号の各々が異なる信号線を介して送受信される。信号I/Oは、半導体記憶装置20とコントローラ10との間で送受信されるデータの実体であり、コマンド、アドレス、及びデータを含む。データは、例えば、書込みデータ及び読出しデータを含む。
また、半導体記憶装置20には、種々の電源が供給される。半導体記憶装置20に供給される電圧は、例えば、電圧VDD及びVSSを含む。電圧VDDは、半導体記憶装置20内の各種回路を駆動するために供給される電圧であり、例えば、1.8Vである。電圧VSSは、接地電圧であり、電圧VDDより小さい。電圧VSSは、例えば、0Vである。
1.1.2 コントローラの構成について
引き続き図1を用いて、第1実施形態に係るメモリシステムのコントローラについて説明する。コントローラ10は、プロセッサ(CPU:Central Processing Unit)11、内蔵メモリ(RAM:Random Access Memory)12、NANDインタフェース回路13、バッファメモリ14、及びホストインタフェース回路15を備えている。
引き続き図1を用いて、第1実施形態に係るメモリシステムのコントローラについて説明する。コントローラ10は、プロセッサ(CPU:Central Processing Unit)11、内蔵メモリ(RAM:Random Access Memory)12、NANDインタフェース回路13、バッファメモリ14、及びホストインタフェース回路15を備えている。
プロセッサ11は、コントローラ10全体の動作を制御する。プロセッサ11は、例えば、ホスト機器から受信したデータの書込み命令に応答して、NANDインタフェースに基づく書込み命令を半導体記憶装置20に対して発行する。この動作は、読出し及び消去の場合についても同様である。
内蔵メモリ12は、例えば、DRAM(Dynamic RAM)等の半導体メモリであり、プロセッサ11の作業領域として使用される。内蔵メモリ12は、半導体記憶装置20を管理するためのファームウェア、及び各種の管理テーブル等を保持する。
NANDインタフェース回路13は、NANDバスを介して半導体記憶装置20と接続され、半導体記憶装置20との通信を司る。NANDインタフェース回路13は、プロセッサ11の指示により、コマンド、アドレス、及び書込みデータを半導体記憶装置20に送信する。また、NANDインタフェース回路13は、半導体記憶装置20から読出しデータを受信する。
バッファメモリ14は、コントローラ10が半導体記憶装置20及びホスト機器から受信したデータ等を一時的に保持する。
ホストインタフェース回路15は、ホスト機器と接続され、ホスト機器との通信を司る。ホストインタフェース回路15は、例えば、ホスト機器から受信した命令及びデータを、それぞれプロセッサ11及びバッファメモリ14に転送する。
1.1.3 半導体記憶装置の構成について
引き続き図1を用いて、第1実施形態に係る半導体記憶装置の構成例について説明する。半導体記憶装置20は、パッド群21、インタフェース回路22、電源保護回路23、メモリコア24、及びシーケンサ25を備えている。
引き続き図1を用いて、第1実施形態に係る半導体記憶装置の構成例について説明する。半導体記憶装置20は、パッド群21、インタフェース回路22、電源保護回路23、メモリコア24、及びシーケンサ25を備えている。
パッド群21は、複数の信号送受信用のパッドを含む。パッド群21は、コントローラ10から受信した信号/CE、CLE、ALE、/WE、/RE、/WP、及びI/Oをインタフェース回路22に転送する。なお、パッド群21は、信号I/Oの各ビットの信号線の各々に対応する8つのパッド(図示せず)を含む。また、パッド群21は、インタフェース回路22から受信した信号/RBを半導体記憶装置20の外部に転送する。
また、パッド群21は、電圧供給用のパッドP1及びP2を含む。パッドP1は電圧VDDを電源保護回路23に供給し、パッドP2は電圧VSSを電源保護回路23に供給する。
インタフェース回路22は、信号I/O内のコマンド及びアドレスをシーケンサ25に送信し、データをメモリコア24と送受信する。
電源保護回路23は、電圧VDDをインタフェース回路22に供給する。電源保護回路23は、例えば、電圧VDD及びVSSに基づき、電圧VDDにサージが発生した場合、当該サージを低減させた電圧VDDをインタフェース回路22に供給する機能を有する。電源保護回路23の詳細については後述する。
メモリコア24は、データを記憶する複数のメモリセルを含むメモリセルアレイ(図示せず)を含む。メモリコア24は、メモリセルアレイに対するデータの読出し処理及び書込み処理が可能となるように構成される。
シーケンサ25は、コマンドを受け取り、受け取ったコマンドに基づくシーケンスに従って半導体記憶装置20の全体を制御する。
1.1.4 電源保護回路の構成について
次に、第1実施形態に係る半導体記憶装置の電源保護回路の構成について、図2を用いて説明する。
次に、第1実施形態に係る半導体記憶装置の電源保護回路の構成について、図2を用いて説明する。
図2に示すように、電源保護回路23は、電源保護素子231、電源電圧検出回路232、電流抑制回路233、及び電源保護素子制御回路234を備えている。
上述の通り、電源保護回路23には、パッドP1及びP2を介してそれぞれ電圧VDD及びVSSが供給される。
電源保護素子231は、パッドP1に接続された第1端と、パッドP2に接続された第2端と、を含む。電源保護素子231は、例えば、パッドP1にサージが印加された場合に、パッドP1からパッドP2にオン電流Isを流すことにより、インタフェース回路22を保護する機能を有する。また、電源保護素子231は、例えば、ノードGINに接続された入力端を更に含む。電源保護素子231は、電源保護素子制御回路234からノードGINを介して制御信号を受け取ることにより、オン電流Isを流すか否かを切り替えることが出来る。
電源電圧検出回路232は、パッドP1に接続された第1端と、パッドP2に接続された第2端と、ノードVPDに接続された出力端と、を含む。電源電圧検出回路232は、パッドP1及びP2の間の電圧差を検出し、当該電圧差の大きさに応じて、ノードVPDを介して電流抑制回路233に信号を出力する。電源電圧検出回路232は、例えば、パッドP1及びP2間の電圧差が或る閾値を超えない場合、電流抑制回路233のスイッチをオンする信号を出力し、パッドP1及びP2間の電圧差が或る閾値を超えた場合、電流抑制回路233のスイッチをオフする信号を出力し得る。電源電圧検出回路232に設定される閾値は、例えば、サージが印加されたか否かを判定可能な電圧値が設定可能である。具体的には、当該閾値は、インタフェース回路22に通常時に供給される電圧値(VDD)以上であり、かつインタフェース回路22内の素子を破壊する可能性がある電圧値未満の値が設定されることが望ましい。
電流抑制回路233は、ノードGINに接続された第1端と、パッドP2に接続された第2端と、ノードVPDに接続された入力端と、を含むスイッチを含む。電流抑制回路233は、例えば、スイッチをオンすることによってノードGINをパッドP2に電気的に接続し、スイッチをオフすることによってノードGINをパッドP2から電気的に切断する。
電源保護素子制御回路234は、パッドP1に接続された第1端と、パッドP2に接続された第2端と、ノードGINに接続された出力端と、を含む。電源保護素子制御回路234は、パッドP1及びP2間の電圧差に応じて、ノードGINを介して電源保護素子231にオン電流Isを流す旨を指示する制御信号を出力し得る。当該制御信号は、電流抑制回路233のスイッチがオフの場合に有効となり、オンの場合に無効となる。
以上のような構成とすることにより、電源保護素子231及び電源保護素子制御回路234は、パッドP1及びP2間の電圧差に応じてオン電流Isを流し、インタフェース回路22を保護することが出来る。また、電源電圧検出回路232及び電流抑制回路233は、オン電流Isを流す必要がないにも関わらず電源保護素子制御回路234が電源保護素子231にオン電流Isを流す旨の制御信号が出力されている場合、当該制御信号を切断又は抑制し、オン電流Isが流れないようにすることが出来る。
上述の電源保護回路23の具体的な回路構成について、図3を用いて説明する。図3では、電源保護素子231及び電源保護素子制御回路234が、RCTMOS(Resistance Capacitor Triggered Metal Oxide Semiconductor)回路である場合が一例として示される。
図3に示すように、電源保護回路23は、トランジスタTr1、Tr2、Tr3、Tr4、Tr5、Tr6、Tr7、Tr8、Tr9、Tr10、Tr11、Tr12、Tr13、及びTr14、抵抗R1、R2、R3、及びR4、並びにキャパシタC1及びC2を含む。トランジスタTr1〜Tr3、Tr7、Tr9、及びTr12は、例えば、pチャネルの極性を有する。トランジスタTr4〜Tr6、Tr8、Tr10、Tr11、Tr13、及びTr14は、例えば、nチャネルの極性を有する。
トランジスタTr14は、例えば、電源保護素子231として機能する。トランジスタTr9、及びTr11〜13、並びに抵抗R3は、電源電圧検出回路232及び電流抑制回路233として機能する。トランジスタTr1〜Tr10、抵抗R1〜R2及びR4、並びにキャパシタC1〜C2は、例えば、電源保護素子制御回路234として機能する。
トランジスタTr1〜Tr11、Tr13、及びTr14は、例えば、電圧VDDと、電圧VSSとの間の或る閾値電圧(便宜的に、電圧VTと言う。)において、オン状態又はオフ状態に切り替わることが好ましい。より具体的には、トランジスタTr1〜Tr3、Tr7、及びTr9は、電圧VTより低い電圧がゲートに印加されると、オン状態となり、電圧VTより高い電圧がゲートに印加されると、オフ状態となる。また、トランジスタTr4〜Tr6、Tr8、Tr10、Tr11、Tr13、及びTr14は、電圧VTより低い電圧がゲートに印加されると、オフ状態となり、電圧VTより高い電圧がゲートに印加されると、オン状態となる。このように、pチャネルの極性を有するトランジスタと、nチャネルの極性を有するトランジスタは、一方がオン状態の場合は他方がオフ状態となり、一方がオフ状態の場合は他方がオン状態となることが好ましい。以下の説明では、トランジスタTr1〜Tr13のゲートに印加される電圧について、電圧VTよりも低い電圧を“L”レベルと言い、電圧VTよりも高い電圧を“H”レベルと言う。また、電圧VT付近の電圧が印加されることによって、“L”レベルとも“H”レベルとも判別できない状態を、「不定である」とも言う。
トランジスタTr12の閾値電圧は、他のトランジスタTr1〜Tr3、Tr7、及びTr9の閾値電圧VTよりも低く設定される。このため、トランジスタTr12は、これらのトランジスタよりも高速に動作する。
抵抗R1は、パッドP1に接続された第1端と、ノードVRCに接続された第2端とを含む。キャパシタC1は、パッドP2に接続された第1端と、ノードVRCに接続された第2端とを含む。抵抗R1及びキャパシタC1は、各々の抵抗値及び容量に基づいて決定される時定数に基づいて動作するトリガ回路として機能する。具体的には、ノードVRCの電圧は、パッドP1の電圧変動に対して、当該時定数に基づく時間的な遅れを伴って追従する。このようなトリガ回路は、RCタイマとも言う。
トランジスタTr1は、パッドP1に接続された第1端と、トランジスタTr3の第1端に接続された第2端と、ノードVRCに接続されたゲートと、を含む。トランジスタTr2は、パッドP1に接続された第1端と、トランジスタTr3の第1端に接続された第2端と、ノードVFBに接続されたゲートと、を含む。トランジスタTr3は、ノードVSECONDに接続された第2端と、ノードVRCに接続されたゲートとを含む。
トランジスタTr4は、パッドP2に接続された第1端と、トランジスタTr6の第1端に接続された第2端と、ノードVRCに接続されたゲートと、を含む。トランジスタTr5は、パッドP2に接続された第1端と、トランジスタTr6の第1端に接続された第2端と、ノードVFBに接続されたゲートと、を含む。トランジスタTr6は、ノードVSECONDに接続された第2端と、ノードVRCに接続されたゲートと、を含む。
