JP2983726B2 - Substrate voltage generation circuit - Google Patents

Substrate voltage generation circuit

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JP2983726B2 JP3294171A JP29417191A JP2983726B2 JP 2983726 B2 JP2983726 B2 JP 2983726B2 JP 3294171 A JP3294171 A JP 3294171A JP 29417191 A JP29417191 A JP 29417191A JP 2983726 B2 JP2983726 B2 JP 2983726B2
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、基板上の半導体素子が
安定動作するように基板に負の電圧を与えるための基板
電圧発生回路に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a substrate voltage generating circuit for applying a negative voltage to a substrate so that a semiconductor element on the substrate operates stably.

【0002】[0002]

【従来の技術】最近、半導体基板上に各種の素子が形成
された半導体装置の利用が高まっている。この半導体装
置のうちの基板に与えられる電圧は、半導体装置全体の
様々な特性を決める重要なものである。例えば、基板上
のNチャネル型MOSトランジスタのしきい値や他のト
ランジスタ特性に影響を与える。また、ダイナミック・
ランダムアクセス・メモリでは、基板上のメモリセルの
データ保持時間にも大きく影響する。
2. Description of the Related Art Recently, semiconductor devices in which various elements are formed on a semiconductor substrate have been increasingly used. The voltage applied to the substrate in the semiconductor device is important for determining various characteristics of the entire semiconductor device. For example, it affects the threshold value and other transistor characteristics of the N-channel MOS transistor on the substrate. Also, dynamic
In a random access memory, the data retention time of a memory cell on a substrate is greatly affected.

【0003】まず、半導体基板に負の電圧を与えるため
の従来の基板電圧発生回路について、図12〜図14を
参照しながら説明する。
First, a conventional substrate voltage generating circuit for applying a negative voltage to a semiconductor substrate will be described with reference to FIGS.

【0004】図12は、基板電圧発生回路の従来例を示
す回路図である。同図において、VCCは電源電圧、VSS
は接地電圧、VBBは基板電圧、Qp101〜Qp224はPチャ
ネル型MOSトランジスタ、Qn101〜Qn212はNチャネ
ル型MOSトランジスタ、N101 〜N222 はノード名、
BBEは制御信号、C221 ,C222は容量である。
FIG. 12 is a circuit diagram showing a conventional example of a substrate voltage generating circuit. In the figure, VCC is the power supply voltage, VSS
Is a ground voltage, VBB is a substrate voltage, Qp101 to Qp224 are P-channel MOS transistors, Qn101 to Qn212 are N-channel MOS transistors, N101 to N222 are node names,
BBE is a control signal, and C221 and C222 are capacitors.

【0005】この基板電圧発生回路は、動作を保証すべ
き各種半導体素子と同一の基板上に形成されたものであ
って、大きく分けて基板電圧検知部10と基板電圧発生
部20との2つの部分からなる。このうち基板電圧検知
部10は、−3Vを検知用設定電圧とする第1の電圧検
知回路11と、−2Vを検知用設定電圧とする第2の電
圧検知回路12とを備える。基板電圧発生部20は、発
振回路21と電圧発生回路22とを備えるものである。
This substrate voltage generating circuit is formed on the same substrate as various semiconductor elements whose operation is to be guaranteed. The substrate voltage generating circuit is roughly divided into two parts, a substrate voltage detecting unit 10 and a substrate voltage generating unit 20. Consisting of parts. The substrate voltage detection unit 10 includes a first voltage detection circuit 11 that sets -3V as a detection set voltage, and a second voltage detection circuit 12 that sets -2V as a detection set voltage. The substrate voltage generation section 20 includes an oscillation circuit 21 and a voltage generation circuit 22.

