JP2580226B2 - Semiconductor integrated circuit device - Google Patents

Semiconductor integrated circuit device

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JP2580226B2
JP2580226B2 JP63033017A JP3301788A JP2580226B2 JP 2580226 B2 JP2580226 B2 JP 2580226B2 JP 63033017 A JP63033017 A JP 63033017A JP 3301788 A JP3301788 A JP 3301788A JP 2580226 B2 JP2580226 B2 JP 2580226B2
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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、半導体集積回路装置に関するもので、例
えば、基板バックバイアス電圧発生回路を内蔵するダイ
ナミック型RAM(Random Access Memory)等に利用して
特に有効な技術に関するものである。
Description: BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a semiconductor integrated circuit device, and is used, for example, in a dynamic RAM (Random Access Memory) incorporating a substrate back bias voltage generation circuit. It concerns particularly effective technologies.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

ダイナミック型RAMのように、MOSFET(Metal Oxide O
xide Semiconductor Field Effect Transistor)により
構成される半導体集積回路装置では、半導体基板に適当
な負の基板バックバイアス電圧を印加することが、基板
と各回路素子との間の寄生容量を減少させまたMOSFETの
しきい値電圧を制御する有効な手段とされる。基板バッ
クバイアス電圧は、ダイナミック型RAM等に内蔵される
基板バックバイアス電圧発生回路によって形成される。
これにより、例えば+5Vの電源電圧VCCによる単一電源
化を図り、外部端子数を削減することができる。
Like a dynamic RAM, a MOSFET (Metal Oxide O
xide Semiconductor Field Effect Transistor), the application of an appropriate negative substrate back bias voltage to the semiconductor substrate reduces the parasitic capacitance between the substrate and each circuit element, This is an effective means for controlling the threshold voltage. The substrate back bias voltage is formed by a substrate back bias voltage generation circuit built in a dynamic RAM or the like.
Thus, for example, a single power supply can be achieved with a power supply voltage V CC of +5 V, and the number of external terminals can be reduced.

基板バックバイアス電圧発生回路を内蔵するダイナミ
ック型RAMについては、例えば、特開昭55−13566号公報
に記載されている。
A dynamic RAM incorporating a substrate back bias voltage generation circuit is described in, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 55-13566.

〔発明が解決しようとする課題〕[Problems to be solved by the invention]

上記に記載される従来のダイナミック型RAM等におい
て、基板バックバイアス電圧は、前述のように負電圧と
され、その絶対値は、MOSFETの有効ゲート長を拡大する
上で、小さくかつ精度良く制御することが効果的とされ
る。このため、ダイナミック型RAMの基板バックバイア
ス電圧発生回路には、例えば第4図に示されるようなレ
ベル判定回路LVDが設けられる。
In the conventional dynamic RAM and the like described above, the substrate back bias voltage is set to a negative voltage as described above, and its absolute value is controlled to be small and precisely in order to increase the effective gate length of the MOSFET. Is considered effective. For this reason, the substrate type back bias voltage generating circuit of the dynamic RAM is provided with, for example, a level determination circuit LVD as shown in FIG.

第4図において、基板バックバイアス電圧発生回路VB
Gのレベル判定回路LVDは、回路の電源電圧VCCと基板バ
ックバイアス電圧VBBとの間に直列形態に設けられるP
チャンネルMOSFETQ2及びNチャンネルMOSFETQ15,Q16を
含む。MOSFETQ2は、そのゲートが回路の接地電位に結合
されることで、常時オン状態とされる。また、MOSFETQ1
5のゲートは、回路の接地電位に結合され、MOSFETQ16
は、そのゲート及びドレインが供通結合されることでダ
イオード形態とされる。MOSFETQ15及びQ16は、同じしき
い値電圧VTH Nを持つように設計される。
In FIG. 4, a substrate back bias voltage generation circuit VB
The G level determination circuit LVD is a P level provided in series between the power supply voltage V CC of the circuit and the substrate back bias voltage V BB.
It includes a channel MOSFET Q2 and N-channel MOSFETs Q15 and Q16. MOSFET Q2 is always on by its gate being coupled to the ground potential of the circuit. Also, MOSFET Q1
The gate of 5 is coupled to the ground potential of the circuit and the MOSFET Q16
Is formed into a diode by connecting its gate and drain. MOSFETQ15 and Q16 are designed to have the same threshold voltage V TH N.

基板バックバイアス電圧VBBが浅く、その絶対値が、 |VBB|<2×VTH N とされるとき、MOSFETQ15及びQ16はオフ状態となる。し
たがって、インバータ回路N5の入力端子が結合される検
出ノードn6のレベルはハイレベルとなり、インバータ回
路N6の出力信号はハイレベルとなる。このため、発振回
路OSCにより形成される基準パルス信号soがチャージポ
ンプ回路CPに伝達され、基板バックバイアス電圧VBB
次第に深くされる。
Substrate back bias voltage V BB is shallow, the absolute value thereof is, | V BB | when are <2 × V TH N, MOSFETQ15 and Q16 are turned off. Therefore, the level of the detection node n6 to which the input terminal of the inverter circuit N5 is coupled becomes high level, and the output signal of the inverter circuit N6 becomes high level. Therefore, the reference pulse signal so formed by the oscillation circuit OSC is transmitted to the charge pump circuit CP, and the substrate back bias voltage VBB is gradually increased.

基板バックバイアス電圧VBBが深くなり、その絶対値
が、 |VBB|>2×VTH N となると、MOSFETQ15及びQ16がオン状態となる。したが
って、検出ノード6のレベルは、MOSFETQ2とMOSFETQ15
及びQ16のコンダクタンス比によって決まる所定のロウ
レベルとなり、インバータ回路N6の出力信号はロウレベ
ルとなる。このため、基準パルス信号soは伝達されず、
チャージポンプ回路CPはその昇圧動作が停止される。こ
れにより、基板バックバイアス電圧VBBは、その絶対値
が上記2×VTH Nに近い値となるように制御される。
Substrate back bias voltage V BB is deepened, the absolute value thereof is, | V BB |> If the 2 × V TH N, MOSFETQ15 and Q16 are turned on. Therefore, the level of the detection node 6 is set between the MOSFETs Q2 and Q15.
And a predetermined low level determined by the conductance ratio of Q16 and the output signal of the inverter circuit N6 becomes low level. Therefore, the reference pulse signal so is not transmitted,
The charge pump circuit CP stops its boosting operation. Thus, the substrate back bias voltage V BB, the absolute value is controlled to a value close to the 2 × V TH N.

しかしながら、このような基板バックバイアス電圧発
生回路VBGには、次のような問題点があることが、本願
発明者等によって明らかとなった。すなわち、基板バッ
クバイアス電圧発生回路VBGのレベル判定回路LVDは、前
述のように、回路の電源電圧VCCと基板バックバイアス
電圧VBBとの間に直列形態に設けられるPチャンネルMOS
FETQ2とNチャンネルMOSFETQ15及びQ16を含む。これら
のMOSFETは、基板バックバイアス電圧VBBが上記2×VTH
Nより深いとき、一斉にオン状態となり、回路の電源電
圧VCCと基板バックバイアス電圧VBBとの間に貫通電流が
流される。したがって、レベル判定回路LVDのMOSFETQ2
は、そのコンダクタンスが、上記貫通電流の大きさが問
題とならない程度に小さくされる。ところが、MOSFETQ2
のコンダクタンスが小さくされることで、MOSFETQ15及
びQ16がオフ状態とされるとき、検出ノードn6のチャー
ジ動作に要する時間が長くなってしまう。このため、レ
ベル判定回路LVDの応答速度が遅くなり、浅くかつ安定
した基板バックバイアス電圧VBBを得ることができな
い。このことは、等価的にダイナミック型RAM等を構成
するMOSFETのゲート長を増大させ、動作の高速化が妨げ
る一因となる。
However, it has been clarified by the present inventors that such a substrate back bias voltage generation circuit VBG has the following problems. That is, the level determination circuit LVD of the substrate back bias voltage generation circuit VBG is, as described above, a P-channel MOS provided in series between the circuit power supply voltage V CC and the substrate back bias voltage V BB.
Includes FET Q2 and N-channel MOSFETs Q15 and Q16. These MOSFETs have a substrate back bias voltage V BB of 2 × V TH
When it is deeper than N , it is simultaneously turned on, and a through current flows between the power supply voltage V CC of the circuit and the substrate back bias voltage V BB . Therefore, MOSFET Q2 of level judgment circuit LVD
The conductance is reduced to such an extent that the magnitude of the through current does not matter. However, MOSFET Q2
When the MOSFETs Q15 and Q16 are turned off, the time required for the charging operation of the detection node n6 increases because the conductance of the detection node n6 is reduced. Therefore, the response speed of the level determination circuit LVD becomes slow, and a shallow and stable substrate back bias voltage VBB cannot be obtained. This increases the gate length of the MOSFET constituting the dynamic RAM or the like equivalently, which is a factor that hinders high-speed operation.

この発明の目的は、浅くかつ安定した基板バックバイ
アス電圧を供給しうる基板バックバイアス電圧発生回路
を提供することにある。この発明の他の目的は、ダイナ
ミック型RAM等の半導体集積回路装置を構成するMOSFET
のゲート長を短縮し、その動作を高速化することにあ
る。
An object of the present invention is to provide a substrate back bias voltage generating circuit capable of supplying a shallow and stable substrate back bias voltage. Another object of the present invention is to provide a MOSFET which constitutes a semiconductor integrated circuit device such as a dynamic RAM.
Of the present invention is to shorten the gate length and speed up the operation.

この発明の前記ならびにその他の目的と新規な特徴
は、この明細書の記述及び添付図面から明らかになるで
あろう。
The above and other objects and novel features of the present invention will become apparent from the description of this specification and the accompanying drawings.