トランジスタTr1、Tr2、Tr4、及びTr5は、パッドP1の電圧VDDが変動する際に、電源保護回路23が安定して動作するためのヒステリシスを持たせる機能を有する。トランジスタTr3及びTr6は、ノードVRCの電圧を入力として、当該入力と反転した論理レベルを有する電圧をノードVSECONDに出力する、RCTMOS回路における1段目のインバータとして機能する。
トランジスタTr7は、パッドP1に接続された第1端と、ノードVFBに接続された第2端と、ノードVSECONDに接続されたゲートと、を含む。トランジスタTr8は、パッドP2に接続された第1端と、ノードVFBに接続された第2端と、ノードVSECONDに接続されたゲートと、を含む。トランジスタTr7及びTr8は、ノードVSECONDの電圧を入力として、当該入力と反転した論理レベルを有する電圧をノードVFBに出力する、RCTMOS回路における2段目のインバータとして機能する。
抵抗R2は、ノードVFBに接続された第1端と、ノードVTHIRDに接続された第2端とを含む。キャパシタC2は、パッドP2に接続された第1端と、ノードVTHIRDに接続された第2端とを含む。抵抗R2及びキャパシタC2は、電源保護回路23内のインバータ間の信号が発振することを抑制する機能を有する。
トランジスタTr9は、パッドP1に接続された第1端と、ノードGINに接続された第2端と、ノードVTHIRDに接続されたゲートと、を含む。トランジスタTr10は、パッドP2に接続された第1端と、ノードGINに接続された第2端と、ノードVTHIRDに接続されたゲートと、を含む。トランジスタTr9及びTr10は、ノードVTHIRDの電圧を入力として、当該入力と反転した論理レベルを有する電圧をノードGINに出力する、RCTMOS回路における3段目のインバータとして機能する。
なお、トリガ回路とトランジスタTr14との間に直列に接続される各インバータのサイズは、2段目のインバータが最も小さく、1段目のインバータがその次に小さく、3段目のインバータが最も大きくなるように設計される。サイズとは、例えば、ゲート長Lに対するゲート幅Wの割合(W/L)である。サイズは、ゲート長Lが同じ場合、ゲート幅Wの長さとみなしてもよい。
具体的には、例えば、トランジスタTr3のサイズは、トランジスタTr7のサイズより大きく、トランジスタTr9のサイズより小さい。トランジスタTr6のサイズは、トランジスタTr8のサイズより大きく、トランジスタTr10のサイズより小さい。
トランジスタTr11は、パッドP2に接続された第1端と、抵抗R3の第1端に接続された第2端と、ノードVPDに接続されたゲートと、を含む。抵抗R3は、ノードGINに接続された第2端を含む。なお、トランジスタTr11及び抵抗R3は、パッドP2とノードGINとの間に直列に接続されていればよく、接続の順番は図3の例に限られない。
パッドP1及びP2がトランジスタTr9、抵抗R3、及びトランジスタTr11を介して電気的に接続される場合、ノードGINの電圧は、パッドP1の電圧によって“H”レベルにプルアップされるか、パッドP2の電圧によって“L”レベルにプルダウンされる。
トランジスタTr11のインピーダンスは、例えば、トランジスタTr9と異なるインピーダンスを有する。これにより、トランジスタTr9及びトランジスタTr11が共にオン状態の場合、例えば、ノードGINの電圧は、トランジスタTr9のインピーダンスと、抵抗R3及びトランジスタTr11の合成インピーダンスとの大きさの割合に基づいて決定される。トランジスタTr9、抵抗R3、及びトランジスタTr11は、例えば、パッドP1の電圧が電圧Vlim1以上の場合、ノードGINの電圧がトランジスタTr14をオン状態にする大きさとなり、電圧Vlim1未満の場合、オフ状態にする大きさとなるように設計される。
以下の説明では、ノードGINの電圧がトランジスタTr14をオン状態となる状態を、「パッドP1の電圧によって“H”レベルにプルアップされた状態」とも言い、オフ状態となる状態を、「パッドP2の電圧によって“L”レベルにプルダウンされた状態」とも言う。すなわち、トランジスタTr9、抵抗R3、及びトランジスタTr11は、例えば、パッドP1の電圧が電圧Vlim1以上の場合、ノードGINの電圧をパッドP1の電圧によって“H”レベルにプルアップし、電圧Vlim1未満の場合、パッドP2の電圧によって“L”レベルにプルダウンするように設計される。
電圧Vlim1は、例えば、電圧VDDとして通常印加される電圧値より大きく、インタフェース回路22以降の半導体記憶装置20内の回路が許容する電圧の上限値より小さい。すなわち、電圧Vlim1は、電源保護回路23がオン電流Isを流す必要があるか否かを判定するための閾値として設定される。
なお、図3の例では、例えば、トランジスタTr11がトランジスタTr9との関係でプルアップする機能が無視できる程度に、トランジスタTr11のインピーダンスが小さく設定されてもよい。この場合、ノードGINの電圧は、トランジスタTr9及び抵抗R3の間のインピーダンスの大小関係によって決定される。
トランジスタTr12は、パッドP1に接続された第1端と、ノードVPDに接続された第2端と、ノードGINに接続されたゲートと、を含む。トランジスタTr13は、パッドP2に接続された第1端と、ノードVPDに接続された第2端と、ノードGINに接続されたゲートと、を含む。トランジスタTr12及びTr13は、ノードGINの電圧を入力として、当該入力と反転した論理レベルを有する電圧をノードVPDに出力する、インバータとして機能する。
抵抗R4は、パッドP2に接続された第1端と、ノードGINに接続された第2端と、を含む。抵抗R4は、パッドP2とノードGINとの間においてトランジスタTr11及び抵抗R3と並列に接続される。抵抗R4は、抵抗値が他の抵抗R1〜R3よりも大きい。抵抗R4は、ノードGINがパッドP1と電気的に接続されない状態において、ノードGINの電圧をパッドP2の電圧によって“L”レベルにプルダウンし得る。一方、上述の通り、抵抗R4は、他の抵抗R1〜R3よりも大きい抵抗値を有するため、ノードGINがパッドP1と電気的に接続された状態では、ノードGINの電圧をパッドP2の電圧によって“L”レベルにプルダウンする効果にはほとんど寄与しない。
トランジスタTr14は、パッドP1に接続された第1端と、パッドP2に接続された第2端と、ノードGINに接続されたゲートと、を含む。トランジスタTr14は、パッドP1の電圧が急峻に立ち上った際にオン状態となって第1端から第2端に向けてオン電流Isを流し、当該パッドP1の電圧の急激な変化に対するインタフェース回路22への影響を緩和させる機能を有する。トランジスタTr14のサイズは、他のトランジスタTr1〜Tr13のサイズより大きい。
1.2 電源保護回路の動作について
次に、第1実施形態に係る半導体記憶装置の電源保護回路の動作について図4及び図5を用いて説明する。図4は、パッドP1にサージが印加された際における電源保護回路23の動作を示している。図5は、パッドP1に通常の電源電圧が印加された際における電源保護回路23の動作を示している。
次に、第1実施形態に係る半導体記憶装置の電源保護回路の動作について図4及び図5を用いて説明する。図4は、パッドP1にサージが印加された際における電源保護回路23の動作を示している。図5は、パッドP1に通常の電源電圧が印加された際における電源保護回路23の動作を示している。
1.2.1 サージが印加された際の動作について
まず、パッドP1にサージが印加された際の動作について説明する。
まず、パッドP1にサージが印加された際の動作について説明する。
図4に示すように、時刻t1に至るまで、半導体記憶装置20には電圧が供給されていない。このため、パッドP1及びP2は、例えば電圧VSSとなる。ノードGINは、抵抗R4を介して予めパッドP2と電気的に接続されているため、フローティング状態になることなく、パッドP2の電圧VSS(“L”レベル)に予め設定されている。このため、トランジスタTr14はオフ状態となり、オン電流Isは流れない。
時刻t1において、パッドP1にサージが印加される。これに伴い、パッドP1の電圧は急峻に立ち上がる。
ノードVRCは、キャパシタC1の電荷が十分に充電されるにしたがって徐々に電圧が上昇し始める。このため、ノードVRCは、パッドP1と同時に立ち上がることなく、“L”レベルのままとなる。これに伴い、トランジスタTr1及びTr3はオン状態となり、トランジスタTr4及びTr6はオフ状態となる。ノードVSECONDは、パッドP1と電気的に接続され、“H”レベルとなる。これに伴い、トランジスタTr7はオフ状態となり、トランジスタTr8はオン状態となる。ノードVTHIRDは、パッドP2と電気的に接続され、“L”レベルとなる。
ここで、上述の通り、トランジスタTr12は、トランジスタTr9よりも高速に動作する。このため、パッドP1の電圧上昇に伴い、トランジスタTr9がオン状態となる前に、トランジスタTr12がオン状態となり、ノードVPDが“H”レベルとなる。すなわち、ノードGINがトランジスタTr9を介してパッドP1に電気的に接続される前に、ノードVPDがトランジスタTr12を介してパッドP1に電気的に接続されてトランジスタTr11をオン状態にする。これにより、ノードGINは、抵抗R4のみならず、トランジスタTr11及び抵抗R3を介してパッドP2に電気的に接続され、“L”レベルに維持される。
また、時刻t2に達するまでは、トランジスタTr9がオン状態となった後においても、パッドP1の電圧が電圧Vlimに達していない。このため、ノードGINは、トランジスタTr9のインピーダンスと、抵抗R3及びトランジスタTr11の合成インピーダンスとの大小関係に基づき、パッドP2の電圧によって“L”レベルにプルダウンされる。したがって、時刻t1から時刻t2までの間、トランジスタTr14は、オフ状態のままとなる。
時刻t2において、パッドP1の電圧は、電圧Vlim1に達する。このため、ノードGINは、パッドP1の電圧によって“H”レベルにプルアップされる。これに伴い、トランジスタTr12及びTr13がそれぞれオフ状態及びオン状態となり、ノードVPDが“L”レベルとなる。また、トランジスタTr14がオン状態となり、オン電流Isが流れ始める。
このように、抵抗R1及びキャパシタC1は、サージの発生をトリガとしてトランジスタTr14をオン状態とするトリガ回路として機能する。サージが発生した後、一定の期間にわたってトランジスタTr14がオン状態となることにより、トランジスタTr14を電流経路として、パッドP1からパッドP2に向けてオン電流Isが流れる。
時刻t3において、ノードVRCの電圧が“H”レベルに達すると、トランジスタTr1及びTr3がオフ状態となり、トランジスタTr4及びTr6がオフ状態となる。これに伴い、ノードVSECONDは“L”レベルとなる。なお、1段目のインバータの動作と2段目のインバータの動作との間には時間差が生じるため、時刻t3ではノードVFB及びVTHIRDの電圧は“L”レベルのままである。
時刻t4において、トランジスタTr7がオン状態となり、トランジスタTr8がオフ状態となる。これに伴い、ノードVFB及びVTHIRDの電圧は、“H”レベルとなる。なお、2段目のインバータの動作と3段目のインバータの動作との間には時間差が生じるため、時刻t4ではノードGINの電圧は“H”レベルのままである。
時刻t5において、トランジスタTr9がオフ状態となり、トランジスタTr10がオン状態となる。これに伴い、ノードGINの電圧は、“L”レベルとなる。これに伴い、トランジスタTr14がオフ状態となり、オン電流Isが停止する。
以上で、サージが印加された際における電源保護回路23の動作が終了する。
1.2.2 通常の電源電圧が印加された際の動作について
次に、パッドP1に通常の電源電圧が印加された際の動作について説明する。なお、図5において示される時刻は、図4において示される時刻と対応している。
次に、パッドP1に通常の電源電圧が印加された際の動作について説明する。なお、図5において示される時刻は、図4において示される時刻と対応している。
図5に示すように、時刻t1に至るまでの動作は、図4の場合と同様であるため、説明を省略する。