【0006】図14は、以上の構成を有する従来の基板
電圧発生回路の基板電圧VBBと各ノードの信号との波形
図である。同図を参照しながら従来の基板電圧発生回路
の動作について説明する。ただし、第1の電圧検知回路
11は、基板電圧VBBが−3Vより深く(低く)なると
出力ノードN111 が論理電圧“L”となり、該負の基板
電圧VBBが−3Vより浅く(高く)なると出力ノードN
111 が論理電圧“H”となる。同様に、第2の電圧検知
回路12は、基板電圧VBBが−2Vより深く(低く)な
ると出力ノードN121 が論理電圧“L”となり、該負の
基板電圧VBBが−2Vより浅く(高く)なると出力ノー
ドN121 が論理電圧“H”となるものである。
FIG. 14 is a waveform diagram of the substrate voltage VBB and the signal of each node of the conventional substrate voltage generating circuit having the above configuration. The operation of the conventional substrate voltage generation circuit will be described with reference to FIG. However, when the substrate voltage VBB becomes deeper (lower) than -3V, the output voltage of the output node N111 becomes the logic voltage "L". When the negative substrate voltage VBB becomes shallower (higher) than -3V, the first voltage detection circuit 11 outputs. Node N
111 becomes the logic voltage “H”. Similarly, in the second voltage detection circuit 12, when the substrate voltage VBB becomes deeper (lower) than -2V, the output node N121 becomes the logic voltage "L", and when the negative substrate voltage VBB becomes shallower (higher) than -2V. The output node N121 is at the logic voltage "H".

【0007】さて、図14に示すように、基板電圧VBB
が接地電圧VSSに等しい0Vから下降しても−2Vより
浅い(高い)間(期間)は、基板電圧検知部10にお
いて、第1及び第2の電圧検知回路11,12の各出力
ノードN111 ,N121 はいずれも論理電圧“H”であ
り、第1の電圧検知回路11の出力ノードN111 がゲー
トに接続されたPチャネル型MOSトランジスタQp101
はオフ、第2の電圧検知回路12の出力ノードN121 が
ゲートに接続されたNチャネル型MOSトランジスタQ
n101はオンとなる。したがって、両MOSトランジスタ
Qp101,Qn101の接続点のノードN101 は論理電圧
“L”、基板電圧検知部10の出力ノードN102 は論理
電圧“H”である。次に、基板電圧VBBが更に下降して
−2V〜−3Vの範囲になると(期間)、第2の電圧
検知回路12の出力ノードN121 が論理電圧“H”から
論理電圧“L”となり、該出力ノードN121 がゲートに
接続されたNチャネル型MOSトランジスタQn101はオ
フに転じるが、基板電圧検知部10の出力ノードN102
は論理電圧“H”を保持する。更に基板電圧VBBが下降
して−3Vより深く(低く)なると(期間)、第1の
電圧検知回路11の出力ノードN111 が論理電圧“H”
から論理電圧“L”となり、該出力ノードN111 がゲー
トに接続されたPチャネル型MOSトランジスタQp101
がオンするので、該Pチャネル型MOSトランジスタQ
p101と既にオフしているNチャネル型MOSトランジス
タQn101との接続点のノードN101 は論理電圧“H”と
なり、基板電圧検知部10の出力ノードN102 は論理電
圧“L”となる。
Now, as shown in FIG. 14, the substrate voltage VBB
Even if the voltage drops from 0V equal to the ground voltage VSS, the substrate voltage detector 10 outputs the output nodes N111 and N111 of the first and second voltage detecting circuits 11 and 12 for a period (period) which is shallower (higher) than -2V. N121 is a logic voltage "H", and the output node N111 of the first voltage detection circuit 11 is a P-channel MOS transistor Qp101 connected to the gate.
Is off, an N-channel MOS transistor Q having an output node N121 of the second voltage detection circuit 12 connected to the gate.
n101 is turned on. Therefore, the node N101 at the connection point between the two MOS transistors Qp101 and Qn101 is at the logic voltage "L", and the output node N102 of the substrate voltage detector 10 is at the logic voltage "H". Next, when the substrate voltage VBB further falls and falls within the range of -2 V to -3 V (period), the output node N121 of the second voltage detection circuit 12 changes from the logic voltage "H" to the logic voltage "L". The N-channel MOS transistor Qn101 whose output node N121 is connected to the gate is turned off, but the output node N102 of the substrate voltage detector 10 is turned off.
Holds the logic voltage “H”. Further, when the substrate voltage VBB falls and becomes deeper (lower) than -3 V (period), the output node N111 of the first voltage detection circuit 11 becomes the logic voltage "H".
To the logic voltage "L", and the output node N111 is connected to the gate of the P-channel MOS transistor Qp101.
Is turned on, so that the P-channel MOS transistor Q
The node N101 at the connection point between the p101 and the N-channel MOS transistor Qn101 which has already been turned off has the logic voltage "H", and the output node N102 of the substrate voltage detector 10 has the logic voltage "L".