〔課題を解決するための手段〕[Means for solving the problem]

本願において開示される発明のうち代表的なものの概
要を簡単に説明すれば、下記の通りである。すなわち、
基板バックバイアス電圧発生回路のレベル判定回路によ
る基板バックバイアス電圧のレベル判定動作を、基準パ
ルス信号に同期して行い、その結果に従って、チャージ
ポンプ回路の昇圧動作を、上記基準パルス信号の1サイ
クルごとに選択的に行わせることである。
The outline of a typical invention disclosed in the present application will be briefly described as follows. That is,
The level determining circuit of the substrate back bias voltage generating circuit performs the level determining operation of the substrate back bias voltage in synchronization with the reference pulse signal. According to the result, the boosting operation of the charge pump circuit is performed every cycle of the reference pulse signal. Is to be performed selectively.

〔作用〕[Action]

上記した手段によれば、レベル判定回路において貫通
電流が流される時間を短縮し、相対的にプリチャージル
MOSFETのコンダクタンスを大きくできるため、基板バッ
クバイアス電圧発生回路の低消費電力化を図りつつ、そ
の応答速度を高速化し、浅くかつ安定した基板バックバ
イアス電圧を形成できる。これにより、基板バックバイ
アス電圧発生回路を内蔵するダイナミック型RAM等のMOS
FETのゲート長を短縮し、動作の高速化を図ることがで
きる。
According to the above-described means, the time during which a through current flows in the level determination circuit is shortened, and the precharge
Since the conductance of the MOSFET can be increased, the response speed can be increased and a shallow and stable substrate back bias voltage can be formed while reducing the power consumption of the substrate back bias voltage generation circuit. As a result, MOS such as a dynamic RAM incorporating a substrate back bias voltage generation circuit
The gate length of the FET can be shortened and the operation speed can be increased.

〔実施例〕〔Example〕

第3図には、この発明が適用されたダイナミック型RA
Mの一実施例のブロック図が示されている。同図の各回
路ブロックを構成する回路素子は、公知の半導体集積回
路の製造技術によって、特に制限されないが、単結晶シ
リコンのような1個の半導体基板上において形成され
る。
FIG. 3 shows a dynamic RA to which the present invention is applied.
A block diagram of one embodiment of M is shown. The circuit elements constituting each circuit block in FIG. 1 are formed on a single semiconductor substrate such as single crystal silicon, although not particularly limited by a known semiconductor integrated circuit manufacturing technique.

この実施例のダイナミック型RAMでは、特に制限され
ないが、半導体基板に例えば約−1.5Vの基板バックバイ
アス電圧VBBが供給されることで、基板と各回路素子間
の寄生容量が削減され、またMOSFETのしきい値電圧が制
御される。この実施例において、上記基板バックバイア
ス電圧VBBは、回路の電源電圧VCCをもとに、ダイナミッ
ク型RAMに内蔵される基板バックバイアス電圧発生回路V
BGによって形成される。基板バックバイアス電圧発生回
路VBGは、後述するように、発振回路から出力される基
準パルス信号に同期して基板バックバイアス電圧VBB
レベルを判定するレベル判定回路LVDと、レベル判定回
路LVDの出力信号に従って基準パルス信号による基板バ
ックバイアス電圧VBBの昇圧動作を選択的に行うチャー
ジポンプ回路CPを含む。このため、この実施例の基板バ
ックバイアス電圧発生回路VBGでは、レベル判定回路の
PチャンネルMOSFETのコンダクタンスを大きくされ、検
出ノードのプリチャージ動作が高速化される。このた
め、低消費電力化を図りつつ、基板バックバイアス電圧
発生回路VBGの応答速度を高速化でき、浅くかつ安定し
た基板バックバイアス電圧VBBを形成できるものであ
る。
In the dynamic RAM of this embodiment is not particularly limited, since the substrate back bias voltage V BB of, for example, about -1.5V in the semiconductor substrate is provided, the parasitic capacitance between the substrate and the circuit element is reduced, also The threshold voltage of the MOSFET is controlled. In this embodiment, the substrate back bias voltage V BB is based on the power supply voltage V CC of the circuit, and the substrate back bias voltage generation circuit V
Formed by BG. The substrate back bias voltage generation circuit VBG includes a level determination circuit LVD that determines the level of the substrate back bias voltage VBB in synchronization with a reference pulse signal output from the oscillation circuit, and an output of the level determination circuit LVD. It includes a charge pump circuit CP of performing the boost operation of the substrate back-bias voltage V BB by the reference pulse signal selectively according to the signal. For this reason, in the substrate back bias voltage generation circuit VBG of this embodiment, the conductance of the P-channel MOSFET of the level determination circuit is increased, and the precharge operation of the detection node is speeded up. Therefore, the response speed of the substrate back bias voltage generation circuit VBG can be increased while reducing power consumption, and a shallow and stable substrate back bias voltage VBB can be formed.

第3図において、ダイナミック型RAMは、対称的に配
置される2組のメモリアレイMARY0及びMARY1と、これら
のメモリアレイに対応して設けられるセンスアンプSAP
0,SAP1及びSAN0,SAN1ならびにカラムスイッチCS0及びCS
1とを含む。
In FIG. 3, a dynamic RAM includes two sets of memory arrays MARY0 and MARY1 arranged symmetrically and a sense amplifier SAP provided corresponding to these memory arrays.
0, SAP1 and SAN0, SAN1, and column switches CS0 and CS
Including 1.

メモリアレイMARY0及びMARY1は、垂直方向に配置され
るm+1本のワード線と、水平方向に配置されるn+1
組の相補データ線及びこれらのワード線と相補データ線
の交点に格子状に配置される(m+1)×(n+1)個
のダイナミック型メモリセルとをそれぞれ含む。
The memory arrays MARY0 and MARY1 are composed of m + 1 word lines arranged in the vertical direction and n + 1 word lines arranged in the horizontal direction.
Each set includes complementary data lines and (m + 1) × (n + 1) dynamic memory cells arranged in a grid at the intersections of these word lines and complementary data lines.

メモリアレイMARY0及びMARY1を構成するワード線は、
対応するロウアドレスデコーダRAD0及びRAD1に結合さ
れ、択一的に選択状態とされる。
The word lines forming the memory arrays MARY0 and MARY1 are:
It is coupled to the corresponding row address decoders RAD0 and RAD1, and is alternatively selected.

ロウアドレスデコーダRAD0及びRAD1には、プリロウア
ドレスデコーダPRADから所定のプリデコード信号が供給
される。ロウアドレスデコーダRAD0及びRAD1は、これら
のプリデコード信号に従って、メモリアレイMARY0又はM
ARY1の対応するワード線を択一的にハイレベルの選択状
態とする。
A predetermined predecode signal is supplied from the prerow address decoder PRAD to the row address decoders RAD0 and RAD1. The row address decoders RAD0 and RAD1 supply the memory arrays MARY0 or MARY0 according to these predecode signals.
The word line corresponding to ARY1 is alternatively set to a high level selected state.

プリロウアドレスデコーダPRADには、特に制限されな
いが、ロウアドレスバッファRABから最上位ビットを除
くiビットの相補内部アドレス信号x0〜xi−1(こ
こで、例えば非反転内部アドレス信号ax0と反転内部ア
ドレス信号▲▼をあわせて相補内部アドレス信号
x0のように表す。以下同じ)が供給される。また、後
述するタイミング発生回路TGからタイミング信号φxが
供給される。プリロウアドレスデコーダPRADは、上記タ
イミング信号φxがハイレベルとされることで、選択的
に動作状態とされる。この動作状態において、プリロウ
アドレスデコーダPRADは、上記相補内部アドレス信号
x0〜xi−1を所定の組み合わせでデコードし、上記プ
リデコード信号を形成して、ロウアドレスデコーダRAD
に供給する。
Although not particularly limited, the pre-row address decoder PRAD includes i-bit complementary internal address signals a x0 to a xi-1 except for the most significant bit from the row address buffer RAB (here, for example, the non-inverted internal address signal ax0 and the inverted Complementary internal address signal with internal address signal ▲ ▼
expressed as a x0. The same applies hereinafter). Further, a timing signal φx is supplied from a timing generation circuit TG described later. The pre-row address decoder PRAD is selectively activated by the timing signal φx being set to a high level. In this operating state, the pre-row address decoder PRAD outputs the complementary internal address signal a
The x0~ a xi-1 is decoded in a predetermined combination, and forming the pre-decode signal, a row address decoder RAD
To supply.

ロウアドレスバッファRABは、アドレスマルチプレク
サAMXを介して供給されるロウアドレス信号を保持する
とともに、これらのロウアドレス信号をもとに、上記相
補内部アドレス信号x0〜xiを形成する。
The row address buffer RAB holds the row address signal supplied via the address multiplexer AMX, on the basis of these row address signals, forming the complementary internal address signals a x0~ a xi.

アドレスマルチプレクサAMXは、ダイナミック型RAMが
通常の動作モードとされタイミング信号φrefがロウレ
ベルとされるとき、外部端子を介して供給されるXアド
レス信号AX0〜AXiを選択し、ロウアドレスバッファRAB
に伝達する。また、ダイナミック型RAMがリフレッシュ
モードとされタイミング信号φrefがハイレベルとされ
るとき、リフレッシュアドレスカウンタRFCから供給さ
れるリフレッシュアドレス信号ar0〜ariを選択し、ロウ
アドレスバッファRABに伝達する。
The address multiplexer AMX selects the X address signals AX0 to AXi supplied via the external terminals when the dynamic RAM is in the normal operation mode and the timing signal φref is at the low level, and the row address buffer RAB
To communicate. When the dynamic RAM is set to the refresh mode and the timing signal φref is set to the high level, the refresh address signals ar0 to ari supplied from the refresh address counter RFC are selected and transmitted to the row address buffer RAB.