時刻t1において、パッドP1に電圧VDDが印加される。これに伴い、パッドP1の電圧は緩やかに立ち上がり、例えば、電圧VDDに達する。時刻t1におけるその他の動作は、図4の場合と同様であるため、説明を省略する。
時刻t2において、トランジスタTr9が動作を開始することにより、ノードGINは、トランジスタTr9を介してパッドP1とも電気的に接続される。上述の通り、パッドP1の電圧は電圧VDDに達しているものの、電圧Vlim1には達していないため、ノードGINはパッドP2の電圧によって“L”レベルにプルダウンされる。これに伴い、ノードVPDは“H”レベルのまま維持される。また、トランジスタTr14はオフ状態のまま維持され、オン電流Isは流れない。
時刻t3及びt4における動作は、ノードVPD及びGINがそれぞれ“H”レベル及び“L”レベルに維持され、オン電流Isが流れていないことを除き、図4の場合と同様であるため、説明を省略する。
以上で、パッドP1に通常の電源電圧が印加された際の電源保護回路23の動作が終了する。
1.3 本実施形態に係る効果
第1実施形態によれば、電源投入時に流れる貫通電流を低減させることが出来る。本効果につき、以下説明する。
第1実施形態によれば、電源投入時に流れる貫通電流を低減させることが出来る。本効果につき、以下説明する。
RCTMOS回路は、ESDストレスが発生した際、強制的に電源及びグラウンド間をショートさせる構成である。一方、RCTMOS回路は、電源投入時においても機能する可能性があり、これに伴って意図しない電源保護回路内に貫通電流が流れる可能性がある。
第1実施形態によれば、トランジスタTr9及びTr11は、パッドP1及びP2の間に直列に接続され、その中間ノードがノードGINとなるように接続される。これにより、トランジスタTr9及びTr11がいずれもオン状態となった場合、ノードGINの電圧は、パッドP1の電圧によって“H”レベルにプルアップされるか、パッドP2の電圧によって“L”レベルにプルダウンされる。ノードGINの電圧がパッドP1及びP2のいずれに引かれるかは、パッドP1の電圧が電圧Vlim1を上回るか否かによって決定され、当該電圧Vlim1の大きさは、トランジスタTr9及びTr11のインピーダンスの大小関係によって定まる。このため、トランジスタTr9及びTr11のインピーダンスが異なるように設定することにより、ノードGINの電圧が、パッドP1の電圧が電圧Vlim1に達するまでは“L”レベルにプルダウンされ、電圧Vlim1に達すると“H”レベルにプルアップされるようにすることができる。したがって、電圧Vlim1を電源投入時の電圧VDDよりも大きい値として設定することにより、電源投入時にオン電流Isを流さないようにすることができ、ひいては、電源投入時に流れる貫通電流を低減させることが出来る。
なお、RCTMOS回路として機能させるために、トランジスタTr9及びTr10は、同等のインピーダンスを有するように設定される。このため、トランジスタTr10及びTr11は、一方(トランジスタTr10)はトランジスタTr9と同等のインピーダンスを有し、他方(トランジスタTr11)はトランジスタTr9と異なるインピーダンスを有することとなる。すなわち、トランジスタTr10及びTr11は、異なるインピーダンスを有する。ここで、トランジスタTr10及びTr11は、同じ極性を有するため、異なるサイズとなり得る。したがって、トランジスタTr9及びTr11のインピーダンスが異なるように設定するためには、トランジスタTr10及びTr11のサイズが異なるように設定すればよい。
また、抵抗R3は、ノードGINとトランジスタTr11との間に直列に接続される。これにより、電圧Vlim1の精度を高めることができる。補足すると、トランジスタTr9及びTr11は、互いにチャネルの極性が異なるため、製造時に生じる誤差の大きさにも相関が無い可能性がある。このため、電圧Vlim1の大きさは、トランジスタTr9及びTr11の製造誤差によって、大きく変動し得る。一方、一般的に、抵抗の製造誤差は、トランジスタの製造誤差よりも小さい。そこで、第1実施形態では、抵抗R3を設けることにより、電圧Vlim1の大きさは、トランジスタTr9のインピーダンスと、抵抗R3及びトランジスタTr11のインピーダンスと、の大小関係によって定まるように設計される。この場合、トランジスタTr11によるプルダウンの効果が最も大きくなるように、トランジスタTr11のインピーダンスは小さな値に設定される。これにより、電圧Vlim1の大きさは、実質的に、トランジスタTr9及び抵抗R3のインピーダンスの大小関係に基づいて決定することができる。このため、電圧Vlim1がトランジスタTr11の製造誤差によって変動する影響を低減することができる。したがって、電源投入時に流れる貫通電流をより精度よく低減させることが出来る。
また、トランジスタTr12は、トランジスタTr9よりも閾値電圧が低くなるように設定される。これにより、トランジスタTr12は、トランジスタTr9よりも高速に動作することが可能となる。このため、トランジスタTr12は、トランジスタTr9がオン状態となってノードGINにパッドP1の電圧を供給する前に、ノードVPDにパッドP1の電圧を供給することができる。したがって、ノードGINの電圧がパッドP1の電圧によって“H”レベルとなる前に、確実に“L”レベルにプルダウンさせることができる。
また、抵抗R4は、パッドP2とノードGINとを電気的に接続する。これにより、抵抗R4は、ノードGINがパッドP1と電気的に接続されていない状態において、ノードGINをフローティング状態にすることなく、パッドP2の電圧によって“L”レベルにプルダウンさせることができる。また、抵抗R4は、高抵抗を有する。これにより、ノードGINがパッドP1と電気的に接続されている状態では、パッドP2の電圧によって“L”レベルにプルダウンさせる機能をほとんど有しない。このため、RCTMOS回路の動作に影響を与えることなく、ノードGINの電圧を安定化させることができる。
2. 第2実施形態
次に、第2実施形態に係る半導体記憶装置について説明する。第1実施形態に係る半導体記憶装置における電源保護回路は、3段目のインバータとトランジスタTr14との間のノードGINにおいて電圧Vlim1の検出及びオン電流Isの抑制を行う構成であった。一方、第2実施形態に係る半導体記憶装置における電源保護回路は、1段目のインバータと2段目のインバータとの間のノードVSECONDにおいて電圧Vlim1の検出及びオン電流Isの抑制を行う構成である。以下では、第1実施形態と同様の構成要素には同一の符号を付してその説明を省略し、第1実施形態と異なる部分についてのみ説明する。
次に、第2実施形態に係る半導体記憶装置について説明する。第1実施形態に係る半導体記憶装置における電源保護回路は、3段目のインバータとトランジスタTr14との間のノードGINにおいて電圧Vlim1の検出及びオン電流Isの抑制を行う構成であった。一方、第2実施形態に係る半導体記憶装置における電源保護回路は、1段目のインバータと2段目のインバータとの間のノードVSECONDにおいて電圧Vlim1の検出及びオン電流Isの抑制を行う構成である。以下では、第1実施形態と同様の構成要素には同一の符号を付してその説明を省略し、第1実施形態と異なる部分についてのみ説明する。
2.1 電源保護回路の構成について
第2実施形態に係る半導体記憶装置の電源保護回路の構成について、図6を用いて説明する。図6は、第1実施形態における図3に対応する。
第2実施形態に係る半導体記憶装置の電源保護回路の構成について、図6を用いて説明する。図6は、第1実施形態における図3に対応する。
図6に示すように、電源保護回路23は、図3におけるトランジスタTr11、Tr12、及びTr13、並びに抵抗R3及びR4に代えて、トランジスタTr11A、Tr12A及びTr13A、並びに抵抗R3A及びR4Aを備えている。トランジスタTr12Aは、例えば、pチャネルの極性を有する。トランジスタTr11A及びTr13Aは、例えば、nチャネルの極性を有する。
トランジスタTr11Aは、パッドP2に接続された第1端と、抵抗R3Aの第1端に接続された第2端と、ノードVPDに接続されたゲートと、を含む。抵抗R3Aは、ノードVSECONDに接続された第2端を含む。なお、トランジスタTr11A及び抵抗R3Aは、パッドP2とノードVSECONDとの間に直列に接続されていればよく、接続の順番は図6の例に限られない。
パッドP1及びP2がトランジスタTr1、Tr3、抵抗R3A、及びトランジスタTr11Aを介して電気的に接続される場合、ノードVSECONDの電圧は、パッドP1の電圧によって“H”レベルにプルアップされるか、パッドP2の電圧によって“L”レベルにプルダウンされる。
トランジスタTr11Aのサイズは、例えば、トランジスタTr1及びTr3と異なるサイズを有する。これにより、トランジスタTr1、Tr3、抵抗R3A、及びトランジスタTr11Aは、例えば、パッドP1の電圧が電圧Vlim1以上の場合、ノードVSECONDの電圧をパッドP1の電圧によって“H”レベルにプルアップし、電圧Vlim1未満の場合、パッドP2の電圧によって“L”レベルにプルダウンするように設計される。
なお、図6の例では、例えば、トランジスタTr1及びTr3がトランジスタTr11Aとの関係でプルアップする機能が無視できる程度に、トランジスタTr11Aのインピーダンスが小さく設定されてもよい。この場合、ノードVSECONDの電圧は、トランジスタTr1及びTr3と、抵抗R3Aとの間のインピーダンスの大小関係によって決定される。
トランジスタTr12Aは、パッドP1に接続された第1端と、ノードVPDに接続された第2端と、ノードVSECONDに接続されたゲートと、を含む。トランジスタTr13Aは、パッドP2に接続された第1端と、ノードVPDに接続された第2端と、ノードVSECONDに接続されたゲートと、を含む。トランジスタTr12A及びTr13Aは、ノードVSECONDの電圧を入力として、当該入力と反転した論理レベルを有する電圧をノードVPDに出力する、インバータとして機能する。
抵抗R4Aは、パッドP2に接続された第1端と、ノードVSECONDに接続された第2端を含む。抵抗R4Aは、パッドP2とノードVSECONDとの間においてトランジスタTr11A及び抵抗R3Aと並列に接続される。抵抗R4Aは、抵抗値が他の抵抗R1〜R3よりも大きい。抵抗R4Aは、ノードVSECONDがパッドP1と電気的に接続されない状態において、ノードVSECONDの電圧をパッドP2の電圧によって“L”レベルにプルダウンし得る。一方、上述の通り、抵抗R4Aは、他の抵抗R1〜R3よりも大きい抵抗値を有するため、ノードVSECONDがパッドP1と電気的に接続された状態では、ノードVSECONDの電圧をパッドP2の電圧によって“L”レベルにプルダウンする効果にはほとんど寄与しない。
なお、トランジスタTr12Aの閾値電圧は、他のトランジスタTr1〜Tr3、Tr7、及びTr9の閾値電圧VTよりも低く設定される。このため、トランジスタTr12Aは、これらのトランジスタよりも高速に動作する。
2.2 電源保護回路の動作について
次に、第2実施形態に係る半導体記憶装置の電源保護回路の動作について図7を用いて説明する。図7は、第1実施形態における図4に対応する。すなわち、図7は、サージが印加された際における電源保護回路23の動作を示している。
次に、第2実施形態に係る半導体記憶装置の電源保護回路の動作について図7を用いて説明する。図7は、第1実施形態における図4に対応する。すなわち、図7は、サージが印加された際における電源保護回路23の動作を示している。
図7に示すように、時刻t11に至るまで、半導体記憶装置20には電圧が供給されていない。このため、パッドP1及びP2は、例えば電圧VSSとなる。ノードVSECONDは、抵抗R4Aを介して予めパッドP2と電気的に接続されているため、フローティング状態になることなく、パッドP2の電圧VSS(“L”レベル)に予め設定されている。
時刻t11において、パッドP1にサージが印加される。これに伴い、パッドP1の電圧は急峻に立ち上がる。
ノードVRCは、キャパシタC1の電荷が十分に充電されるにしたがって徐々に電圧が上昇し始める。このため、ノードVRCは、パッドP1と同時に立ち上がることなく、“L”レベルのままとなる。