【0008】次に、基板電圧VBBが上昇に転じて−3V
より浅く(高く)なっても−2Vより深い(低い)間
(期間)は、第1の電圧検知回路11の出力ノードN
111 は論理電圧“L”から論理電圧“H”となり、該出
力ノードN111 がゲートに接続されたPチャネル型MO
SトランジスタQp101はオフに転じるが、基板電圧検知
部10の出力ノードN102 は論理電圧“L”を保持す
る。最後に、基板電圧VBBが更に上昇して−2Vより浅
く(高く)なると(期間)、第2の電圧検知回路12
の出力ノードN121 は論理電圧“L”から論理電圧
“H”となり、該出力ノードN121 がゲートに接続され
たNチャネル型MOSトランジスタQn101はオンし、該
Nチャネル型MOSトランジスタQn101と既にオフして
いるPチャネル型MOSトランジスタQp101との接続点
のノードN101 は論理電圧“L”となり、基板電圧検知
部10の出力ノードN102 は論理電圧“H”に復帰す
る。
Next, the substrate voltage VBB starts to rise and becomes -3 V
The output node N of the first voltage detection circuit 11 during a period (period) that is deeper (lower) than -2 V even if it becomes shallower (higher).
111 changes from the logic voltage "L" to the logic voltage "H", and the output node N111 is connected to the gate of the P-channel type MO.
The S transistor Qp101 turns off, but the output node N102 of the substrate voltage detector 10 holds the logic voltage "L". Finally, when the substrate voltage VBB further rises and becomes shallower (higher) than -2 V (period), the second voltage detecting circuit 12
The output node N121 changes from the logic voltage "L" to the logic voltage "H", the N-channel MOS transistor Qn101 whose output node N121 is connected to the gate turns on, and the N-channel MOS transistor Qn101 has already turned off. The node N101 at the connection point with the P-channel type MOS transistor Qp101 has the logic voltage "L", and the output node N102 of the substrate voltage detector 10 returns to the logic voltage "H".

【0009】以上のとおり、基板電圧検知部10は、基
板の電圧の変化に応じてヒステリシスをもった形で出力
ノードN102 の論理電圧を変化させる。
As described above, the substrate voltage detecting section 10 changes the logic voltage of the output node N102 with hysteresis in accordance with the change in the voltage of the substrate.