リフレッシュアドレスカウンタRFCは、タイミング発
生回路TGから供給されるタイミング信号φrcに従って進
歩動作を行い、上記リフレッシュアドレス信号ar0〜ari
を形成する。
The refresh address counter RFC performs an advance operation in accordance with the timing signal φrc supplied from the timing generation circuit TG, and the refresh address signals ar0 to ari
To form

一方、メモリアレイMARY0及びMARY1を構成する相補デ
ータ線は、その一方において、センスアンプSAP0及びSA
P1の対応する単位回路に結合される。また、その他方に
おいて、センスアンプSAN0及びSAN1の対応する単位回路
に結合され、さらにカラムスイッチCS0及びCS1の対応す
る単位回路に結合される。
On the other hand, the complementary data lines constituting the memory arrays MARY0 and MARY1 are connected to the sense amplifiers SAP0 and SA0 on one side.
It is coupled to the corresponding unit circuit of P1. On the other side, it is coupled to the corresponding unit circuits of the sense amplifiers SAN0 and SAN1, and further coupled to the corresponding unit circuits of the column switches CS0 and CS1.

センスアンプSAP0及びSAP1は、メモリアレイMARY0及
びMARY1の各相補データ線に対応して設けられるn+1
個の単位回路を含む。これらの単位回路には、タイミン
グ信号φpaがハイレベルとされるとき、共通ソース線SP
を介して回路の電源電圧VCCが供給される。同様に、セ
ンスアンプSAN0及びSAN1は、メモリアレイMARY0及びMAR
Y1に対応して設けられるn+1個の単位回路を含む。こ
れらの単位回路には、タイミング信号φpaがハイレベル
とされるとき、共通ソース線SNを介して回路の接地電位
が供給される。
The sense amplifiers SAP0 and SAP1 have (n + 1) provided corresponding to respective complementary data lines of the memory arrays MARY0 and MARY1.
Unit circuits. When the timing signal φpa is at a high level, the common source line SP
The power supply voltage V CC of the circuit is supplied via the power supply. Similarly, the sense amplifiers SAN0 and SAN1 are connected to the memory arrays MARY0 and MAR1.
It includes n + 1 unit circuits provided corresponding to Y1. When the timing signal φpa is at a high level, the ground potential of the circuit is supplied to these unit circuits via the common source line SN.

センスアンプSAP0及びSAP1の各単位回路とセンスアン
プSAN0及びSAN1の対応する単位回路は、それぞれ1個の
単位増幅回路を構成する。これらの単位増幅回路は、上
記タイミング信号φpaがハイレベルとされることによっ
て、選択的に動作状態とされる。この動作状態におい
て、各単位増幅回路は、メモリアレイMARY0及びMARY1の
選択されたワード線に結合されるn+1個のメモリセル
から対応する相補データ線を介して出力される微小読み
出し信号を増幅し、ハイレベル又はロウレベルの2値読
み出し信号とする。
The unit circuits of the sense amplifiers SAP0 and SAP1 and the corresponding unit circuits of the sense amplifiers SAN0 and SAN1 each constitute one unit amplifier circuit. These unit amplifier circuits are selectively activated when the timing signal φpa is set to a high level. In this operation state, each unit amplifier circuit amplifies the minute read signal output from the (n + 1) memory cells coupled to the selected word line of the memory arrays MARY0 and MARY1 via the corresponding complementary data line, It is a high level or low level binary read signal.

カラムスイッチCS0及びCS1は、特に制限されないが、
メモリアレイMARY0及びMARY1の各相補データ線に対応し
て設けられるn+1個の単位回路を含む。これらの単位
回路は、メモリアレイMARY0及びMARY1の各相補データ線
と書き込み相補共通データ線IO0L,IO1L又はIO0R,
IO1R(ここで、例えば非反転信号WIO0Lと反転信号線
▲▼をあわせて書き込み相補共通データ線
IO0Lのように表す。以下同じ)との間に設けられる1対
のNチャンネルMOSFETを含む。これらのNチャンネルMO
SFETは、そのゲートが隣接する単位回路の同様なNチャ
ンネルMOSFETのゲートに共通結合され、カラムアドレス
デコーダCADから対応する書き込みデータ線選択信号YW
0,YW2ないしYWn−1がそれぞれ供給されることで、スイ
ッチMOSFETとして機能する。これにより、メモリアレイ
MARY0及びMARY1の各相補データ線は、ダイナミック型RA
Mが書き込みモードとされ対応する上記書き込みデータ
線選択信号YW0,YW2ないしYWn−1が択一的にハイレベル
とされることで2組ずつ選択され、書き込み相補共通デ
ータ線IO0L,IO1L又はIO0R,IO1Rに選択的に接続
される。
Although the column switches CS0 and CS1 are not particularly limited,
It includes n + 1 unit circuits provided corresponding to the respective complementary data lines of the memory arrays MARY0 and MARY1. These unit circuits, each complementary data lines of the memory array MARY0 and MARY1 and write complementary common data lines W IO0L, W IO1L or W IO0R,
W IO1R (where, for example, non-inverted signal WIO0L an inverted signal line ▲ ▼ a combined write complementary common data lines W
Expressed as IO0L. Hereinafter the same). These N-channel MOs
The SFET has its gate commonly connected to the gate of a similar N-channel MOSFET of an adjacent unit circuit, and the corresponding write data line selection signal YW from the column address decoder CAD.
By supplying 0, YW2 to YWn-1, each functions as a switch MOSFET. This allows the memory array
Each complementary data line of MARY0 and MARY1 is a dynamic RA
When M is in the write mode and the corresponding write data line selection signals YW0, YW2 to YWn-1 are alternatively set to high level, two pairs are selected, and the write complementary common data lines W IO0L, W IO1L or W IO0R, is selectively connected to the W IO1R.

さらに、カラムスイッチCS0及びCS1の各単位回路は、
特に制限されないが、回路の接地電位と読み出し相補共
通データ線IO0L,IO1L又はIO0R,IO1Rとの間に直
列形態に設けられる2対のNチャンネルMOSFETを含む。
このうち、1対のNチャンネルMOSFETは、そのゲートが
メモリアレイMARY0及びMARY1の対応する相補データ線の
非反転信号線及び反転信号線にそれぞれ結合されること
で、増幅MOSFETとして機能する。また、他の1対のNチ
ャンネルMOSFETは、そのゲートが隣接する単位回路の1
対のNチャンネルMOSFETのゲートに共通結合され、カラ
ムアドレスデコーダCADから対応する読み出しデータ線
選択信号YR0,YR2ないしYRn−1がそれぞれ供給されるこ
とで、スイッチMOSFETとして機能する。これにより、メ
モリアレイMARY0及びMARY1の各相補データ線は、ダイナ
ミック型RAMが読み出しモードとされ対応する上記読み
出しデータ線選択信号YR0,YR2ないしYRn−1が択一的に
ハイレベルとされることで2組ずつ選択され、読み出し
相補共通データ線IO0L,IO1L又はIO0R,IO1Rに選
択的に接続される。
Further, each unit circuit of the column switches CS0 and CS1 is
It is not particularly limited, including a ground potential of the circuit and the read complementary common data lines R IO0L, R IO1L or R IO0R, two pairs of N-channel MOSFET provided in series between the R IO1R.
Among these, the pair of N-channel MOSFETs function as amplification MOSFETs by coupling their gates to the non-inverted signal line and the inverted signal line of the corresponding complementary data lines of the memory arrays MARY0 and MARY1, respectively. The other pair of N-channel MOSFETs are connected to one of the adjacent unit circuits of the unit circuit.
The gates of the pair of N-channel MOSFETs are commonly coupled, and function as switch MOSFETs by receiving corresponding read data line selection signals YR0, YR2 to YRn-1 from the column address decoder CAD, respectively. As a result, the complementary data lines of the memory arrays MARY0 and MARY1 are set so that the dynamic RAM is in the read mode and the corresponding read data line selection signals YR0, YR2 to YRn-1 are alternatively set to the high level. Two pairs are selected and selectively connected to the read complementary common data lines R IO0L and R IO1L or R IO0R and R IO1R.

カラムスイッチCS0及びCS1は、特に制限されないが、
メモリアレイMARY0及びMARY1の各相補データ線に対応し
て設けられるn+1個のプリチャージ回路を含む。これ
らのプリチャージ回路は、タイミング信号φpcに従って
選択的に動作状態とされ、メモリアレイMARY0及びMARY1
の対応する相補データ線をハーフプリチャージレベルと
する。
Although the column switches CS0 and CS1 are not particularly limited,
The memory array includes n + 1 precharge circuits provided corresponding to the respective complementary data lines of the memory arrays MARY0 and MARY1. These precharge circuits are selectively activated according to the timing signal φpc, and the memory arrays MARY0 and MARY1
Are set to the half precharge level.

カラムアドレスデコーダCADには、プリカラムアドレ
スデコーダPCADから所定のプリデコード信号が供給され
る。カラムアドレスデコーダCADは、これらのプリデコ
ード信号に従って、上記読み出しデータ線選択信号YR0,
YR2ないしYRn−1又は書き込みデータ線選択信号YW0,YW
2ないしYWn−1を択一的にハイレベルの選択状態とす
る。
The column address decoder CAD is supplied with a predetermined predecode signal from the precolumn address decoder PCAD. According to these predecode signals, the column address decoder CAD reads the read data line select signals YR0,
YR2 to YRn-1 or write data line selection signals YW0, YW
2 to YWn-1 are alternatively set to a high level selection state.