ここで、上述の通り、トランジスタTr12Aは、トランジスタTr1及びTr3よりも高速に動作する。このため、パッドP1の電圧上昇に伴い、トランジスタTr1及びTr3がオン状態となる前に、トランジスタTr12Aがオン状態となり、ノードVPDが“H”レベルとなる。すなわち、ノードVSECONDがトランジスタTr1及びTr3を介してパッドP1に電気的に接続される前に、ノードVPDがトランジスタTr12Aを介してパッドP1に電気的に接続されてトランジスタTr11Aをオン状態にする。これにより、ノードVSECONDは、抵抗R4Aのみならず、トランジスタTr11A及び抵抗R3Aを介してパッドP2に電気的に接続され、“L”レベルに維持される。
また、時刻t12に達するまでは、トランジスタTr1及びTr3がオン状態となった後においても、パッドP1の電圧が電圧Vlimに達していない。このため、ノードVSECONDは、トランジスタTr1及びTr3の合成インピーダンスと、抵抗R3A及びトランジスタTr11Aの合成インピーダンスとの大小関係に基づき、パッドP2の電圧によって“L”レベルにプルダウンされる。
これに伴い、トランジスタTr7及びTr8がそれぞれオン状態及びオフ状態となり、ノードVTHIRDが“H”レベルとなる。なお、時刻t11から時刻t12の間は、パッドP1の電圧は十分に上昇していない状態であるため、ノードVTHIRDは、不定ともなり得る。
時刻t12において、パッドP1の電圧は、電圧Vlim1に達する。このため、ノードVSECONDは、パッドP1の電圧によって“H”レベルにプルアップされる。これに伴い、トランジスタTr12A及びTr13Aがそれぞれオフ状態及びオン状態となり、ノードVPDが“L”レベルとなる。また、トランジスタTr7はオフ状態となり、トランジスタTr8はオン状態となる。
ノードVTHIRDは、パッドP2と電気的に接続され、“L”レベルとなる。これに伴い、トランジスタTr9はオン状態となり、トランジスタTr10はオフ状態となる。
ノードGINは、パッドP1と電気的に接続され、“H”レベルとなる。これに伴い、トランジスタTr14はオン状態となり、オン電流Isが流れ始める。
時刻t13以降の動作は、図4において示された時刻t3以降の動作と同様である。
すなわち、時刻t13において、ノードVRCの電圧が“H”レベルに達すると、トランジスタTr1及びTr3がオフ状態となり、トランジスタTr4及びTr6がオン状態となる。これに伴い、ノードVSECONDは“L”レベルとなる。
時刻t14において、トランジスタTr7がオン状態となり、トランジスタTr8がオフ状態となる。これに伴い、ノードVFB及びVTHIRDの電圧は、“H”レベルとなる。
時刻t15において、トランジスタTr9がオフ状態となり、トランジスタTr10がオン状態となる。これに伴い、ノードGINの電圧は、“L”レベルとなる。これに伴い、トランジスタTr14がオフ状態となり、オン電流Isが停止する。
以上で、サージが印加された際における電源保護回路23の動作が終了する。
2.4 本実施形態に係る効果について
RCTMOS回路は、一般的に、オン電流Isを確実に流すためにトランジスタTr14のサイズが大きくなるように設計される。このため、一般的に、RCTMOS回路のインバータのサイズは、3段目(最終段)が最も大きい。すなわち、トランジスタTr3及びTr9のサイズを比較した場合、トランジスタTr3のサイズの方が小さい。
RCTMOS回路は、一般的に、オン電流Isを確実に流すためにトランジスタTr14のサイズが大きくなるように設計される。このため、一般的に、RCTMOS回路のインバータのサイズは、3段目(最終段)が最も大きい。すなわち、トランジスタTr3及びTr9のサイズを比較した場合、トランジスタTr3のサイズの方が小さい。
第2実施形態によれば、トランジスタTr11A〜Tr13A、並びに抵抗R3A及びR4Aは、RCTMOS回路の1段目のインバータと2段目のインバータとの間に設けられる。これにより、電圧Vlim1の大きさは、抵抗R3A及びトランジスタTr11Aと、トランジスタTr3との間の関係によって決定される。上述の通り、トランジスタTr3のサイズは、トランジスタTr9のサイズより小さい。これにより、抵抗R3A及びトランジスタTr11Aは、第1実施形態における抵抗R3及びトランジスタTr11よりも小さいサイズで設けることができる。このため、電源保護回路23の回路面積をより小さくすると共に、より小さい電力でトランジスタTr11Aを駆動させることができる。
3. 第3実施形態
次に、第3実施形態に係る半導体記憶装置について説明する。第1実施形態及び第2実施形態に係る半導体記憶装置における電源保護回路は、トリガ回路とトランジスタTr14との間に3段のインバータが直列接続された構成であった。一方、第3実施形態に係る半導体記憶装置における電源保護回路は、トリガ回路とトランジスタTr14との間に5段のインバータが直列接続される構成である。以下では、第1実施形態と同様の構成要素には同一の符号を付してその説明を省略し、第1実施形態と異なる部分についてのみ説明する。
次に、第3実施形態に係る半導体記憶装置について説明する。第1実施形態及び第2実施形態に係る半導体記憶装置における電源保護回路は、トリガ回路とトランジスタTr14との間に3段のインバータが直列接続された構成であった。一方、第3実施形態に係る半導体記憶装置における電源保護回路は、トリガ回路とトランジスタTr14との間に5段のインバータが直列接続される構成である。以下では、第1実施形態と同様の構成要素には同一の符号を付してその説明を省略し、第1実施形態と異なる部分についてのみ説明する。
3.1 電源保護回路の構成について
第3実施形態に係る半導体記憶装置の電源保護回路の構成について、図8を用いて説明する。図8は、第1実施形態における図3に対応する。
第3実施形態に係る半導体記憶装置の電源保護回路の構成について、図8を用いて説明する。図8は、第1実施形態における図3に対応する。
図8に示すように、電源保護回路23は、図3におけるトランジスタTr11、Tr12、及びTr13、並びに抵抗R3及びR4に代えて、トランジスタTr11B、Tr12B、及びTr13B、並びに抵抗R3B及びR4Bを備えている。また、電源保護回路23は、トランジスタTr15、Tr16、Tr17、及びTr18、抵抗R5及びR6、並びにキャパシタC3を更に備えている。トランジスタTr12B、Tr15、及びTr17は、例えば、pチャネルの極性を有する。トランジスタTr11B、Tr13B、Tr16、及びTr18は、例えば、nチャネルの極性を有する。
トランジスタTr9は、パッドP1に接続された第1端と、ノードVFOURTHに接続された第2端と、ノードVTHIRDに接続されたゲートと、を含む。トランジスタTr10は、パッドP2に接続された第1端と、ノードVFOURTHに接続された第2端と、ノードVTHIRDに接続されたゲートと、を含む。トランジスタTr9及びTr10は、ノードVTHIRDの電圧を入力として、当該入力と反転した論理レベルを有する電圧をノードVFOURTHに出力する、RCTMOS回路における3段目のインバータとして機能する。
トランジスタTr15は、パッドP1に接続された第1端と、ノードVFB2に接続された第2端と、ノードVFOURTHに接続されたゲートと、を含む。トランジスタTr16は、パッドP2に接続された第1端と、ノードVFB2に接続された第2端と、ノードVFOURTHに接続されたゲートと、を含む。トランジスタTr15及びTr16は、ノードVFOURTHの電圧を入力として、当該入力と反転した論理レベルを有する電圧をノードVFB2に出力する、RCTMOS回路における4段目のインバータとして機能する。
抵抗R5は、ノードVFB2に接続された第1端と、ノードVFIFTHに接続された第2端と、を含む。キャパシタC3は、パッドP2に接続された第1端と、ノードVFIFTHに接続された第2端と、を含む。抵抗R5及びキャパシタC3は、電源保護回路23内のインバータ間の信号が発振することを抑制する機能を有する。
トランジスタTr17は、パッドP1に接続された第1端と、ノードGINに接続された第2端と、ノードVFIFTHに接続されたゲートと、を含む。トランジスタTr18は、パッドP2に接続された第1端と、ノードGINに接続された第2端と、ノードVFIFTHに接続されたゲートと、を含む。トランジスタTr17及びTr18は、ノードVFIFTHの電圧を入力として、当該入力と反転した論理レベルを有する電圧をノードGINに出力する、RCTMOS回路における5段目のインバータとして機能する。
なお、トリガ回路とトランジスタTr14との間に直列に接続される各インバータのサイズは、2段目のインバータが最も小さく、1段目のインバータ、3段目のインバータ、4段目のインバータ、及び5段目のインバータの順に大きくなるように設計される。
トランジスタTr11Bは、パッドP2に接続された第1端と、抵抗R3Bの第1端に接続された第2端と、ノードVPDに接続されたゲートと、を含む。抵抗R3Bは、ノードVFOURTHに接続された第2端を含む。なお、トランジスタTr11B及び抵抗R3Bは、パッドP2とノードVFOURTHとの間に直列に接続されていればよく、接続の順番は図8の例に限られない。
パッドP1及びP2がトランジスタTr9、抵抗R3B、及びトランジスタTr11Bを介して電気的に接続される場合、ノードVFOURTHの電圧は、パッドP1の電圧によって“H”レベルにプルアップされるか、パッドP2の電圧によって“L”レベルにプルダウンされる。
トランジスタTr11Bのサイズは、例えば、トランジスタTr9と異なるサイズを有する。これにより、トランジスタTr9、抵抗R3B、及びトランジスタTr11Bは、例えば、パッドP1の電圧が電圧Vlim1以上の場合、ノードVFOURTHの電圧をパッドP1の電圧によって“H”レベルにプルアップし、電圧Vlim1未満の場合、パッドP2の電圧によって“L”レベルにプルダウンするように設計される。
なお、図8の例では、例えば、トランジスタTr9がトランジスタTr11Bとの関係でプルアップする機能が無視できる程度に、トランジスタTr11Bのサイズが小さく設定されてもよい。この場合、ノードVFOURTHの電圧は、トランジスタTr9及び抵抗R3Bの間のインピーダンスの大小関係によって決定される。
トランジスタTr12Bは、パッドP1に接続された第1端と、ノードVPDに接続された第2端と、ノードVFOURTHに接続されたゲートと、を含む。トランジスタTr13Bは、パッドP2に接続された第1端と、ノードVPDに接続された第2端と、ノードVFOURTHに接続されたゲートと、を含む。トランジスタTr12B及びTr13Bは、ノードVFOURTHの電圧を入力として、当該入力と反転した論理レベルを有する電圧をノードVPDに出力する、インバータとして機能する。
なお、トランジスタTr12Bは、他のトランジスタTr1〜Tr3、Tr7、Tr9、Tr15、及びTr17よりも閾値電圧が低く設定される。このため、トランジスタTr12Bは、これらのトランジスタよりも高速に動作する。
抵抗R4Bは、パッドP2に接続された第1端と、ノードVFOURTHに接続された第2端と、を含む。抵抗R4Bは、パッドP2とノードVFOURTHとの間においてトランジスタTr11B及び抵抗R3Bと並列に接続される。抵抗R6は、パッドP2に接続された第1端と、ノードGINに接続された第2端と、を含む。抵抗R4B及びR6は、抵抗値が他の抵抗R1〜R3、及びR5よりも大きい。
抵抗R4B及びR6はそれぞれ、ノードVFOURTH及びGINがパッドP1と電気的に接続されない状態において、ノードVFOURTH及びGINの電圧をパッドP2の電圧によって“L”レベルにプルダウンし得る。一方、上述の通り、抵抗R4B及びR6は、他の抵抗R1〜R3及びR5よりも大きい抵抗値を有するため、それぞれノードVFOURTH及びGINがパッドP1と電気的に接続された状態では、ノードVFOURTH及びGINの電圧をパッドP2の電圧によって“L”レベルにプルダウンする効果にはほとんど寄与しない。
3.2 電源保護回路の動作について
次に、第3実施形態に係る半導体記憶装置の電源保護回路の動作について図9を用いて説明する。図9はそれぞれ、第1実施形態における図4に対応する。すなわち、図9は、サージが印加された際における電源保護回路23の動作を示している。