【0010】一方、基板電圧発生部20中の発振回路2
1は、制御信号BBEが論理電圧“H”のときに動作し
て出力ノードN211 から一定周波数のパルス信号を出力
するものである。該制御信号BBEは、本基板電圧発生
回路が適用される半導体装置の動作中は常に論理電圧
“H”に保持される。発振回路21の出力ノードN211
は電圧発生回路22の入力NANDゲートの第1の入力
ノードN221 に接続され、前記基板電圧検知部10の出
力ノードN102 は同入力NANDゲートの第2の入力ノ
ードN222 に接続される。これにより、電圧発生回路2
2は、基板電圧検知部10の出力ノードN102 が論理電
圧“H”の場合には基板に与えるべき電圧としての負電
圧すなわち基板電圧VBBを出力する一方で、該出力ノー
ドN102 が論理電圧“L”の場合には該基板電圧の出力
機能を停止する。
On the other hand, the oscillation circuit 2 in the substrate voltage generator 20
1 operates when the control signal BBE is at the logic voltage "H" and outputs a pulse signal of a constant frequency from the output node N211. The control signal BBE is always kept at the logic voltage “H” during the operation of the semiconductor device to which the present substrate voltage generating circuit is applied. Output node N211 of oscillation circuit 21
Is connected to a first input node N221 of an input NAND gate of the voltage generation circuit 22, and an output node N102 of the substrate voltage detection unit 10 is connected to a second input node N222 of the input NAND gate. Thereby, the voltage generation circuit 2
2 outputs a negative voltage as a voltage to be applied to the substrate, that is, a substrate voltage VBB when the output node N102 of the substrate voltage detecting unit 10 is at the logical voltage "H", while the output node N102 is at the logical voltage "L". ", The output function of the substrate voltage is stopped.

【0011】図13は、以上の基板電圧発生回路の静特
性を示す電源電圧VCCと基板電圧VBBとの関係図であ
る。同図中のL1 は、電圧発生回路22が常に動作して
いるものと仮定した場合の正の電源電圧VCCと負の基板
電圧VBBとの関係線である。電圧発生回路22は、上記
のとおり実際には基板電圧検知部10の出力ノードN10
2 の論理電圧による制御を受けて、基板電圧VBBが深く
(低く)なる方向に変化した場合に該電圧が−3Vより
深く(低く)なると動作が停止し、該基板電圧VBBが浅
く(高く)なる方向に変化した場合に該電圧が−2Vよ
り浅く(高く)なると再起動されて該基板電圧VBBを深
く(低く)するようにはたらく。したがって、実際の基
板電圧VBBは、同図中に実線とハッチングで示すように
変化が制限される。つまり、電源電圧VCCが3.7V以
上の範囲では、実際の基板電圧VBBは−2Vから−3V
の間の電圧値となる。
FIG. 13 is a diagram showing the relationship between the power supply voltage VCC and the substrate voltage VBB showing the static characteristics of the above substrate voltage generating circuit. L1 in the figure is a relationship line between the positive power supply voltage VCC and the negative substrate voltage VBB when it is assumed that the voltage generation circuit 22 is always operating. As described above, the voltage generation circuit 22 actually outputs the output node N10 of the substrate voltage detection unit 10.
When the substrate voltage VBB changes in the direction of becoming deeper (lower) under the control by the logic voltage of 2, the operation stops when the voltage becomes deeper (lower) than -3 V, and the substrate voltage VBB becomes shallower (higher). When the voltage changes in a certain direction and the voltage becomes shallower (higher) than -2 V, it is restarted and the substrate voltage VBB is made deeper (lower). Therefore, the change of the actual substrate voltage VBB is limited as shown by the solid line and hatching in FIG. That is, when the power supply voltage VCC is in the range of 3.7 V or more, the actual substrate voltage VBB is from -2 V to -3 V
The voltage value is between

【0012】[0012]

【発明が解決しようとする課題】上記従来の基板電圧発
生回路は、負の基板電圧VBBが−3Vより深く(低く)
なったときには基板電圧検知部10による制御を通して
電圧発生回路22の機能を停止させる構成を採用してい
たので、次のような動特性上の問題があった。
In the above conventional substrate voltage generating circuit, the negative substrate voltage VBB is deeper (lower) than -3V.
In this case, the function of the voltage generation circuit 22 is stopped through the control by the substrate voltage detection unit 10, so that there is a problem in the following dynamic characteristics.