プリカラムアドレスデコーダPCADには、特に制限され
ないが、カラムアドレスバッファCABから最上位ビット
を除くjビットの相補内部アドレス信号y0〜yj−1
が供給され、タイミング発生回路TGからタイミング信号
φyが供給される。プリカラムアドレスデコーダPCAD
は、上記タイミング信号φyがハイレベルとされること
で、選択的に動作状態とされる。この動作状態におい
て、プリカラムアドレスデコーダPCADは、上記相補内部
アドレス信号y0〜yj−1を所定の組み合わせでデコ
ードし、上記プリデコード信号を形成して、カラムアド
レスデコーダCADに供給する。
Although not particularly limited, the pre-column address decoder PCAD supplies j-bit complementary internal address signals a y0 to a yj−1 excluding the most significant bit from the column address buffer CAB.
And a timing signal φy is supplied from the timing generation circuit TG. Pre-column address decoder PCAD
Are selectively activated when the timing signal φy is set to the high level. In this operating state, the pre-column address decoder PCAD decodes the complementary internal address signals a y0 to a yj−1 in a predetermined combination, forms the pre-decode signal, and supplies the pre-decode signal to the column address decoder CAD.

カラムアドレスバッファCABは、外部端子AY0〜AYjを
介して供給されるj+1ビットのYアドレス信号AY0〜A
Yjを保持し、これらのYアドレス信号をもとに、上記相
補内部アドレス信号y0〜yjを形成する。
The column address buffer CAB is provided with j + 1-bit Y address signals AY0 to AY0 supplied via external terminals AY0 to AYj.
Yj is held, and based on these Y address signals, the complementary internal address signals a y0 to a yj are formed.

読み出し読み出し相補共通データ線IO0L及びIO0R
ならびに書き込み相補共通データ線IO0L及びIO0R
は、メインアンプMA0に結合される。同様に、読み出し
相補共通データ線IO1L及びIO1Rならびに書き込み相
補共通データ線IO1L及びIO1Rは、メインアンプMA1
に結合される。
Read Read complementary common data lines R IO0L and R IO0R
And write complementary common data lines W IO0L and W IO0R
Is coupled to the main amplifier MA0. Similarly, the read complementary common data lines R IO1L and R IO1R and the write complementary common data lines W IO1L and W IO1R are connected to the main amplifier MA1.
Is combined with

メインアンプMA0及びMA1は、特に制限されないが、そ
れぞれ2個のリードアンプ及びラインアンプを含む。
The main amplifiers MA0 and MA1 include, but are not limited to, two read amplifiers and two line amplifiers.

メインアンプMA0及びMA1のリードアンプには、特に制
限されないが、タイミング発生回路TGからタイミング信
号φraが共通に接続される。これらのリードアンプは、
上記タイミング信号φraがハイレベルとされるとき、カ
ラムアドレスバッファCABから供給される最上位ビット
の相補内部アドレス信号xiに従って択一的に動作状態
とされる。この動作状態において、各リードアンプは、
メモリアレイMARY0及びMARY1の選択されたメモリセルか
ら対応する読み出し相補共通データ線を介して出力され
る2値読み出し信号をさらに増幅し、データ入出力回路
I/Oに伝達する。
Although not particularly limited, the read amplifiers of the main amplifiers MA0 and MA1 are commonly connected to a timing signal φra from the timing generation circuit TG. These read amplifiers
When the timing signal φra is a high level, it is alternatively operating state in accordance with the complementary internal address signals a xi of the most significant bits supplied from the column address buffer CAB. In this operating state, each read amplifier
The data input / output circuit further amplifies the binary read signal output from the selected memory cells of the memory arrays MARY0 and MARY1 via the corresponding read complementary common data line.
Communicate to I / O.

一方、メインアンプMA0及びMA1のライトアンプには、
特に制限されないが、タイミング発生回路TGからタイミ
ング信号φwaが共通に供給される。これらのライトアン
プは、上記タイミング信号φwaがハイレベルとされると
き、カラムアドレスバッファCABから供給される最上位
ビットの相補内部のアドレス信号xiに従って択一的に
動作状態とされる。この動作状態において、各ライトア
ンプは、データ入出力回路I/Oの出力信号wmに従った相
補書き込み信号を形成する。これらの相補書き込み信号
は、対応する書き込み相補共通データ線を介して、メモ
リアレイMARY0及びMARY1の選択されたメモリセルに伝達
される。
On the other hand, the write amplifiers of the main amplifiers MA0 and MA1
Although not particularly limited, the timing signal φwa is commonly supplied from the timing generation circuit TG. These write amplifier, the timing signal φwa is when it is at high level, are alternatively operating state in accordance with the complementary internal address signals a xi of the most significant bits supplied from the column address buffer CAB. In this operation state, each write amplifier forms a complementary write signal according to the output signal wm of the data input / output circuit I / O. These complementary write signals are transmitted to the selected memory cells of the memory arrays MARY0 and MARY1 via the corresponding write complementary common data lines.

データ入出力回路I/Oは、特に制限されないが、デー
タ入力回路及びデータ出力回路を含む。また、メインア
ンプMA0から供給される上記相補出力信号o0(ここ
で、例えば非反転出力信号mo0と反転出力信号▲
▼をあわせて相補出力信号o0のように表す。以下同
じ)とメインアンプMA1から供給される上記相補出力信
o1を選択的に上記データ出力回路に伝達する出力選
択回路とを含む。このうち、データ出力回路には、タイ
ミング発生回路TGからタイミング信号φoeが供給され、
出力選択回路には、上述のロウアドレスバッファRABか
ら最上位ビットの相補内部アドレス信号yjが供給され
る。
The data input / output circuit I / O includes, but is not limited to, a data input circuit and a data output circuit. Further, in the complementary output signal m o0 (here supplied from the main amplifier MA0, for example, the non-inverted output signal mo0 inverted output signal ▲
Together with ▼, it is represented as a complementary output signal m o0. Hereinafter the same) and includes an output selection circuit for transmitting selectively the data output circuit the complementary output signal m o1 supplied from the main amplifier MA1. Of these, the data output circuit is supplied with the timing signal φoe from the timing generation circuit TG,
The output selection circuit is supplied with the complementary internal address signal a yj of the most significant bit from the row address buffer RAB.

データ入出力回路I/Oのデータ入力回路は、ダイナミ
ック型RAMが書き込みモードとされるとき、データ入出
力端子DIOを介して供給されるECLレベル又はTTLレベル
の書き込みデータを、MOSレベルの書き込み信号に変換
する。これらの書き込み信号は、上記出力信号wmとし
て、メインアンプMA0及びMA1のライトアンプに共通に供
給される。
When the dynamic RAM is set to the write mode, the data input / output circuit of the data input / output circuit I / O converts the ECL level or TTL level write data supplied via the data input / output terminal DIO into a MOS level write signal. Convert to These write signals are commonly supplied to the write amplifiers of the main amplifiers MA0 and MA1 as the output signal wm.

一方、データ入出力回路I/Oの出力選択回路は、メイ
ンアンプMA0及びMA1のリードアンプから供給される相補
出力信号線o0及びo1を、相補内部アドレス信号yj
に従って選択的にデータ出力回路に伝達する。
On the other hand, the output selection circuit of the data input / output circuit I / O connects the complementary output signal lines m o0 and m o1 supplied from the read amplifiers of the main amplifiers MA0 and MA1 to the complementary internal address signals a yj
To the data output circuit selectively.

データ入出力回路I/Oのデータ出力回路は、上記タイ
ミング信号φoeがハイレベルとされることで、選択的に
動作状態とされる。この動作状態において、データ出力
回路は、上記出力選択回路を介して出力される読み出し
信号を、データ入出力端子DIOから送出する。
The data output circuit of the data input / output circuit I / O is selectively activated by the timing signal φoe being at a high level. In this operation state, the data output circuit sends a read signal output via the output selection circuit from the data input / output terminal DIO.

タイミング発生回路TGは、外部から制御信号として供
給されるチップイネーブル信号▲▼,ライトイネー
ブル信号▲▼,出力イネーブル信号▲▼及びリ
フレッシュ制御信号▲▼をもとに、上記各種のタイ
ミング信号を形成し、ダイナミック型RAMの各回路に供
給する。
The timing generating circuit TG forms the various timing signals based on a chip enable signal 信号, a write enable signal ▼, an output enable signal ▼, and a refresh control signal ▼, which are supplied as control signals from the outside. , And is supplied to each circuit of the dynamic RAM.

基板バックバイアス電圧発生回路VBGは、外部端子VCC
を介して供給される回路の電源電圧VCCをもとに、基板
バックバイアス電圧VBBを形成する。この基板バックバ
イアス電圧VBBは、例えば−1.5Vのような負電圧とさ
れ、ダイナミック型RAMの半導体基板に供給される。
The substrate back bias voltage generation circuit VBG is connected to the external terminal VCC.
A substrate back bias voltage VBB is formed on the basis of a power supply voltage V CC of a circuit supplied through the circuit. The substrate back bias voltage V BB is, for example, a negative voltage such as -1.5V, is supplied to the semiconductor substrate of the dynamic RAM.

第1図には、第3図のダイナミック型RAMの基板バッ
クバイアス電圧発生回路VBGの一実施例の回路図が示さ
れている。同図において、チャンネル(バックゲート)
部に矢印が付加されるMOFSEFはPチャンネル型であり、
矢印が付加されないNチャンネルMOSFETと区別して表示
される。
FIG. 1 is a circuit diagram showing one embodiment of the substrate back bias voltage generation circuit VBG of the dynamic RAM shown in FIG. In the figure, the channel (back gate)
MOFSEF with an arrow added to the part is a P-channel type,
An arrow is displayed differently from an N-channel MOSFET to which no arrow is added.