次に、第3実施形態に係る半導体記憶装置の電源保護回路の動作について図9を用いて説明する。図9はそれぞれ、第1実施形態における図4に対応する。すなわち、図9は、サージが印加された際における電源保護回路23の動作を示している。
図9に示すように、時刻t21に至るまで、半導体記憶装置20には電圧が供給されていない。このため、パッドP1及びP2は、例えば電圧VSSとなる。ノードVFOURTH及びGINはそれぞれ、抵抗R4B及びR6を介して予めパッドP2と電気的に接続されているため、フローティング状態になることなく、パッドP2の電圧VSS(“L”レベル)に予め設定されている。
時刻t21において、パッドP1にサージが印加される。これに伴い、パッドP1の電圧は急峻に立ち上がる。
ノードVRCは、キャパシタC1の電荷が十分に充電されるにしたがって徐々に電圧が上昇し始める。このため、ノードVRCは、パッドP1と同時に立ち上がることなく、“L”レベルのままとなる。これに伴い、トランジスタTr1及びTr3はオン状態となり、トランジスタTr4及びTr6はオフ状態となる。ノードVSECONDは、パッドP1と電気的に接続され、“H”レベルとなる。これに伴い、トランジスタTr7はオフ状態となり、トランジスタTr8はオン状態となる。ノードVTHIRDは、パッドP2と電気的に接続され、“L”レベルとなる。
ここで、上述の通り、トランジスタTr12Bは、トランジスタTr9よりも高速に動作する。このため、パッドP1の電圧上昇に伴い、トランジスタTr9がオン状態となる前に、トランジスタTr12Bがオン状態となり、ノードVPDが“H”レベルとなる。すなわち、ノードVFOURTHがトランジスタTr9を介してパッドP1に電気的に接続する前に、ノードVPDがトランジスタTr12Bを介してパッドP1に電気的に接続されてトランジスタTr11Bをオン状態にする。これにより、ノードVFOURTHは、抵抗R4Bのみならず、トランジスタTr11B及び抵抗R3Bを介してパッドP2に電気的に接続され、“L”レベルに維持される。なお、トランジスタTr15〜18は、トランジスタTr9と同様、高速に動作しないため、時刻t21においては、ノードVFIFTH及びGINをパッドP1に電気的に接続しない。このため、ノードVFIFTH及びGINは、“L”レベルに維持される。
また、時刻t22に達するまでは、トランジスタTr9がオン状態となった後においても、パッドP1の電圧が電圧Vlimに達していない。このため、ノードVFOURTHは、トランジスタTr9のインピーダンスと、抵抗R3B及びトランジスタTr11Bの合成インピーダンスとの大小関係に基づき、パッドP2の電圧によって“L”レベルにプルダウンされる。
これに伴い、トランジスタTr15及びTr16がそれぞれオン状態及びオフ状態となり、ノードVFIFTHが“H”レベルとなる。なお、時刻t21から時刻t22の間は、パッドP1の電圧は十分に上昇していない状態であるため、ノードVFIFTHは、不定ともなり得る。
時刻t22において、パッドP1の電圧は、電圧Vlim1に達する。このため、ノードVFOURTHはパッドP1の電圧によって“H”レベルにプルアップされる。これに伴い、トランジスタTr12B及びTr13Bがそれぞれオフ状態及びオン状態となり、ノードVPDが“L”レベルとなる。また、トランジスタTr15はオフ状態となり、トランジスタTr16はオン状態となる。
ノードVFIFTHは、トランジスタTr16がオン状態となることによりパッドP2と電気的に接続され、引き続き“L”レベルとなる。そして、トランジスタTr17がオン状態となることにより、ノードGINは、トランジスタTr17を介してパッドP1と電気的に接続され、“H”レベルとなる。これに伴い、トランジスタTr14はオン状態となり、オン電流Isが流れ始める。
時刻t23〜t24における動作は、図4において示された時刻t3以降の動作と同様である。
すなわち、時刻t23において、ノードVRCの電圧が“H”レベルに達すると、トランジスタTr1及びTr3がオフ状態となり、トランジスタTr4及びTr6がオフ状態となる。これに伴い、ノードVSECONDは“L”レベルとなる。
時刻t24において、トランジスタTr7がオン状態となり、トランジスタTr8がオフ状態となる。これに伴い、ノードVFB及びVTHIRDの電圧は、“H”レベルとなる。
時刻t25において、トランジスタTr9がオフ状態となり、トランジスタTr10がオン状態となる。これに伴い、ノードVFOURTHの電圧は、“L”レベルとなる。
時刻t26において、トランジスタTr15がオン状態となり、トランジスタTr16がオフ状態となる。これに伴い、ノードVFB2及びVFIFTHの電圧は、“H”レベルとなる。
時刻t27において、トランジスタTr17がオフ状態となり、トランジスタTr18がオン状態となる。これに伴い、トランジスタTr14がオフ状態となり、オン電流Isが停止する。
以上で、サージが印加された際における電源保護回路23の動作が終了する。
3.3 本実施形態に係る効果について
第3実施形態によれば、RCTMOS回路は、5段のインバータによって構成される。上述の通り、RCTMOS回路のインバータのサイズは、5段目(最終段)が最も大きい。一方、RCタイマによって生じる緩やかな波形を急峻な波形に変換するため、1段目のインバータのサイズは、途中段(3段目)のインバータのサイズよりも、大きくなる。すなわち、トランジスタTr3、Tr9、及びTr17のサイズを比較した場合、トランジスタTr9のサイズは、トランジスタTr3及びTr17のサイズよりも小さい。
第3実施形態によれば、RCTMOS回路は、5段のインバータによって構成される。上述の通り、RCTMOS回路のインバータのサイズは、5段目(最終段)が最も大きい。一方、RCタイマによって生じる緩やかな波形を急峻な波形に変換するため、1段目のインバータのサイズは、途中段(3段目)のインバータのサイズよりも、大きくなる。すなわち、トランジスタTr3、Tr9、及びTr17のサイズを比較した場合、トランジスタTr9のサイズは、トランジスタTr3及びTr17のサイズよりも小さい。
第3実施形態によれば、トランジスタTr11B〜Tr13B、並びに抵抗R3B及びR4Bは、RCTMOS回路の3段目のインバータと4段目のインバータとの間に設けられる。これにより、電圧Vlim1の大きさは、抵抗R3B及びトランジスタTr11Bと、トランジスタTr9との間のインピーダンスの大小関係によって決定される。このため、トランジスタTr11Bは、他の段のインバータ内のトランジスタ(例えばトランジスタTr3又はTr17)との間のインピーダンスの大小関係に基づいて電圧Vlim1を決定する場合よりも、小さいサイズで設けることができる。このため、電源保護回路23の回路面積をより小さくすると共に、より小さい電力でトランジスタTr11Bを駆動させることができる。
4. 変形例
なお、上述の各実施形態にかかる半導体記憶装置は、上述の例に限らず、種々の変形が適用可能である。以下に示す各変形例は、上述の各実施形態のいずれかに適用した場合が一例として示される。しかしながら、以下に示す各変形例は、上述の各実施形態のいずれかに限らず、他の実施形態についても同様に適用することが可能であり、同様の効果を奏することができる。
なお、上述の各実施形態にかかる半導体記憶装置は、上述の例に限らず、種々の変形が適用可能である。以下に示す各変形例は、上述の各実施形態のいずれかに適用した場合が一例として示される。しかしながら、以下に示す各変形例は、上述の各実施形態のいずれかに限らず、他の実施形態についても同様に適用することが可能であり、同様の効果を奏することができる。
4.1 第1変形例
第3実施形態に示した例では、電源保護回路23は、時刻t27においてノードGINの電圧が“L”レベルになった時点でオン電流Isが停止する場合について説明した。しかしながら、上述の例に限らず、電源保護回路23は、時刻t27以降においてもオン電流Isを流すことができる構成を有していてもよい。以下の説明では、第3実施形態と同一の機能構成については説明を省略し、異なる機能構成について主に説明する。
第3実施形態に示した例では、電源保護回路23は、時刻t27においてノードGINの電圧が“L”レベルになった時点でオン電流Isが停止する場合について説明した。しかしながら、上述の例に限らず、電源保護回路23は、時刻t27以降においてもオン電流Isを流すことができる構成を有していてもよい。以下の説明では、第3実施形態と同一の機能構成については説明を省略し、異なる機能構成について主に説明する。
図10は、第1変形例に係る半導体記憶装置の電源保護回路の構成を説明するための回路図である。図10は、第3実施形態において説明した図8に対応する。図10に示すように、電源保護回路23は、トランジスタTr19及びTr20、並びにインバータINVを更に備えていてもよい。
トランジスタTr19は、パッドP2に接続された第1端と、抵抗R4Bの第1端に接続された第2端と、ノードVSWに接続されたゲートと、を含む。トランジスタTr20は、パッドP2に接続された第1端と、抵抗R5の第1端に接続された第2端と、ノードVSWに接続されたゲートと、を含む。インバータINVは、ノードVRCに接続された入力端と、ノードVSWに接続された出力端と、を含む。トランジスタTr19及びTr20は、例えば、nチャネルの極性を有する。
トランジスタTr19及びTr20はそれぞれ、ノードVFOURTH及びGINがパッドP2によって“L”レベルにプルダウンされる機能をオンオフするためのスイッチとして機能する。インバータINVは、トランジスタTr19及びTr20のスイッチ機能のオンオフを切り替えるためのトリガとして機能する。なお、トランジスタTr19及び抵抗R4B、並びにトランジスタTr20及び抵抗R6はそれぞれ、パッドP2とノードVFOURTH、及びパッドP2とノードGINとの間に直列に接続されていればよく、接続の順番は図10の例に限られない。
図11は、第1変形例に係る半導体記憶装置の電源保護回路の動作を説明するためのタイミングチャートである。図11は、第3実施形態において説明した図9に対応する。図11の例では、時刻t24以降の或る時刻t28の時点で、パッドP1の電圧が電圧Vlim2に達する場合について説明する。電圧Vlim2は、電源保護回路23内のトランジスタTr1〜Tr10、Tr11B〜Tr13B、及びTr15〜Tr18が動作し得る電圧の下限値である。以下では、図9と異なる動作について主に説明する。
図11に示すように、時刻t21において、ノードVRCが“L”レベルであることに伴い、インバータINVに“L”レベルが入力される。このため、インバータINVは、ノードVSWに“H”レベルを出力する。トランジスタTr19及びTr20は、オン状態となり、ノードVFOURTH及びGINは、パッドP2に電気的に接続される。これにより、ノードVFOURTH及びGINは、時刻t21から時刻t22の間において、図9の例と同様に、“L”レベルに維持される。
時刻t28において、パッドP1の電圧が電圧Vlim2まで低下することに伴い、トランジスタTr1〜Tr10、Tr11B〜Tr13B、及びTr15〜Tr18が動作できなくなり、全てオフ状態となる。このため、ノードVSECOND、VFB及びVTHIRD、VFOURTH、VFB2及びVFIFTH、GIN、VPD、並びにVSWは、いずれもフローティング状態となる。なお、ノードGINは、“H”レベルの状態からフローティング状態となる。このため、トランジスタTr14は、時刻t28以降についても引き続きオン状態を維持し、オン電流Isを流し続けることができる。
以上で、サージが印加された際における電源保護回路23の動作が終了する。
本変形例に係る効果について、図12を用いて説明する。図12は、比較例に係る電源保護回路の動作を説明するためのタイミングチャートである。図12は、第3実施形態において説明した図9に対応する。図12では、時刻t28において、いまだオン電流Isが多く流れていたために、急激にオン電流Isが低下する場合が示される。