【0013】すなわち、電圧発生回路22の機能が停止
させられた状態で何らかの原因により基板に急に大きな
電流が流れた場合には、基板電圧検知部10による電圧
発生回路22の再起動が間に合わなくなり、該基板の電
圧が浅く(高く)なりすぎてしまうのである。例えば基
板電圧VBBが0V近くまで上昇してしまうと、基板電圧
発生回路自身が動作できなくなったり、もし動作しても
基板に与えられる負の電圧が浅すぎる(高すぎる)ため
に該基板上のNチャネル型MOSトランジスタのしきい
値が小さくなり、半導体装置全体で消費される基板電流
が増え、それだけの基板電流を電圧発生回路22が供給
できなくなってしまう。したがって、基板電圧VBBを再
度深く(低く)することができなくなり、半導体装置全
体の正常な安定動作が保証できなくなる。
That is, if a large current suddenly flows through the substrate for some reason in a state where the function of the voltage generation circuit 22 is stopped, the restart of the voltage generation circuit 22 by the substrate voltage detection unit 10 cannot be completed in time. That is, the voltage of the substrate becomes too shallow (high). For example, if the substrate voltage VBB rises to near 0V, the substrate voltage generating circuit itself cannot operate, or even if it operates, the negative voltage applied to the substrate is too shallow (too high). The threshold value of the N-channel MOS transistor decreases, the substrate current consumed by the entire semiconductor device increases, and the voltage generation circuit 22 cannot supply such a substrate current. Therefore, the substrate voltage VBB cannot be deepened (lowered) again, and a normal stable operation of the entire semiconductor device cannot be guaranteed.

【0014】本発明の目的は、基板に急に大きな電流が
流れても基板電圧が浅く(高く)なりすぎないように基
板電圧発生回路の動特性を改善することにある。
An object of the present invention is to improve the dynamic characteristics of a substrate voltage generation circuit so that the substrate voltage does not become too shallow (high) even when a large current suddenly flows through the substrate.

【0015】[0015]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、各々互いに異なる負電圧を出力するため
の複数個の電圧発生回路を設け、基板の電圧変化に応じ
て該複数個の電圧発生回路のうちのいずれか1つを動作
させる構成を採用したものである。
In order to achieve the above object, the present invention provides a plurality of voltage generating circuits for outputting negative voltages different from each other, and the plurality of voltage generating circuits are provided in accordance with a voltage change of a substrate. In which one of the voltage generating circuits is operated.

【0016】具体的に説明すると、請求項1の発明は、
図1又は図7に示すように、基板上の半導体素子が安定
動作するように前記基板に負の電圧を与えるために、該
基板に与えるべき電圧VBBとしての負電圧を出力するた
めの基板電圧発生部20と、前記基板の電圧の変化に応
じて前記基板電圧発生部20の動作を制御するための基
板電圧検知部10とを備えた基板電圧発生回路におい
て、前記基板電圧発生部20は同一の正電源電圧VCCに
対して各々互いに異なる負電圧(例えば図2中の直線L
1 ,L2 で表わされる基板電圧VBB)を出力するための
複数個の電圧発生回路22,23を有し、前記基板電圧
検知部10は前記基板の電圧の変化に応じて前記複数個
の電圧発生回路22,23のうちのいずれか1つを選択
し前記基板に与えるべき電圧VBBとしての負電圧を該選
択した電圧発生回路に出力させる機能を有することとし
たものである。
More specifically, the invention of claim 1 is
As shown in FIG. 1 or FIG. 7, a substrate voltage for outputting a negative voltage as a voltage VBB to be applied to the substrate in order to apply a negative voltage to the substrate so that the semiconductor element on the substrate operates stably. In a substrate voltage generation circuit including a generation unit 20 and a substrate voltage detection unit 10 for controlling the operation of the substrate voltage generation unit 20 according to a change in the voltage of the substrate, the substrate voltage generation unit 20 is the same. Are different from each other with respect to the positive power supply voltage VCC (for example, a straight line L in FIG. 2).
1 and L2, and a plurality of voltage generating circuits 22 and 23 for outputting the substrate voltage VBB). The substrate voltage detecting section 10 generates the plurality of voltage generating circuits according to a change in the voltage of the substrate. The circuit has a function of selecting one of the circuits 22 and 23 and outputting a negative voltage as the voltage VBB to be applied to the substrate to the selected voltage generating circuit.