第1図において、基板バックバイアス電圧発生回路VB
Gは、特に制限されないが、発振回路OSCとレベル判定回
路LVD及びチャージポンプ回路CPを含む。
In FIG. 1, a substrate back bias voltage generation circuit VB
G includes, but is not limited to, an oscillation circuit OSC, a level determination circuit LVD, and a charge pump circuit CP.

発振回路OSCは、特に制限されないが、リングオシレ
ータを基本構成とし、所定の周波数とされる基準パルス
信号saを形成する。発振回路OSCから出力される基準パ
ルス信号saは、遅延回路DL1に供給されるとともに、組
み合わせ回路を構成するナンドゲート回路NAG1及びノア
ゲート回路NOG1の一方の入力端子に供給される。なお、
上記遅延回路DL1及び組み合わせ回路は、発振回路OSCに
含まれる。
Although not particularly limited, the oscillation circuit OSC has a basic configuration of a ring oscillator and forms a reference pulse signal sa having a predetermined frequency. The reference pulse signal sa output from the oscillation circuit OSC is supplied to the delay circuit DL1 and also to one input terminal of the NAND gate circuit NAG1 and the NOR gate circuit NOG1 forming a combinational circuit. In addition,
The delay circuit DL1 and the combination circuit are included in the oscillation circuit OSC.

遅延回路DL1は、発振回路OSCのリングオシレータから
出力される基準パルス信号saを、その遅延時間tdだけ遅
延させる。遅延回路DL1の出力信号は、インバータ回路N
1によって反転され、パルス信号sb(第1のパルス信
号)とされる。パルス信号sbは、後述するチャージポン
プ回路CPのナンドゲート回路NAG6の一方の入力端子に供
給されるとともに、上記ナンドゲート回路NAG1及びノア
ゲート回路NOG1の他方の入力端子に供給される。
The delay circuit DL1 delays the reference pulse signal sa output from the ring oscillator of the oscillation circuit OSC by the delay time td. The output signal of the delay circuit DL1 is
The signal is inverted by 1 to be a pulse signal sb (first pulse signal). The pulse signal sb is supplied to one input terminal of a NAND gate circuit NAG6 of the charge pump circuit CP described later, and is supplied to the other input terminals of the NAND gate circuit NAG1 and the NOR gate circuit NOG1.

ナンドゲート回路NAG1の出力信号は、通常ハイレベル
とされ、上記基準パルス信号sa及びパルス信号sbがとも
にハイレベルとされるとき、選択的にロウレベルとされ
る。つまり、ナンドゲート回路NAG1の出力信号は、パル
ス信号sbの立ち下がりエッジの直前において一時的にロ
ウレベルとされるネガティブパルス信号とされる。ナン
ドゲート回路NAG1の出力信号は、パルス信号sc(第2の
パルス信号)として、レベル判定回路LVDのPチャンネ
ルMOSFETQ1のゲートに供給される。
The output signal of the NAND gate circuit NAG1 is normally at a high level, and is selectively at a low level when both the reference pulse signal sa and the pulse signal sb are at a high level. That is, the output signal of the NAND gate circuit NAG1 is a negative pulse signal that is temporarily set to the low level immediately before the falling edge of the pulse signal sb. The output signal of the NAND gate circuit NAG1 is supplied to the gate of the P-channel MOSFET Q1 of the level determination circuit LVD as a pulse signal sc (second pulse signal).

ノアゲート回路NOG1の出力信号は、通常ロウレベルと
され、上記基準パルス信号sa及びパルス信号sbがともに
ロウレベルとされるとき、選択的にハイレベルとされ
る。つまり、ノアゲート回路NOG1の出力信号は、パルス
信号sbの立ち上がりエッジの直前において一時的にハイ
レベルとされるポジティブパルス信号とされる。ノアゲ
ート回路NOG1の出力信号は、パルス信号sd(第3のパル
ス信号)として、レベル判定回路LVDのナンドゲート回
路NAG2及びNAG3の一方の入力端子に供給される。
The output signal of the NOR gate circuit NOG1 is normally at a low level, and is selectively at a high level when both the reference pulse signal sa and the pulse signal sb are at a low level. That is, the output signal of the NOR gate circuit NOG1 is a positive pulse signal that is temporarily set to the high level immediately before the rising edge of the pulse signal sb. The output signal of the NOR gate circuit NOG1 is supplied as a pulse signal sd (third pulse signal) to one input terminal of the NAND gate circuits NAG2 and NAG3 of the level determination circuit LVD.

レベル判定回路LVDは、特に制限されないが、回路の
電源電圧VCCと基板バックバイアス電圧VBBとの間に直列
形態に設けられるPチャンネルMOSFETQ1とNチャンネル
MOSFETQ11及びQ12を含む。このうち、MOSFETQ1のゲート
には、上記パルス信号scが供給され、MOSFETQ11のゲー
トは、回路の接地電位に結合される。MOSFETQ12は、そ
のゲート及びドレインが結合されることで、ダイオード
形態とされる。MOSFETQ1及びQ11の共通結合されたドレ
インは、レベル判定回路LVDの検出ノードn1として、イ
ンバータ回路N2の入力端子に結合される。ここで、回路
の電源電圧VCCは、特に限定されないが、+5.0Vのよう
な正の電源電圧とされる。また、MOSFETQ1は比較的大き
なコンダクタンスを持ち、MOSFETQ11及びQ12は、同じし
きい値電圧VTH N1を持つように設計される。しきい値電
圧VTH N1は、特に制限されないが、約0.75Vとされる。
検出ノードn1には、インバータ回路N2を構成するMOSFET
のゲート容量を主とする浮遊容量が結合される。
The level determination circuit LVD includes, although not particularly limited, a P-channel MOSFET Q1 and an N-channel MOSFET Q1 provided in series between the power supply voltage V CC of the circuit and the substrate back bias voltage V BB.
Includes MOSFETs Q11 and Q12. The pulse signal sc is supplied to the gate of the MOSFET Q1, and the gate of the MOSFET Q11 is coupled to the ground potential of the circuit. MOSFET Q12 is formed into a diode form by coupling its gate and drain. The commonly coupled drains of MOSFETs Q1 and Q11 are coupled to the input terminal of inverter circuit N2 as detection node n1 of level determination circuit LVD. Here, the power supply voltage V CC of the circuit is not particularly limited, but is a positive power supply voltage such as +5.0 V. Also, MOSFET Q1 has a relatively large conductance, and MOSFETs Q11 and Q12 are designed to have the same threshold voltage V TH N1 . Although not particularly limited, the threshold voltage V TH N1 is set to about 0.75V.
A MOSFET constituting the inverter circuit N2 is connected to the detection node n1.
The stray capacitance mainly including the gate capacitance is coupled.

これにより、レベル判定回路LVDをMOSFETQ1は、パル
ス信号scがロウレベルとされるとき選択的にオン状態と
なり、検出ノードn1を回路の電源電圧VCCのようなハイ
レベルにチャージするためのプリチャージMOSFETとして
機能する。また、MOSFETQ11及びQ12は、基板バックバイ
アス電圧VBBの絶対値が、 |VBB|>2×VTH N1 とされるとき選択的にオン状態となり、検出ノードn1を
ロウレベルとするためのディスチャージMOSFETとして機
能する。
As a result, the MOSFET Q1 of the level determination circuit LVD is selectively turned on when the pulse signal sc is at a low level, and the precharge MOSFET for charging the detection node n1 to a high level such as the power supply voltage V CC of the circuit. Function as The MOSFETs Q11 and Q12 are selectively turned on when the absolute value of the substrate back bias voltage V BB is | V BB |> 2 × V TH N1, and the discharge MOSFETs for setting the detection node n1 to a low level are provided. Function as

インバータ回路N2の出力信号は、インバータ回路N3の
入力端子に供給されるとともに、上記ナンドゲート回路
NAG3の他方の入力端子に供給される。インバータ回路N3
の出力信号は、上記ナンドゲート回路NAG2の他方の入力
端子に供給される。ナンドゲート回路NAG2の出力信号n2
は、ナンドゲート回路NAG4の一方の入力端子に供給され
る。同様に、ナンドゲート回路NAG3の出力信号n3は、ナ
ンドゲート回路NAG5の一方の入力端子に供給される。上
記ナンドゲート回路NAG4及びNAG5は、その他方の入力端
子と出力端子が互いに交差接続されることで、ラッチ形
成とされる。これにより、ナンドゲート回路NAG4及びNA
G5は、上記ナンドゲート回路NAG2及びNAG3とともに、パ
ルス信号sdによってトリガされる1個のD型フリップフ
ロップ回路を構成する。
The output signal of the inverter circuit N2 is supplied to the input terminal of the inverter circuit N3 and the NAND gate circuit
It is supplied to the other input terminal of NAG3. Inverter circuit N3
Is supplied to the other input terminal of the NAND gate circuit NAG2. Output signal n2 of NAND gate circuit NAG2
Is supplied to one input terminal of the NAND gate circuit NAG4. Similarly, the output signal n3 of the NAND gate circuit NAG3 is supplied to one input terminal of the NAND gate circuit NAG5. In the NAND gate circuits NAG4 and NAG5, the other input terminal and output terminal are cross-connected to each other, so that a latch is formed. With this, the NAND gate circuits NAG4 and NAG
G5, together with the NAND gate circuits NAG2 and NAG3, constitute one D-type flip-flop circuit triggered by the pulse signal sd.