図12に示すように、時刻t28において、ノードGINは、パッドP1から電気的に切断されることにより、抵抗R6を介してパッドP2の電圧によって“L”レベルにプルダウンされる。このため、トランジスタTr14はオフ状態となり、オン電流Isが急激に低下する。このような場合、オン電流IsのパッドP1からパッドP2への電流経路が絶たれてしまうことにより、パッドP1の電圧がリバウンドし得る。リバウンドによってパッドP1の電圧が上昇してしまうことは、インタフェース回路22以降の内部の回路を損傷させる可能性を高め得るため、望ましくない。
本変形例によれば、トランジスタTr19及びTr20は、時刻t23において、ノードVFOURTH及びGINをパッドP2から切断する。これにより、時刻t28において、ノードVFOURTH及びGINがパッドP2によって“L”レベルにプルダウンされることを抑制する。このため、トランジスタTr14は、パッドP1の電圧が電圧Vlim2を下回った後においても、オン状態を維持することができる。したがって、オン電流Isが急激に低下することを抑制することができ、ひいては、サージから半導体記憶装置20内の回路を保護することができる。
また、トランジスタTr19及びTr20の各々のゲートは、インバータINVの出力端に接続される。このため、時刻t21において、トランジスタTr19及びTr20は、オン状態となることができる。これにより、サージが発生した直後においては、ノードVFOURTH及びGINがフローティング状態になることなく、“L”レベルに維持することができる。したがって、トランジスタTr14が意図せずオン状態となることを抑制することができ、ひいては、半導体記憶装置20内の回路を適切に保護することができる。
また、ノードVSWとノードVRCとの間は、1つのインバータINVを介して接続される。一方、ノードVFOURTH及びGINとノードVRCとの間は、1つより多いインバータINVを介して接続される。すなわち、ノードVSWには、ノードVRCに基づく信号が、ノードVFOURTH及びGINよりも高速に伝達される。このため、ノードVSWの電圧は、サージの発生直後ではトランジスタTr19及びTr20をオン状態にしつつ、時刻t23に(時刻t28に至る前に)、確実にトランジスタTr19及びTr20をオフ状態に切り替えることができる。
また、インバータINVは、ノードVRCに接続される。これにより、インバータINVは、新たなRCタイマを用意することなく動作することができる。したがって、回路面積の増加を抑制することができる。
4.2 第2変形例
また、上述の各実施形態では、電圧Vlim1の大きさは、1つのトランジスタのインピーダンスと、1つの抵抗及び1つのトランジスタの合成インピーダンスとの大小関係に応じて決定される場合について説明したが、これに限られない。例えば、電圧Vlim1の大きさは、1つのトランジスタ及び1つの抵抗の合成インピーダンスと、1つの抵抗及び1つのトランジスタの合成インピーダンスとの大小関係に応じて決定されてもよい。以下の説明では、第3実施形態と同一の機能構成については説明を省略し、異なる機能構成について主に説明する。
また、上述の各実施形態では、電圧Vlim1の大きさは、1つのトランジスタのインピーダンスと、1つの抵抗及び1つのトランジスタの合成インピーダンスとの大小関係に応じて決定される場合について説明したが、これに限られない。例えば、電圧Vlim1の大きさは、1つのトランジスタ及び1つの抵抗の合成インピーダンスと、1つの抵抗及び1つのトランジスタの合成インピーダンスとの大小関係に応じて決定されてもよい。以下の説明では、第3実施形態と同一の機能構成については説明を省略し、異なる機能構成について主に説明する。
図13は、第2変形例に係る半導体記憶装置の電源保護回路の構成を説明するための回路図である。図13は、第3実施形態において説明した図8に対応する。図13に示すように、電源保護回路23は、抵抗R7を更に備えていてもよい。
トランジスタTr9は、第2端が抵抗R7の第1端に接続される。抵抗R7は、第2端がノードVFOURTHに接続される。抵抗R7は、抵抗R3Bの製造誤差を補償する機能を有し、抵抗R3Bと異なる抵抗値を有する。なお、トランジスタTr9及び抵抗R7は、パッドP1とノードVFOURTHとの間に直列に接続されていればよく、接続の順番は図13の例に限られない。
以上のように構成することにより奏される効果について、以下に説明する。
抵抗3Bは、製造誤差によるばらつきを有し得る。このため、電圧Vlim1は、抵抗3Bが有する製造誤差に応じて変動し得る。
第2変形例では、ノードVFOURTHとパッドP2との間にトランジスタTr11B及び抵抗R3Bが設けられるのに対し、ノードVFOURTHとパッドP1との間にトランジスタTr9及び抵抗R7が設けられる。抵抗R3B及びR7は、例えば、同一の製造プロセスにおいて設けられるため、抵抗R3Bに製造誤差が発生した場合、抵抗R7にも同様の製造誤差が発生する。このため、ノードVFOURTHとパッドP1間の合成インピーダンスとノードVFOURTHとパッドP2間の合成インピーダンスとの大小関係において、抵抗R3Bに発生する製造誤差と、抵抗R7に発生する製造誤差と、が相殺する。このため、電圧Vlim1をより精度よく決定することができる。
4.3 第3変形例
また、上述の各実施形態では、トランジスタTr11〜Tr13、並びに抵抗R3及びR4は、中間ノードとパッドP2との間に設けられる場合について説明したが、これに限られない。例えば、トランジスタTr11〜Tr13、並びに抵抗R3及びR4は、中間ノードとパッドP1との間に設けられてもよい。以下の説明では、第1実施形態と同一の機能構成については説明を省略し、異なる機能構成について主に説明する。
また、上述の各実施形態では、トランジスタTr11〜Tr13、並びに抵抗R3及びR4は、中間ノードとパッドP2との間に設けられる場合について説明したが、これに限られない。例えば、トランジスタTr11〜Tr13、並びに抵抗R3及びR4は、中間ノードとパッドP1との間に設けられてもよい。以下の説明では、第1実施形態と同一の機能構成については説明を省略し、異なる機能構成について主に説明する。
図14は、第3変形例に係る半導体記憶装置の電源保護回路の構成を説明するための回路図である。図14に示すように、電源保護回路23は、トランジスタTr11〜Tr13、並びに抵抗R3及びR4に代えて、トランジスタTr11C〜Tr13C、並びに抵抗R3C及びR4Cを備える。トランジスタTr11C及びTr12Cは、例えば、pチャネルの極性を有する。トランジスタTr13Cは、例えば、nチャネルの極性を有する。
トランジスタTr11Cは、パッドP1に接続された第1端と、抵抗R3Cの第1端に接続された第2端と、ノードVPDに接続されたゲートと、を含む。抵抗R3Cは、ノードVTHIRDに接続された第2端を含む。なお、トランジスタTr11C及び抵抗R3Cは、パッドP1とノードVTHIRDとの間に直列に接続されていればよく、接続の順番は図14の例に限られない。
パッドP1及びP2がトランジスタTr11C、抵抗R3C、及びトランジスタTr8を介して電気的に接続される場合、ノードVTHIRDの電圧は、パッドP1の電圧によって“H”レベルにプルアップされるか、パッドP2の電圧によって“L”レベルにプルダウンされる。
トランジスタTr11Cのサイズは、例えば、トランジスタTr8と異なるサイズを有する。これにより、トランジスタTr11C、抵抗R3C、及びトランジスタTr8は、例えば、パッドP1の電圧が電圧Vlim1以上の場合、ノードVTHIRDの電圧がパッドP2の電圧によって“L”レベルにプルダウンし、電圧Vlim1未満の場合、パッドP1の電圧によって“H”レベルにプルアップするように設計される。
なお、図14の例では、例えば、トランジスタTr8がトランジスタTr11Cとの関係でプルダウンする機能が無視できる程度に、トランジスタTr11Cのサイズが小さく設定されてもよい。この場合、ノードVTHIRDの電圧は、トランジスタTr8及び抵抗R3Cの間のインピーダンスの関係によって決定される。
トランジスタTr12Cは、パッドP1に接続された第1端と、ノードVPDに接続された第2端と、ノードVTHIRDに接続されたゲートと、を含む。トランジスタTr13Cは、パッドP2に接続された第1端と、ノードVPDに接続された第2端と、ノードVTHIRDにゲートと、を含む。トランジスタTr12C及びTr13Cは、ノードVTHIRDの電圧を入力として、当該入力と反転した論理レベルを有する電圧をノードVPDに出力する、インバータとして機能する。
抵抗R4Cは、パッドP1に接続された第1端と、ノードVTHIRDに接続された第2端とを含む。抵抗R4Cは、パッドP1とノードVTHIRDとの間においてトランジスタTr11C及び抵抗R3Cと並列に接続される。抵抗R4Cは、抵抗値が他の抵抗R1、R2、及びR3Cよりも大きい。抵抗R4Cは、ノードVTHIRDがパッドP2と電気的に接続されない状態において、ノードVTHIRDの電圧をパッドP1の電圧によって“H”レベルにプルアップし得る。一方、上述の通り、抵抗R4Cは、他の抵抗R1、R2、及びR3Cよりも大きい抵抗値を有するため、ノードVTHIRDがパッドP2と電気的に接続された状態では、ノードVTHIRDの電圧をパッドP1の電圧によって“H”レベルにプルアップする効果にはほとんど寄与しない。
なお、トランジスタTr13Cは、他のトランジスタTr4〜Tr6、Tr8、及びTr10よりも閾値電圧が低く設定される。このため、トランジスタTr13Cは、これらのトランジスタよりも高速に動作する。
図15は、第3変形例に係る半導体記憶装置の電源保護回路の動作を示すタイミングチャートである。図15は、第1実施形態において説明した図4に対応する。
図15に示すように、時刻t31において、パッドP1にサージが印加される。これに伴い、パッドP1の電圧は急峻に立ち上がる。
ノードVRCは、キャパシタC1の電荷が十分に充電されるにしたがって徐々に電圧が上昇し始める。このため、ノードVRCは、パッドP1と同時に立ち上がることなく、“L”レベルのままとなる。これに伴い、トランジスタTr1及びTr3はオン状態となり、トランジスタTr4及びTr6はオフ状態となる。ノードVSECONDは、パッドP1と電気的に接続され、“H”レベルとなる。
ここで、上述の通り、トランジスタTr13Cは、トランジスタTr8よりも高速に動作する。このため、パッドP1の電圧上昇に伴い、トランジスタTr8がオン状態となる前に、トランジスタTr13Cがオン状態となり、ノードVPDが“H”レベルとなる。すなわち、ノードVTHIRDがトランジスタTr8を介してパッドP2に電気的に接続される前に、ノードVPDがトランジスタTr13Cを介してパッドP2に電気的に接続されてトランジスタTr11Cをオン状態にする。これにより、ノードVTHIRDは、抵抗R4Cのみならず、トランジスタTr11C及び抵抗R3Cを介してパッドP1に電気的に接続され、“H”レベルとなる。
また、時刻t32に達するまでは、トランジスタTr8がオン状態となった後においても、パッドP1の電圧が電圧Vlimに達していない。このため、ノードVTHIRDは、トランジスタTr8のインピーダンスと、抵抗R3C及びトランジスタTr11Cの合成インピーダンスとの大小関係に基づき、パッドP1の電圧によって“H”レベルにプルアップされる。なお、時刻t31から時刻t32の間は、パッドP1の電圧は十分に上昇していない状態であるため、ノードVTHIRDは、不定ともなり得る。いずれにしても、時刻t31から時刻t32までの間、トランジスタTr9は、オフ状態のままとなる。
時刻t32において、パッドP1の電圧は、電圧Vlim1に達する。このため、ノードVTHIRDは、パッドP2の電圧によって“L”レベルにプルダウンされる。これに伴い、トランジスタTr12C及びTr13Cがそれぞれオン状態及びオフ状態となり、ノードVPDが“H”レベルとなる。また、トランジスタTr9及びTr10がそれぞれオン状態及びオフ状態となり、ノードGINが“H”レベルとなる。これに伴い、オン電流Isが流れ始める。
時刻t33において、ノードVRCの電圧が“H”レベルに達すると、トランジスタTr1及びTr3がオフ状態となり、トランジスタTr4及びTr6がオン状態となる。これに伴い、ノードVSECONDは“L”レベルとなる。なお、1段目のインバータの動作と2段目のインバータの動作との間には時間差が生じるため、時刻t33ではノードVFB及びVTHIRDの電圧は“L”レベルのままである。