【0017】また、請求項2の発明は、図1〜図3に示
すように、請求項1の発明において、前記基板電圧発生
部20は、負電圧(例えば図2中の直線L1 で表わされ
る基板電圧VBB)を出力するための第1の電圧発生回路
22と該第1の電圧発生回路22が出力する負電圧に比
べて同一の正電源電圧VCCに対して浅い負電圧(例えば
図2中の直線L2 で表わされる基板電圧VBB)を出力す
るための第2の電圧発生回路23とを有し、前記基板電
圧検知部10は、前記基板の電圧が第1の負の設定電圧
(例えば−3V)に比べて深い負電圧になったかどうか
を検知するための第1の電圧検知回路11と該第1の電
圧検知回路11の第1の負の設定電圧より浅い第2の負
の設定電圧(例えば−2V)に比べて前記基板の電圧が
より浅い負電圧になったかどうかを検知するための第2
の電圧検知回路12とを有する構成を採用したものであ
る。しかも、前記第1の電圧検知回路11は、前記基板
の負の電圧が深くなる方向に変化した際に該電圧が前記
第1の負の設定電圧に比べて深い負電圧になったことを
検知した場合には、前記第1の電圧発生回路22の機能
を停止させかつ前記基板に与えるべき電圧VBBとしての
負電圧を前記第2の電圧発生回路23に出力させる。ま
た、前記第2の電圧検知回路12は、前記基板の負の電
圧が浅くなる方向に変化した際に該電圧が前記第2の負
の設定電圧に比べて浅い負電圧になったことを検知した
場合には、前記第2の電圧発生回路23の機能を停止さ
せかつ前記基板に与えるべき電圧VBBとしての負電圧を
前記第1の電圧発生回路22に出力させる機能を有する
こととしたものである。
In the second aspect of the present invention, as shown in FIGS. 1 to 3, in the first aspect of the present invention, the substrate voltage generator 20 is provided with a negative voltage (for example, represented by a straight line L1 in FIG. 2). A first voltage generating circuit 22 for outputting the substrate voltage VBB and a negative voltage which is shallower with respect to the same positive power supply voltage VCC than the negative voltage output by the first voltage generating circuit 22 (for example, in FIG. And a second voltage generating circuit 23 for outputting a substrate voltage VBB represented by a straight line L2 of the following formula. 3V), and a second negative setting voltage shallower than the first negative setting voltage of the first voltage detecting circuit 11 for detecting whether or not the negative voltage becomes deeper than 3V). (For example, -2 V), the voltage of the substrate becomes a shallower negative voltage. The second to detect whether
And the voltage detection circuit 12 of FIG. In addition, the first voltage detection circuit 11 detects that when the negative voltage of the substrate changes in the direction to become deeper, the voltage becomes deeper than the first negative set voltage. In this case, the function of the first voltage generation circuit 22 is stopped, and the second voltage generation circuit 23 outputs a negative voltage as the voltage VBB to be applied to the substrate. Further, the second voltage detection circuit 12 detects that when the negative voltage of the substrate changes to a shallower direction, the voltage has become a shallower negative voltage than the second negative set voltage. In this case, the function of stopping the function of the second voltage generating circuit 23 and outputting the negative voltage as the voltage VBB to be applied to the substrate to the first voltage generating circuit 22 is provided. is there.