ナンドゲート回路NAG4の出力信号n4は、チャージポン
プ回路CPのナンドゲート回路NAG6の一方の入力端子に供
給される。ナンドゲート回路NAG6の他方の入力端子に
は、上記パルス信号sbが供給される。ナンドゲート回路
NAG6の出力信号は、インバータ回路N4に供給される。イ
ンバータ回路N4の出力信号n5は、ブースト容量C1の一方
の電極に供給される。これにより、パルス信号sbは、D
型フリップフロップ回路がセット状態とされナンドゲー
ト回路NAG4の出力信号n4がハイレベルであることを条件
に、1サイクルごとに選択的にブースト容量C1の一方の
電極に伝達される。
The output signal n4 of the NAND gate circuit NAG4 is supplied to one input terminal of the NAND gate circuit NAG6 of the charge pump circuit CP. The pulse signal sb is supplied to the other input terminal of the NAND gate circuit NAG6. NAND gate circuit
The output signal of NAG6 is supplied to inverter circuit N4. The output signal n5 of the inverter circuit N4 is supplied to one electrode of the boost capacitance C1. As a result, the pulse signal sb becomes D
On condition that the type flip-flop circuit is set and the output signal n4 of the NAND gate circuit NAG4 is at a high level, it is selectively transmitted to one electrode of the boost capacitance C1 every cycle.

ブースト容量C1の他方の電極と回路の接地電位との間
には、そのゲート及びドレインが結合されることでダイ
オード形態とされるNチャンネルMOSFETQ13が設けられ
る。また、ブースト容量C1の他方の電極と基板バックバ
イアス電圧VBBの出力ノードとの間には、同様にダイオ
ード形態とされるNチャンネルMOSFETQ14が設けられ
る。これらのMOSFETQ13及びQ14は、特に制限されない
が、同じしきい値電圧VTH N2を持つように設計される。
MOSFETQ13は、ブースト容量C1の他方の電極の電位が回
路の接地電位よりそのしきい値VTH N2以上高くなると
き、選択的にオン状態となる。また、MOSFETQ14は、ブ
ースト容量C1の他方の電極の電位が基板バックバイアス
電圧VBBよりそのしきい値電圧VTH N2以上低くなると
き、選択的にオン状態となる。
Between the other electrode of the boost capacitor C1 and the ground potential of the circuit, there is provided an N-channel MOSFET Q13 having its gate and drain coupled to form a diode. Furthermore, between the output node of the other boost capacitor C1 of the electrode and the substrate back bias voltage V BB is, the N-channel MOSFETQ14 which is likewise diode configuration is provided. These MOSFETs Q13 and Q14 are designed to have, but not limited to, the same threshold voltage V TH N2 .
MOSFET Q13 is selectively turned on when the potential of the other electrode of boost capacitor C1 becomes higher than the ground potential of the circuit by the threshold value V TH N2 or more. MOSFET Q14 is selectively turned on when the potential of the other electrode of boost capacitor C1 is lower than substrate back bias voltage VBB by not less than its threshold voltage V TH N2 .

インバータ回路N4の出力信号n5が電源電圧VCCのよう
なハイレベルとされるとき、ブースト容量C1の他方の電
極にはチャージポンプ作用によって電源電圧VCCのよう
なハイレベルが誘起される。ところが、ブースト容量C1
の他方の電極がハイレベルとされることでMOSFETQ13が
オン状態となるため、そのレベルVCは、MOSFETQ13のし
きい値電圧でクランプされ、 VC=VTH N2 となる。次に、インバータ回路N4の出力信号n5が回路の
接地電位のようなロウレベルに変化すると、ブースト容
量C1の他方の電極の電位VCは、電源電圧VCC分低下し、 VC=(VCC−VTH N2) となる。したがって、基板バックバイアス電圧VBBの電
位は、ブースト容量C1の他方の電極の電位よりもMOSFET
Q14のしきい値電圧分だけ高い電圧、すなわち、 VBB=−(VCC−2Vth) に収束しようとする。ところが、実際の基板バックバイ
アス電圧VBBは、レベル判定回路LVDによってそのレベル
が制御されるとともに、ダイナミック型RAMの半導体基
板等に存在する浮遊容量等とのチャージシェアによっ
て、少しずつ深くされ、徐々にリークされる。このた
め、基板バックバイアス電圧VBBは、レベル判定回路LVD
の判定レベル−(2×VTH N1)を中心とする緩やかな振
動波形を呈するものとなる。
When the output signal n5 of the inverter circuit N4 is set to the high level such as the power supply voltage V CC, a high level such as the power supply voltage V CC is induced by the charge pump acts on the other electrode of boosting capacitor C1. However, the boost capacity C1
When the other electrode of the MOSFET is turned to a high level, the MOSFET Q13 is turned on. Therefore, the level V C is clamped by the threshold voltage of the MOSFET Q13, and V C = V TH N2 . Next, when the output signal n5 of the inverter circuit N4 changes to a low level such as the ground potential of the circuit, the potential V C of the other electrode of the boost capacitor C1 decreases by the power supply voltage V CC , and V C = (V CC −V TH N2 ). Therefore, the potential of the substrate back bias voltage V BB is higher than the potential of the other electrode of the boost capacitor C1 by the MOSFET.
Attempts to converge to a voltage higher by the threshold voltage of Q14, ie, V BB = − (V CC −2Vth). However, the level of the actual substrate back bias voltage V BB is controlled by the level determination circuit LVD, and is gradually increased by the charge sharing with the stray capacitance or the like existing on the semiconductor substrate of the dynamic RAM. Is leaked. For this reason, the substrate back bias voltage V BB is
A gentle vibration waveform centered on the judgment level − (2 × V TH N1 ).

第2図には、第1図の基板バックバイアス電圧発生回
路VBGの一実施例のタイミング図が示されている。同図
により、この実施例の基板バックバイアス電圧発生回路
VBGの動作の概要を説明する。
FIG. 2 is a timing chart of one embodiment of the substrate back bias voltage generation circuit VBG of FIG. As shown in the figure, the substrate back bias voltage generating circuit of this embodiment
An outline of the operation of VBG will be described.

第2図において、基準パルス信号saは、所定の周期の
持つ繰り返しパルス信号とされ、そのデューティは、特
に制限されないが、ほぼ50%とされる。基準パルス信号
saが遅延回路DL1の遅延時間tdだけ遅延され、さらに反
転されることで、パルス信号sbとされる。パルス信号sc
は、上記基準パルス信号sa及びパルス信号sbがともにハ
イレベルである期間だけ一時的にロウレベルとされるネ
ガティブパルスとされる。また、パルス信号sdは、上記
基準パルス信号及びパルス信号sbがともにロウレベルで
ある期間だけ一時的にハイレベルとされるポジティブパ
ルスとされる。
In FIG. 2, the reference pulse signal sa is a repetitive pulse signal having a predetermined period, and its duty is not particularly limited, but is approximately 50%. Reference pulse signal
The signal sa is delayed by the delay time td of the delay circuit DL1 and further inverted to obtain a pulse signal sb. Pulse signal sc
Is a negative pulse that is temporarily set to a low level only while the reference pulse signal sa and the pulse signal sb are both at a high level. The pulse signal sd is a positive pulse that is temporarily set to a high level only during a period in which both the reference pulse signal and the pulse signal sb are at a low level.

パルス信号sbがロウレベルとされるとき、基板バック
バイアス電圧発生回路VBGのレベル判定回路LVDでは、プ
リチャージMOSFETQ1がオン状態となる。MOSFETQ1は、前
述のように、比較的大きなコンダクタンスを持つように
設計される。このため、検出ノードn1のレベルは、基板
バックバイアス電圧VBBが充分深くされる場合でも、ほ
ぼ回路の電源電圧のようなハイレベルとされる。このハ
イレベルは、インバータ回路N2を構成するMOSFETのゲー
ト容量等にチャージされる。
When the pulse signal sb is at a low level, the precharge MOSFET Q1 is turned on in the level determination circuit LVD of the substrate back bias voltage generation circuit VBG. MOSFET Q1 is designed to have a relatively large conductance as described above. For this reason, the level of the detection node n1 is almost at a high level like the power supply voltage of the circuit even when the substrate back bias voltage VBB is made sufficiently deep. This high level is charged to the gate capacitance and the like of the MOSFET constituting the inverter circuit N2.

レベル判定回路LVDの検出ノードn1がハイレベルとさ
れるとき、インバータ回路N2の出力信号はロウレベルと
なり、インバータ回路N3の出力信号はハイレベルとな
る。ところが、前述のように、パルス信号scがロウレベ
ルとされるとき、パルス信号sdは同時にハイレベルとさ
れない。このため、ナンドゲート回路NAG2の出力信号n2
及びナンドゲート回路NAG3の出力信号n3はともにハイレ
ベルのままとされ、ナンドゲート回路NAG2〜NAG5からな
るD型フリップフロップ回路は、それまでの状態をその
まま保持し続ける。
When the detection node n1 of the level determination circuit LVD is at a high level, the output signal of the inverter circuit N2 is at a low level, and the output signal of the inverter circuit N3 is at a high level. However, as described above, when the pulse signal sc is at a low level, the pulse signal sd is not simultaneously at a high level. Therefore, the output signal n2 of the NAND gate circuit NAG2
The output signal n3 of the NAND gate circuit NAG3 is kept at the high level, and the D-type flip-flop circuit including the NAND gate circuits NAG2 to NAG5 keeps the state up to that point.