時刻t34において、トランジスタTr7がオン状態となり、トランジスタTr8がオフ状態となる。これに伴い、ノードVFB及びVTHIRDの電圧は、“H”レベルとなる。トランジスタTr12C及びTr13Cはそれぞれオフ状態及びオン状態となり、ノードVPDは“L”レベルとなる。なお、2段目のインバータの動作と3段目のインバータの動作との間には時間差が生じるため、時刻t34ではノードGINの電圧は“H”レベルのままである。
時刻t35において、トランジスタTr9がオフ状態となり、トランジスタTr10がオン状態となる。これに伴い、ノードGINの電圧は、“L”レベルとなる。これに伴い、トランジスタTr14がオフ状態となり、オン電流Isが停止する。
以上で、サージが印加された際における電源保護回路23の動作が終了する。
一方、パッドP1に通常の電源電圧が印加された場合では、時刻t32においてパッドP1の電圧がVlim1に達していないため、ノードVTHIRDの電圧は、パッドP1の電圧によって“H”レベルにプルアップされる。このため、ノードVTHIRDの電圧は“H”レベルに維持され、オン電流Isは流れない。
以上のように動作することにより、トランジスタTr11C〜Tr13C、並びに抵抗R3C及びR4Cが中間ノードとパッドP1との間に設けられる場合においても、サージ発生時にはオン電流Isを流し、通常の電源投入時にはオン電流Isを流さないように動作することができる。したがって、第1実施形態と同様の効果を奏することができる。
4.4 第4変形例
また、電源保護回路23は、パッドP1及びP2に対して、RCタイマが上述の各実施形態とは逆方向となるように設けられてもよい。
また、電源保護回路23は、パッドP1及びP2に対して、RCタイマが上述の各実施形態とは逆方向となるように設けられてもよい。
図16は、第4変形例に係る半導体記憶装置の電源保護回路の構成を示す回路図である。図16では、第1実施形態において示された電源保護回路23について、抵抗R1及びキャパシタC1に代えて、キャパシタC1D及び抵抗R1Dが用いられると共に、トランジスタTr9及びTr10が除かれる。
図16に示すように、キャパシタC1Dは、パッドP1に接続された第1端と、ノードVRCに接続された第2端とを含む。抵抗R1Dは、パッドP2に接続された第1端と、ノードVRCに接続された第2端とを含む。
なお、トランジスタTr14のゲートは、ノードGINを介して、2段目のインバータとしてのトランジスタTr7及びTr8の出力ノードであるノードVFBに電気的に接続される。
図17は、第4変形例に係る半導体記憶装置の電源保護回路の動作を示すタイミングチャートである。
図17に示すように、時刻t41において、パッドP1にサージが印加される。これに伴い、パッドP1の電圧は急峻に立ち上がる。
ノードVRCは、パッドP1の電圧上昇に追従し、“H”レベルとなる。これに伴い、トランジスタTr1及びTr3はオフ状態となり、トランジスタTr4及びTr6はオン状態となる。ノードVSECONDは、パッドP2と電気的に接続され、“L”レベルとなる。なお、ノードVRCの電圧は、RCタイマの時定数に応じて、徐々に低下していく。
ここで、上述の通り、トランジスタTr12は、トランジスタTr7よりも高速に動作する。このため、パッドP1の電圧上昇に伴い、トランジスタTr7がオン状態となる前に、トランジスタTr12がオン状態となり、ノードVPDが“H”レベルとなる。すなわち、ノードGINがトランジスタTr7を介してパッドP1に電気的に接続される前に、ノードVPDがトランジスタTr12を介してパッドP1に電気的に接続されてトランジスタTr11をオン状態にする。これにより、ノードGINは、抵抗R4のみならず、トランジスタTr11及び抵抗R3を介してパッドP2に電気的に接続され、“L”レベルに維持される。
また、時刻t42に達するまでは、トランジスタTr7がオン状態となった後においても、パッドP1の電圧が電圧Vlimに達していない。このため、ノードGINは、トランジスタTr7のインピーダンスと、抵抗R3及びトランジスタTr11の合成インピーダンスとの大小関係に基づき、パッドP2の電圧によって“L”レベルにプルダウンされる。したがって、時刻t41から時刻t42までの間、トランジスタTr14は、オフ状態のままとなる。
時刻t42において、パッドP1の電圧は、電圧Vlim1に達する。このため、ノードGINはパッドP1の電圧によって“H”レベルにプルアップされる。これに伴い、トランジスタTr12及びTr13がそれぞれオフ状態及びオン状態となり、ノードVPDが“L”レベルとなる。また、トランジスタTr14がオン状態となり、オン電流Isが流れ始める。
時刻t43において、ノードVRCの電圧が“L”レベルに達すると、トランジスタTr1及びTr3がオン状態となり、トランジスタTr4及びTr6がオフ状態となる。これに伴い、ノードVSECONDは“H”レベルとなる。なお、1段目のインバータの動作と2段目のインバータの動作との間には時間差が生じるため、時刻t43ではノードVFB及びGINの電圧は“H”レベルのままである。
時刻t44において、トランジスタTr7がオフ状態となり、トランジスタTr8がオン状態となる。これに伴い、ノードVFB及びGINの電圧は、“L”レベルとなり、トランジスタTr14がオフ状態となる。したがって、オン電流Isが停止する。
以上のように動作することにより、電源保護回路23は、RCタイマを逆向きにした場合においても、サージの印加に応じてオン電流Isを流した後、停止する。
一方、パッドP1に通常の電源電圧が印加された場合では、時刻t42においてノードGINの電圧がパッドP2によって“L”レベルにプルダウンされるため、オン電流Isは流れない。
このように、RCタイマを逆方向に取付けた場合においても、サージ発生時にはオン電流Isを流し、通常の電源投入時にはオン電流Isを流さないように動作することができる。したがって、第1実施形態と同様の効果を奏することができる。
4.5 第5変形例
また、電源保護回路23は、オン電流Isを流すトランジスタTr14がnチャネルの極性を有する場合に限らず、pチャネルの極性を有していてもよい。
また、電源保護回路23は、オン電流Isを流すトランジスタTr14がnチャネルの極性を有する場合に限らず、pチャネルの極性を有していてもよい。
図18は、第5変形例に係る半導体記憶装置の電源保護回路の構成を示す回路図である。図18では、第1実施形態において示された電源保護回路23について、トランジスタTr14に代えて、トランジスタTr14Eが用いられると共に、トランジスタTr9及びTr10が除かれる例が示される。
図18に示すように、トランジスタTr14Eは、pチャネルの極性を有する。トランジスタTr14Eは、パッドP1に接続された第1端と、パッドP2に接続された第2端と、ノードGINに接続されたゲートと、を含む。
なお、トランジスタTr14Eのゲートは、ノードGINを介して、2段目のインバータとしてのトランジスタTr7及びTr8の出力ノードであるノードVFBに電気的に接続される。
図19は、第5変形例に係る半導体記憶装置の電源保護回路の動作を示すタイミングチャートである。
図19に示すように、時刻t51において、パッドP1にサージが印加される。これに伴い、パッドP1の電圧は急峻に立ち上がる。
ノードVRCは、キャパシタC1の電荷が十分に充電されるにしたがって徐々に電圧が上昇し始める。このため、ノードVRCは、パッドP1と同時に立ち上がることなく、“L”レベルのままとなる。これに伴い、トランジスタTr1及びTr3はオン状態となり、トランジスタTr4及びTr6はオフ状態となる。
ここで、上述の通り、トランジスタTr12は、トランジスタTr1及びTr3よりも高速に動作する。このため、パッドP1の電圧上昇に伴い、トランジスタTr1及びTr3がオン状態となる前に、トランジスタTr12がオン状態となり、ノードVPDが“H”レベルとなる。すなわち、ノードVSECONDがトランジスタTr1及びTr3を介してパッドP1に電気的に接続される前に、ノードVPDがトランジスタTr12を介してパッドP1に電気的に接続されてトランジスタTr11をオン状態にする。これにより、ノードVSECONDは、抵抗R4のみならず、トランジスタTr11及び抵抗R3を介してパッドP2に電気的に接続され、“L”レベルに維持される。
また、時刻t52に達するまでは、トランジスタTr1及びTr3がオン状態となった後においても、パッドP1の電圧が電圧Vlimに達していない。このため、ノードVSECONDは、トランジスタTr1及びTr3の合成インピーダンスと、抵抗R3及びトランジスタTr11の合成インピーダンスとの大小関係に基づき、パッドP2の電圧によって“L”レベルにプルダウンされる。したがって、時刻t51から時刻t52までの間、トランジスタTr7はオン状態となることによってノードVFB及びGINは“H”レベルとなる。なお、時刻t51から時刻t52の間は、パッドP1の電圧は十分に上昇していない状態であるため、ノードGINは、不定ともなり得る。いずれにしても、トランジスタTr14Eは、オフ状態のままとなる。
時刻t52において、パッドP1の電圧は、電圧Vlim1に達する。このため、ノードVSECONDはパッドP1の電圧によって“H”レベルにプルアップされる。これに伴い、トランジスタTr12及びTr13がそれぞれオフ状態及びオン状態となり、ノードVPDが“L”レベルとなる。また、トランジスタTr7がオン状態となり、トランジスタTr8はオン状態となる。
ノードGINは、パッドP2と電気的に接続され、“L”レベルとなる。これに伴い、トランジスタTr14Eはオン状態となり、オン電流Isが流れ始める。
時刻t53において、ノードVRCの電圧が“H”レベルに達すると、トランジスタTr1及びTr3がオフ状態となり、トランジスタTr4及びTr6がオン状態となる。これに伴い、ノードVSECONDは“L”レベルとなる。なお、1段目のインバータの動作と2段目のインバータの動作との間には時間差が生じるため、時刻t53ではノードVFB及びGINの電圧は“L”レベルのままである。
時刻t54において、トランジスタTr7がオン状態となり、トランジスタTr8がオフ状態となる。これに伴い、ノードVFB及びGINの電圧は、“H”レベルとなる。トランジスタTr14Eは、オフ状態となり、オン電流Isが停止する。
以上で、サージが印加された際における電源保護回路23の動作が終了する。
一方、パッドP1に通常の電源電圧が印加された場合では、ノードVSECONDは、パッドP2によって“L”レベルにプルダウンされ、時刻t52以降も“L”レベルに維持される。これにより、ノードGINの電圧は“H”レベルに維持され、オン電流Isは流れない。
このように、オン電流Isを流すトランジスタの極性をpチャネルにした場合においても、サージ発生時にはオン電流Isを流し、通常の電源投入時にはオン電流Isを流さないように動作することができる。したがって、第1実施形態と同様の効果を奏することができる。
4.6 第6変形例
また、電源保護回路23は、トリガ回路としてRC時定数によるタイマ機能を有するもの限らず、タイマ機能を有さないその他のトリガ回路を備えていてもよい。図20、図21、及び図22は、第6変形例に係る半導体記憶装置の電源保護回路の構成を示す回路図である。
また、電源保護回路23は、トリガ回路としてRC時定数によるタイマ機能を有するもの限らず、タイマ機能を有さないその他のトリガ回路を備えていてもよい。図20、図21、及び図22は、第6変形例に係る半導体記憶装置の電源保護回路の構成を示す回路図である。
図20では、キャパシタC1に代えて、直列に接続された複数のダイオードD1が用いられる例が示される。図20に示すように、複数のダイオードD1は、ノードVRCに接続された入力端(アノード)と、パッドP2に接続された出力端(カソード)と、を含む。複数のダイオードD1は、例えば、パッドP1の電圧が電圧Vlim1に達した場合、オン状態となるように設定される。