【0018】また、請求項3の発明は、図4に示すよう
に、請求項2の発明において、前記第1の電圧発生回路
22は例えば直線L1 で表わされる基板電圧VBBを出力
するのに対して、前記第2の電圧発生回路23は、該第
1の電圧発生回路22が前記第1の電圧検知回路11の
第1の負の設定電圧(例えば−3V)に一致する負電圧
を出力する際の正電源電圧VCC(例えば3.7V)と同
一の正電源電圧に対して、前記第2の電圧検知回路12
の第2の負の設定電圧(例えば−2V)より深い負電圧
(例えば直線L2 で表わされる基板電圧VBB)を出力す
る機能を有することとしたものである。
According to a third aspect of the present invention, as shown in FIG. 4, in the second aspect of the present invention, the first voltage generating circuit 22 outputs a substrate voltage VBB represented by, for example, a straight line L1. Then, the second voltage generating circuit 23 outputs a negative voltage corresponding to the first negative set voltage (for example, −3 V) of the first voltage detecting circuit 11 by the first voltage generating circuit 22. The second voltage detection circuit 12 is connected to the same positive power supply voltage as the positive power supply voltage VCC (for example, 3.7 V) at the time.
Has a function of outputting a negative voltage (for example, a substrate voltage VBB represented by a straight line L2) deeper than the second negative set voltage (for example, -2 V).

【0019】また、請求項4の発明は、請求項1の発明
において、前記基板電圧発生部20は、図5及び図6に
示すように、前記複数個の電圧発生回路22,23の各
々の電流駆動能力を変更するための可変周波数のパルス
信号を出力する発振回路21を更に有する構成を採用し
たものである。しかも、該発振回路21は、前記基板電
圧検知部10により前記複数個の電圧発生回路22,2
3のうちの浅い負電圧を出力するための電圧発生回路
(例えば第2の電圧発生回路23)が選択された場合に
は該選択された電圧発生回路23の電流駆動能力を高め
るように前記パルス信号の周波数を高くし、かつ該電圧
発生回路23に比べて深い負電圧を出力するための他の
電圧発生回路(例えば第1の電圧発生回路22)が選択
された場合には該選択された他の電圧発生回路22の電
流駆動能力を低減するように前記パルス信号の周波数を
低くする機能を有することとしたものである。
According to a fourth aspect of the present invention, in the first aspect of the present invention, as shown in FIGS. 5 and 6, each of the plurality of voltage generating circuits 22 and 23 includes This configuration employs a configuration further including an oscillation circuit 21 that outputs a variable frequency pulse signal for changing the current driving capability. In addition, the oscillation circuit 21 uses the substrate voltage detection unit 10 to generate the plurality of voltage generation circuits 22 and 2.
When a voltage generating circuit (for example, the second voltage generating circuit 23) for outputting a shallow negative voltage among the three voltage generating circuits 3 is selected, the pulse is increased so as to increase the current driving capability of the selected voltage generating circuit 23. When another voltage generating circuit (for example, the first voltage generating circuit 22) for increasing the frequency of the signal and outputting a negative voltage deeper than the voltage generating circuit 23 is selected, the selected voltage generating circuit is selected. It has a function of lowering the frequency of the pulse signal so as to reduce the current driving capability of the other voltage generating circuit 22.