次に、パルス信号scがハイレベルに戻されると、MOSF
ETQ1がオフ状態となる。したがって、検出ノードn1のレ
ベルは、基板バックバイアス電圧VBBに従って選択的に
ハイレベル又はロウレベルとされる。すなわち、基板バ
ックバイアス電圧VBBが浅く、その絶対値が、 |VBB|<2×VTH N1 となるP点以前においては、レベル判定回路LVDのMOSFE
TQ11及びQ12がオフ状態となる。このため、検出ノードn
1のレベルは、プリチャージによるハイレベルを保持す
る。したがって、インバータ回路N2の出力信号はロウレ
ベルとなり、インバータ回路N3の出力信号はハイレベル
となる。
Next, when the pulse signal sc is returned to the high level, the MOSF
ETQ1 turns off. Accordingly, the level of the detection node n1 is a selectively high or low level in accordance with the substrate back bias voltage V BB. That is, before the substrate back bias voltage V BB is shallow and its absolute value is before the point P where | V BB | <2 × V TH N1 , the MOSFE of the level determination circuit LVD is
TQ11 and Q12 are turned off. Therefore, the detection node n
The level of 1 holds the high level due to the precharge. Therefore, the output signal of the inverter circuit N2 goes low, and the output signal of the inverter circuit N3 goes high.

この状態で、パルス信号sdが一時的にハイレベルとな
ると、ナンドゲート回路NAG2の出力信号n2が一時的にロ
ウレベルとなり、ナンドゲート回路NAG2〜NAG5からなる
D型フリップフロップ回路は、ナンドゲート回路NAG4の
出力信号n4がハイレベルとなるようなセット状態とされ
る。このため、パルス信号sbが、ナンドゲート回路NAG6
を介して1サイクル分だけチャージポンプ回路CPに伝達
され、インバータ回路N4の出力信号n5が、パルス信号sb
の1サイクル分だけハイレベルとなる。これにより、基
板バックバイアス電圧VBBが、パルス信号sbすなわちイ
ンバータ回路N4の出力信号n5の立ち下がりエッジにおい
て昇圧され、チャージシェアに従ったレベルだけ深くさ
れる。その結果、基板バックバイアス電圧VBBは、P点
において、その絶対値が、 |VBB|>2×VTH N1 となる。
In this state, when the pulse signal sd temporarily goes high, the output signal n2 of the NAND gate circuit NAG2 temporarily goes low, and the D-type flip-flop circuit including the NAND gate circuits NAG2 to NAG5 outputs the output signal of the NAND gate circuit NAG4. The set state is set so that n4 becomes high level. Therefore, the pulse signal sb is supplied to the NAND gate circuit NAG6
And the output signal n5 of the inverter circuit N4 is transmitted to the charge pump circuit CP for one cycle through the pulse signal sb.
Becomes high level for one cycle. Thus, the substrate back bias voltage V BB is, is boosted on the falling edge of the output signal n5 pulse signal sb i.e. inverter circuit N4, is deeply only level in accordance with the charge sharing. As a result, the absolute value of the substrate back bias voltage V BB at the point P is | V BB |> 2 × V TH N1 .

レベル判定回路LVDでは、基板バックバイアス電圧VBB
の絶対値が上式のように大きくなることで、MOSFETQ11
及びQ12がオン状態となる。このため、検出ノードn1の
電位は、これらのMOSFETQ11及びQ12を介してディスチャ
ージされ、ロウレベルとされる。これにより、インバー
タ回路N2の出力信号がハイレベルとなり、インバータ回
路N3の出力信号はロウレベルとなる。なお、検出ノード
n1の結合容量がMOSFETQ11及びQ12を介してディスチャー
ジされる時間は、パルス信号scがハイレベルに戻されて
からパルス信号sdがハイレベルとされるまでの時間より
も短くされる。
In the level judgment circuit LVD, the substrate back bias voltage V BB
As the absolute value of
And Q12 are turned on. For this reason, the potential of the detection node n1 is discharged through these MOSFETs Q11 and Q12, and is set to a low level. As a result, the output signal of the inverter circuit N2 goes high, and the output signal of the inverter circuit N3 goes low. Note that the detection node
The time during which the coupling capacitance of n1 is discharged via the MOSFETs Q11 and Q12 is shorter than the time from when the pulse signal sc is returned to the high level to when the pulse signal sd is brought to the high level.

次に、パルス信号sdが再度一時的にハイレベルとされ
る。レベル判定回路LVDでは、インバータ回路N2の出力
信号がハイレベルであることから、ナンドゲート回路NA
G3の出力信号n3が一時的にロウレベルとなり、ナンドゲ
ート回路NAG2の出力信号n2はハイレベルのままとされ
る。このため、ナンドゲート回路NAG5の出力信号がハイ
レベルとなり、ナンドゲート回路NAG4の出力信号はロウ
レベルとなる。つまり、ナンドゲート回路NAG2〜NAG5か
らなるD型フリップフロップ回路は、ナンドゲート回路
NAG4の出力信号n4がロウレベルとなるようなリセット状
態とされる。したがって、パルス信号sbは、次のサイク
ルにおいてチャージポンプ回路CPに伝達されず、基板バ
ックバイアス電圧VBBは昇圧されない。
Next, the pulse signal sd is temporarily set to the high level again. In the level determination circuit LVD, since the output signal of the inverter circuit N2 is at a high level, the NAND gate circuit NA
The output signal n3 of G3 temporarily becomes low level, and the output signal n2 of the NAND gate circuit NAG2 remains at high level. Therefore, the output signal of the NAND gate circuit NAG5 goes high, and the output signal of the NAND gate circuit NAG4 goes low. That is, the D-type flip-flop circuit including the NAND gate circuits NAG2 to NAG5 is a NAND gate circuit.
The reset state is such that the output signal n4 of the NAG4 becomes low level. Therefore, pulse signal sb is not transmitted to charge pump circuit CP in the next cycle, and substrate back bias voltage VBB is not boosted.

以上のように、この実施例のダイナミック型RAMに
は、半導体基板に基板バックバイアス電圧VBBを供給す
るための基板バックバイアス電圧発生回路VBGが内蔵さ
れ、これによって、基板と各回路素子間の寄生容量が削
減され、MOSFETのしきい値電圧が制御される。基板バッ
クバイアス電圧発生回路VBGは、発振回路OSCとレベル判
定回路LVD及びチャージポンプ回路CPとを含む。この実
施例において、レベル判定回路LVDによるレベル判定動
作は、上記基準パルス信号に従って同期化され、チャー
ジポンプ回路CPの昇圧動作は、上記レベル判定回路LVD
の出力信号に従って基準パルス信号の1サイクルごとに
選択的に行われる。つまり、レベル判定回路LVDの検出
ノードは、各サイクルごとに所定のタイミングでプリチ
ャージされ、基板バックバイアス電圧VBBに従って選択
的にディスチャージされる。これにより、検出ノードの
チャージ時間すなわち貫通電流が流される時間は短縮さ
れ、相対的にチャージ用のPチャンネルMOSFETのコンダ
クタンスを大きくすることができる。その結果、レベル
判定回路LVDの応答速度が高速化され、浅くかつ安定し
た基板バックバイアス電圧VBBを供給できるものであ
る。
As described above, the dynamic RAM of this embodiment, the substrate back bias voltage generating circuit VBG for supplying the substrate back bias voltage V BB to the semiconductor substrate is incorporated, whereby, between the substrate and the circuit elements The parasitic capacitance is reduced, and the threshold voltage of the MOSFET is controlled. The substrate back bias voltage generation circuit VBG includes an oscillation circuit OSC, a level determination circuit LVD, and a charge pump circuit CP. In this embodiment, the level determination operation by the level determination circuit LVD is synchronized according to the reference pulse signal, and the boosting operation of the charge pump circuit CP is performed by the level determination circuit LVD.
Is selectively performed every cycle of the reference pulse signal in accordance with the output signal of That is, the detection node of the level detector LVD is precharged at a predetermined timing in each cycle, it is selectively discharged in accordance with the substrate back bias voltage V BB. As a result, the charging time of the detection node, that is, the time during which a through current flows is reduced, and the conductance of the charging P-channel MOSFET can be relatively increased. As a result, the response speed of the level determination circuit LVD is increased, and a shallow and stable substrate back bias voltage VBB can be supplied.

以上の本実施例に示されるように、この発明を基板バ
ックバイアス電圧発生回路を内蔵するダイナミック型RA
M等の半導体集積回路装置に適用することで、次のよう
な効果が得られる。すなわち、 (1)基板バックバイアス電圧発生回路のレベル判定回
路による基板バックバイアス電圧のレベル判定動作を、
基準パルス信号に同期して行い、その結果に従って、チ
ャージポンプ回路の昇圧動作を上記基準パルス信号の1
サイクルごとに選択的に行わせることで、レベル判定回
路の検出ノードを介して貫通電流が流される時間を短縮
できるという効果が得られる。
As shown in the above embodiment, the present invention relates to a dynamic RA incorporating a substrate back bias voltage generation circuit.
By applying the present invention to a semiconductor integrated circuit device such as M, the following effects can be obtained. That is, (1) The operation of determining the level of the substrate back bias voltage by the level determination circuit of the substrate back bias voltage generation circuit is as follows:
The boosting operation of the charge pump circuit is performed in synchronization with the reference pulse signal.
By selectively performing the operation for each cycle, it is possible to obtain an effect that the time during which a through current flows through the detection node of the level determination circuit can be reduced.

(2)上記(1)項により、検出ノードをチャージする
ためのプリチャージMOSFETのコンダクタンスを相対的に
大きくし、検出ノードをチャージ動作を高速化できると
いう効果が得られる。
(2) According to the above item (1), the effect is obtained that the conductance of the precharge MOSFET for charging the detection node is relatively increased, and the operation of charging the detection node can be accelerated.

(3)上記(1)項及び(2)項により、その低消費電
力化を図りつつ、レベル判定回路の応答速度を高速化で
きるという効果が得られる。
(3) According to the above items (1) and (2), the effect is obtained that the response speed of the level determination circuit can be increased while reducing the power consumption.