このように構成することにより、ノードVRCの電圧は、複数のダイオードD1がオン状態となると、抵抗R1に生じる電圧降下によって低下し、“L”レベルとなる。これにより、トランジスタTr2及びTr3をオン状態にさせ、第1実施形態と同様にオン電流Isを流すことができる。また、パッドP1の電圧が通常の動作範囲に戻ると、複数のダイオードD1はオフ状態となる。このため、抵抗R1に生じる電圧降下はほぼなくなり、ノードVRCの電圧は、“H”レベルとなる。これにより、オン電流Isを停止させることができる。
図21では、キャパシタC1に代えて、ツェナダイオードD2が用いられる例が示される。図21に示すように、ツェナダイオードD2は、ノードVRCに接続された入力端(カソード)と、パッドP2に接続された出力端(アノード)と、を含む。ツェナダイオードD2は、例えば、パッドP1の電圧が電圧Vlim1に達した場合、降伏状態となるように設定される。
このように構成することにより、ノードVRCの電圧は、ツェナダイオードD2が降伏状態となると、抵抗R1に生じる電圧降下によって低下し、“L”レベルとなる。これにより、トランジスタTr2及びTr3をオン状態にさせ、第1実施形態と同様にオン電流Isを流すことができる。また、パッドP1の電圧が通常の動作範囲に戻ると、ツェナダイオードD2は降伏状態から回復する。このため、抵抗R1に生じる電圧降下はほぼなくなり、ノードVRCの電圧は、“H”レベルとなる。これにより、オン電流Isを停止させることができる。
図22では、キャパシタC1に代えて、トランジスタTr21及び抵抗R8が用いられる例が示される。図22に示すように、トランジスタTr21は、ノードVRCに接続された第1端と、パッドP2に接続された第2端と、を含む。抵抗R8は、トランジスタTr21のゲートに接続された第1端と、パッドP2に接続された第2端と、を含む。トランジスタTr21は、図21におけるツェナダイオードD2と同様、例えば、パッドP1の電圧が電圧Vlim1に達した場合、降伏状態となるように設定される。
このように構成することにより、ノードVRCの電圧は、トランジスタTr21が降伏状態となると、抵抗R1に生じる電圧降下によって低下し、“L”レベルとなる。これにより、トランジスタTr2及びTr3をオン状態にさせ、第1実施形態と同様にオン電流Isを流すことができる。また、パッドP1の電圧が通常の動作範囲に戻ると、トランジスタTr21は降伏状態から回復する。このため、抵抗R1に生じる電圧降下はほぼなくなり、ノードVRCの電圧は、“H”レベルとなる。これにより、オン電流Isを停止させることができる。
4.7 第7変形例
また、電源保護回路23は、上述の各実施形態におけるトランジスタTr11〜Tr13のように、パッドP1の電圧に応じて、トランジスタTr14のゲートへの入力信号を制御する方式に限られない。例えば、電源保護回路23は、パッドP1の電圧に応じて、トランジスタTr14の電流経路に設けられたスイッチを切り替えてもよい。
また、電源保護回路23は、上述の各実施形態におけるトランジスタTr11〜Tr13のように、パッドP1の電圧に応じて、トランジスタTr14のゲートへの入力信号を制御する方式に限られない。例えば、電源保護回路23は、パッドP1の電圧に応じて、トランジスタTr14の電流経路に設けられたスイッチを切り替えてもよい。
図23は、第7変形例に係る半導体記憶装置の電源保護回路の構成を説明するためのブロック図である。図23は、第1実施形態において説明した図2に対応する。
図23に示すように、電流抑制回路233は、電源保護素子231の第2端に接続された第1端と、パッドP2に接続された第2端と、電源電圧検出回路232に接続された入力端と、を含むスイッチを含む。以上のような構成にすることにより、電流抑制回路233は、ノードGINを介して電源保護素子231に入力される制御信号ではなく、オン電流Isの電流経路のオンオフを制御することが出来る。
上述の電源保護回路23の具体的な回路構成例について、図24を用いて説明する。
図24は、第7変形例に係る半導体記憶装置の電源保護回路の構成を説明するための回路図である。図24に示すように、電源保護回路23は、トランジスタTr11〜Tr13、及び抵抗R3に代えて、抵抗R9、R10、R11、及びR12、ダイオードD3、コンパレータCOMP、及びトランジスタTr22を備えている。抵抗R9〜R12、ダイオードD3、及びコンパレータCOMPは、電源電圧検出回路232として機能し、トランジスタTr22は、電流抑制回路233として機能する。
抵抗R9は、パッドP1に接続された第1端と、ノードN1に接続された第2端とを含む。抵抗R10は、パッドP2に接続された第1端と、ノードN1に接続された第2端とを含む。
抵抗R11は、パッドP1に接続された第1端と、ノードN2に接続された第2端とを含む。抵抗R12は、ノードN2に接続された第1端を含む。ダイオードD3は、抵抗R11の第2端に接続された入力端(アノード)と、パッドP2に接続された出力端(カソード)と、を含む。
コンパレータCOMPは、ノードN1に接続された第1入力端と、ノードN2に接続された第2入力端と、トランジスタTr22のゲートに接続された出力端と、を含む。
トランジスタTr22は、パッドP2に接続された第1端と、トランジスタTr14の第2端に接続された第2端と、を含む。
抵抗R9及びR10は、パッドP1の電圧の大きさに応じて変化する電圧値(変動電圧A)をコンパレータCOMPの第1入力端に入力する。一方、抵抗R11及びR12は、パッドP1の電圧の大きさに依らずに一定の電圧値(定電圧B)をコンパレータCOMPの第2入力端に入力する。コンパレータCOMPは、変動電圧Aと定電圧Bの大きさを比較し、その大小関係に応じてトランジスタTr22のゲートに“H”レベル又は“L”レベルの信号を出力する。コンパレータCOMPは、例えば、変動電圧Aが定電圧Bよりも大きい場合、“H”レベルを出力してトランジスタTr22をオン状態にし、変動電圧Aが定電圧Bよりも小さい場合、“L”レベルを出力してトランジスタTr22をオフ状態にする。
以上のように構成することにより、サージ発生時にはオン電流Isを流し、通常の電源投入時にはオン電流Isを流さないように動作することができる。具体的には、例えば、パッドP1の電圧が電圧Vlim1に達すると、変動電圧Aが定電圧Bを上回り、電圧Vlim1に達しないと変動電圧Aが定電圧Bを下回るように抵抗R9〜R12及びダイオードD3が設計される。これにより、サージ発生時にはトランジスタTr22がオン状態となり、パッドP1からパッドP2へのオン電流Isの電流経路が開かれる。一方、通常の電源投入時にはトランジスタTr22がオフ状態となり、オン電流Isの電流経路が閉じる。このため、通常の電源投入時に流れるオン電流Isを低減することができる。
4.8 第8変形例
また、電源保護回路23は、上述の各実施形態のように、電源保護素子制御回路234を含む場合に限られない。例えば、電源保護回路23は、電源保護素子制御回路234から制御信号を受けて動作するRCTMOS回路のような電源保護素子231ではなく、電源保護素子制御回路234から制御信号を受けない電源保護素子231に対しても適用可能である。
また、電源保護回路23は、上述の各実施形態のように、電源保護素子制御回路234を含む場合に限られない。例えば、電源保護回路23は、電源保護素子制御回路234から制御信号を受けて動作するRCTMOS回路のような電源保護素子231ではなく、電源保護素子制御回路234から制御信号を受けない電源保護素子231に対しても適用可能である。
図25は、第8変形例に係る半導体記憶装置の電源保護回路の構成を説明するためのブロック図である。図25は、第7変形例において説明した図23に対応する。
図25に示すように、電源保護回路23は、電源保護素子制御回路234を含まない構成でもよい。この場合、電源保護素子231は、制御信号を入力されることなく、パッドP1からパッドP2へオン電流Isを流し得る。以上のような構成においても、電流抑制回路233は、オン電流Isの電流経路のオンオフを制御することが出来る。
上述の電源保護回路23の具体的な回路構成例について、図26を用いて説明する。
図26は、第8変形例に係る半導体記憶装置の電源保護回路の構成を説明するための回路図である。図26に示すように、電源保護回路23は、抵抗R9、R10、R11、及びR12、ダイオードD3及びD4、コンパレータCOMP、並びにトランジスタTr22を備えている。
抵抗R9〜R12、コンパレータCOMP、及びダイオードD3が電源電圧検出回路232として機能すること、並びにトランジスタTr22が電流抑制回路233として機能することは、第7変形例と同様であるため、説明を省略する。
ダイオードD4は、パッドP1に接続された入力端と、トランジスタTr22の第2端に接続された出力端と、を含む。
以上のように構成することにより、サージ発生時にはオン電流Isを流し、通常の電源投入時にはオン電流Isを流さないように動作することができる。具体的には、例えば、サージ発生時にはトランジスタTr22がオン状態となり、パッドP1からパッドP2へのオン電流Isの電流経路が開かれる。一方、通常の電源投入時にはトランジスタTr22がオフ状態となり、オン電流Isの電流経路が閉じる。このため、通常の電源投入時に流れるオン電流Isを低減することができる。
5. その他
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。
1…メモリシステム、10…コントローラ、11…プロセッサ、12…内蔵メモリ、13…NANDインタフェース回路、14…バッファメモリ、15…ホストインタフェース回路、20…半導体記憶装置、21…パッド群、22…インタフェース回路、23…電源保護回路、24…メモリコア、25…シーケンサ、231…電源保護素子、232…電源電圧検出回路、233…電流抑制回路、234…電源保護素子制御回路。
Claims (8)
- 第1電圧が供給された第1パッドと、
前記第1電圧と異なる第2電圧が供給された第2パッドと、
電源保護回路と、
を備え、
前記電源保護回路は、
前記第1パッドに電気的に接続された第1端と、第1ノードに電気的に接続された第2端と、を含む第1トランジスタと、
前記第2パッドに電気的に接続された第1端と、前記第1ノードに電気的に接続された第2端と、を含む第2トランジスタと、
前記第2パッドに電気的に接続された第1端と、前記第1ノードに電気的に接続された第2端と、第2ノードに電気的に接続されたゲートと、を含み、前記第2トランジスタと異なるサイズを有する第3トランジスタと、
前記第1パッドに電気的に接続された第1端と、前記第2ノードに電気的に接続された第2端と、前記第1ノードに電気的に接続されたゲートと、を含む第4トランジスタと、
前記第2パッドに電気的に接続された第1端と、前記第2ノードに電気的に接続された第2端と、前記第1ノードに電気的に接続されたゲートと、を含む第5トランジスタと、
を含む、半導体記憶装置。 - 前記第1トランジスタは、前記第2トランジスタ及び前記第3トランジスタと互いに異なる極性を有する、請求項1記載の半導体記憶装置。
- 前記第4トランジスタは、前記第5トランジスタと互いに異なる極性を有する、請求項2記載の半導体記憶装置。
- 前記第4トランジスタは、前記第1トランジスタよりも閾値電圧が低い、請求項1記載の半導体記憶装置。
- 前記電源保護回路は、前記第2パッドと前記第1ノードとの間において、前記第3トランジスタと直列に電気的に接続された第1抵抗を更に含む、請求項1記載の半導体記憶装置。
- 前記電源保護回路は、前記第1パッドと前記第1ノードとの間において、前記第1トランジスタと直列に電気的に接続された第2抵抗を更に含む、請求項5記載の半導体記憶装置。
- 前記電源保護回路は、前記第2パッドと前記第1ノードとの間において、前記第1トランジスタと並列に電気的に接続された第3抵抗を更に含む、請求項1記載の半導体記憶装置。
- 前記電源保護回路は、
前記第1パッドと前記第2パッドとの間に電気的に接続され、第3ノードにトリガ信号を出力するトリガ回路と、
前記第3ノードに電気的に接続された入力端を含むインバータと、
前記第2パッドと前記第1ノードとの間において、前記第3抵抗と直列に電気的に接続され、前記インバータの出力端に電気的に接続されたゲートを含む第6トランジスタと、
を更に含む、請求項7記載の半導体記憶装置。
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