(4)上記(1)項〜(3)項により、浅くかつ安定し
た基板バックバイアス電圧を形成し、ダイナミック型RA
M等の半導体基板に供給できるという効果が得られる。
(4) According to the above items (1) to (3), a shallow and stable substrate back bias voltage is formed, and the dynamic RA
The effect of being able to supply to a semiconductor substrate such as M is obtained.

(5)上記(1)項〜(4)項により、MOSFETのゲート
長を短縮し、基板バックバイアス電圧発生回路を内蔵す
るダイナミック型RAM等の動作をさらに高速化できると
いう効果が得られる。
(5) According to the above items (1) to (4), it is possible to obtain an effect that the gate length of the MOSFET can be shortened and the operation of a dynamic RAM or the like having a built-in substrate back bias voltage generation circuit can be further accelerated.

以上本発明者によってなされた発明を実施例に基づき
具体的に説明したが、この発明は上記実施例に限定され
るものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更
可能であることはいうまでもない。例えば、第1図にお
いて、レベル判定回路LVDの判定レベルは、検出ノードn
1と基板バックバイアス電圧VBBとの間に設けられるNチ
ャンネルMOSFETの数を増減させることで、任意に設定す
ることができる。また、発振回路OSCは、ダイナミック
型RAMの起動状態又は基板バックバイアス電圧VBBのレベ
ルに応じて選択的に動作状態としてもよい。基板バック
バイアス電圧発生回路VBGは、電流供給能力の異なる複
数の電圧発生回路により構成されるものであってもよ
い。基準パルス信号sa及びパルス信号sbないしsdのレベ
ルの時間関係は、特にこの実施例によって制限されな
い。第3図において、ダイナミック型RAMは4組以上の
メモリアレイを持つものであってもよいし、アドレスマ
ルチプレクス方式を採るものであってもよい。さらに、
第1図に示される基板バックバイアス電圧発生回路VBG
の具体的な回路構成や、第3図に示されるダイナミック
型RAMのブロック構成及び各制御信号やアドレス信号の
組み合わせ等、種々の実施形態を採りうる。
Although the invention made by the inventor has been specifically described based on the embodiments, the invention is not limited to the above-described embodiments, and various changes can be made without departing from the gist of the invention. Nor. For example, in FIG. 1, the judgment level of the level judgment circuit LVD is the detection node n
It can be set arbitrarily by increasing or decreasing the number of N-channel MOSFETs provided between 1 and the substrate back bias voltage VBB . The oscillation circuit OSC may be selectively activated according to the activation state of the dynamic RAM or the level of the substrate back bias voltage VBB . The substrate back bias voltage generation circuit VBG may be configured by a plurality of voltage generation circuits having different current supply capacities. The time relationship between the levels of the reference pulse signal sa and the pulse signals sb to sd is not particularly limited by this embodiment. In FIG. 3, the dynamic RAM may have four or more sets of memory arrays, or may employ an address multiplex system. further,
Substrate back bias voltage generation circuit VBG shown in FIG.
Various embodiments can be adopted, such as a specific circuit configuration of FIG. 1, a block configuration of a dynamic RAM shown in FIG. 3, and a combination of control signals and address signals.

以上の説明では主として本発明者によってなされた発
明をその背景となった利用分野であるダイナミック型RA
Mに適用した場合について説明したが、それに限定され
るものではなく、例えば、その他の半導体記憶装置や各
種ディジタル集積回路等にも適用できる。本発明は、少
なくとも基板バックバイアス電圧発生回路を内蔵する半
導体集積回路装置に広く適用できる。
In the above description, the dynamic RA, which is a field of application in which the invention made by the inventor
Although the description has been given of the case where the present invention is applied to M, the present invention is not limited to this. For example, the present invention can be applied to other semiconductor memory devices and various digital integrated circuits. The present invention can be widely applied to at least a semiconductor integrated circuit device having at least a substrate back bias voltage generation circuit.

〔発明の効果〕〔The invention's effect〕

本願において開示される発明のうち代表的なものによ
って得られる効果を簡単に説明すれば、下記のとおりで
ある。すなわち、基板バックバイアス電圧発生回路なレ
ベル判定回路による基板バックバイアス電圧のレベル判
定動作を、基準パルス信号に同期して行い、その結果に
従って、チャージポンプ回路の昇圧動作を上記基準パル
ス信号の1サイクルごとに選択的に行わせることで、そ
の低消費電力化を図りつつ、レベル判定回路の応答速度
を高速化できる。これにより、浅くかつ安定した基板バ
ックバイアス電圧を供給できるため、MOSFETのゲート長
を短縮し、ダイナミック型RAM等の半導体集積回路装置
の動作をさらに高速化できるものである。
The effects obtained by the representative inventions among the inventions disclosed in the present application will be briefly described as follows. That is, the level determination operation of the substrate back bias voltage by the level determination circuit such as the substrate back bias voltage generation circuit is performed in synchronization with the reference pulse signal, and the boosting operation of the charge pump circuit is performed in one cycle of the reference pulse signal according to the result. In this case, the response speed of the level determination circuit can be increased while reducing power consumption. As a result, a shallow and stable substrate back bias voltage can be supplied, so that the gate length of the MOSFET can be reduced and the operation of a semiconductor integrated circuit device such as a dynamic RAM can be further accelerated.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

第1図は、この発明が適用されたダイナミック型RAMの
基板バックバイアス電圧発生回路の一実施例を示す回路
図、 第2図は、第1図の基板バックバイアス電圧発生回路の
一実施例を示すタイミング図、 第3図は、第1図の基板バックバイアス電圧発生回路を
含むダイナミック型RAMの一実施例を示すブロック図、 第4図は、従来のダイナミック型RAMの基板バックバイ
アス電圧発生回路の一例を示す回路図である。 VBG……基板バックバイアス電圧発生回路、OSC……発振
回路、LVD……レベル判定回路、CP……チャージポンプ
回路、DL1……遅延回路、N1〜N7……CMOSインバータ回
路、NAG1〜NAG7……ナンドゲート回路、NOG1……ノアゲ
ート回路、Q1〜Q2……PチャンネルMOSFET、Q11〜Q18…
…NチャンネルMOSFET、C1〜C2……ブースト容量。 MARY0,MARY1……メモリアレイ、SAP0,SAP1,SAN0,SAN1…
…センスアンプ、CS0,CS1……カラムスイッチ、CAD……
カラムアドレスデコーダ、RAD0,RAD1……ロウアドレス
デコーダ、PCAD……プリカラムアドレスデコーダ、PRAD
……プリロウアドレスデコーダ、CAB……カラムアドレ
スバッファ、RAB……ロウアドレスバッファ、AMX……ア
ドレスマルチプレクサ、RFC……リフレッシュアドレス
カウンタ、MA0,MA1……メインアンプ、I/O……データ入
出力回路、TG……タイミング発生回路。
FIG. 1 is a circuit diagram showing an embodiment of a substrate back bias voltage generating circuit of a dynamic RAM to which the present invention is applied, and FIG. 2 is an embodiment of a substrate back bias voltage generating circuit of FIG. FIG. 3 is a block diagram showing an embodiment of a dynamic RAM including the substrate back bias voltage generating circuit of FIG. 1, and FIG. 4 is a substrate back bias voltage generating circuit of a conventional dynamic RAM. FIG. 3 is a circuit diagram showing an example of the embodiment. VBG: substrate back bias voltage generation circuit, OSC: oscillation circuit, LVD: level determination circuit, CP: charge pump circuit, DL1: delay circuit, N1 to N7: CMOS inverter circuit, NAG1 to NAG7 ... NAND gate circuit, NOG1… NOR gate circuit, Q1-Q2… P-channel MOSFET, Q11-Q18…
... N-channel MOSFET, C1-C2 ... Boost capacitance. MARY0, MARY1 …… Memory array, SAP0, SAP1, SAN0, SAN1…
… Sense amplifier, CS0, CS1 …… column switch, CAD ……
Column address decoder, RAD0, RAD1 …… Row address decoder, PCAD …… Pre-column address decoder, PRAD
... pre-row address decoder, CAB ... column address buffer, RAB ... row address buffer, AMX ... address multiplexer, RFC ... refresh address counter, MA0, MA1 ... main amplifier, I / O ... data input / output Circuit, TG: Timing generation circuit.

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】周期的なパルス信号を形成する発振回路
と、かかる発振回路により形成されたパルスがゲート回
路を通して供給され、基板に供給されるバックバイアス
電圧を形成するチャージポンプ回路と、電源電圧と基板
との間に設けられ、上記パルス信号によりスイッチ制御
されるMOSFETを含んだ直列MOSFET回路に上記基板電位が
所定電位にされたときにパルス信号に同期して電流が流
れるようにしてレベル判定を行うレベル判定回路と、か
かるレベル判定回路の出力信号を上記パルス信号に同期
してラッチし、上記ゲート回路を制御してチャージポン
プ回路を間欠的に動作させることにより基板に与えられ
るバックバイアス電圧が所望の電圧になるように制御す
るラッチ回路とを備えた基板バックバイアス電圧発生回
路を具備することを特徴とする半導体集積回路装置。
An oscillation circuit for forming a periodic pulse signal, a pulse formed by the oscillation circuit is supplied through a gate circuit to form a back bias voltage supplied to a substrate, and a power supply voltage. When the substrate potential is set to a predetermined potential, a current flows in synchronism with the pulse signal in a series MOSFET circuit including a MOSFET that is provided between the substrate and the substrate and that is switch-controlled by the pulse signal. And a back bias voltage applied to the substrate by latching an output signal of the level determination circuit in synchronization with the pulse signal and controlling the gate circuit to operate the charge pump circuit intermittently. A substrate back bias voltage generating circuit including a latch circuit for controlling the voltage to a desired voltage. The semiconductor integrated circuit device.
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