【0020】また、請求項5の発明は、図7〜図9に示
すように、請求項2の発明において、前記基板電圧発生
部20は前記第2の電圧発生回路23が出力する負電圧
(例えば図8中の直線L2 で表わされる基板電圧VBB)
に比べて同一の正電源電圧VCCに対して浅い負電圧(例
えば図8中の直線L3 で表わされる基板電圧VBB)を出
力するための第3の電圧発生回路24を、前記基板電圧
検知部10は前記基板の電圧が前記第1の電圧検知回路
11の第1の負の設定電圧(例えば−3V)より深い第
3の負の設定電圧(例えば−3.5V)に比べてより深
い負電圧になったかどうかを検知するための第3の電圧
検知回路13を各々更に有する構成を採用したものであ
る。しかも、前記第3の電圧検知回路13は、前記基板
の負の電圧が深くなる方向に変化した際に該電圧が前記
第3の負の設定電圧に比べて深い負電圧になったことを
検知した場合には、前記第2の電圧発生回路23の機能
を停止させかつ前記基板に与えるべき電圧VBBとしての
負電圧を前記第3の電圧発生回路24に出力させ、かつ
前記基板の負の電圧が浅くなる方向に変化した際に該電
圧が前記第3の負の設定電圧に比べて浅い負電圧になっ
たことを検知した場合には、前記第3の電圧発生回路2
4の機能を停止させかつ前記基板に与えるべき電圧VBB
としての負電圧を前記第2の電圧発生回路23に出力さ
せる機能を有することとしたものである。
According to a fifth aspect of the present invention, as shown in FIGS. 7 to 9, in the second aspect of the present invention, the substrate voltage generator 20 includes a negative voltage output from the second voltage generator 23. For example, the substrate voltage VBB represented by the straight line L2 in FIG. 8)
And a third voltage generating circuit 24 for outputting a shallow negative voltage (for example, a substrate voltage VBB represented by a straight line L3 in FIG. 8) for the same positive power supply voltage VCC. Is a negative voltage which is deeper than a third negative set voltage (for example, -3.5 V) in which the voltage of the substrate is deeper than a first negative set voltage (for example, -3 V) of the first voltage detection circuit 11. The third embodiment employs a configuration further including third voltage detection circuits 13 for detecting whether or not the voltage has become zero. Moreover, the third voltage detection circuit 13 detects that the voltage has become deeper than the third negative set voltage when the negative voltage of the substrate changes in a direction to become deeper. In this case, the function of the second voltage generation circuit 23 is stopped, a negative voltage as the voltage VBB to be applied to the substrate is output to the third voltage generation circuit 24, and the negative voltage of the substrate is When it is detected that the voltage has become shallower than the third negative set voltage when the voltage changes to a shallower direction, the third voltage generating circuit 2
Voltage VBB to stop the function of No. 4 and to apply to the substrate
And a function of outputting the negative voltage to the second voltage generation circuit 23.

【0021】また、請求項6の発明は、請求項1の発明
において、前記基板電圧検知部10は、図10及び図1
1に示すように、特定の制御信号LTが与えられた場合
には、前記基板の電圧の大きさにかかわりなく前記複数
個の電圧発生回路22,23のうちの特定の電圧発生回
路(例えば図11中の直線L1 で表わされる基板電圧V
BBを出力する第1の電圧発生回路22)を選択し、前記
基板に与えるべき電圧VBBとしての負電圧を該選択した
電圧発生回路22に出力させる機能を有する構成を採用
したものである。
According to a sixth aspect of the present invention, in the first aspect of the present invention, the substrate voltage detecting section 10 is provided with the configuration shown in FIGS.
As shown in FIG. 1, when a specific control signal LT is supplied, a specific voltage generating circuit (for example, FIG. The substrate voltage V represented by the straight line L1 in FIG.
The first voltage generation circuit 22) that outputs BB is selected, and a function of outputting a negative voltage as the voltage VBB to be applied to the substrate to the selected voltage generation circuit 22 is adopted.

【0022】[0022]

【作用】請求項1の発明によれば、基板の電圧変化に応
じて複数個の電圧発生回路22,23のうちのいずれか
1つが基板電圧検知部10により選択され、該選択され
た電圧発生回路が基板に与えるべき電圧VBBとしての負
電圧を出力するのであって、複数個の電圧発生回路2
2,23のうちの1つは必ず動作している。したがっ
て、何らかの原因により基板に急に大きな電流が流れた
場合でも、その時点で動作している電圧発生回路が該基
板電流の変化に応答するので、基板の電圧が浅く(高
く)なりすぎてしまうことがない。
According to the first aspect of the present invention, any one of the plurality of voltage generating circuits 22 and 23 is selected by the substrate voltage detecting section 10 in accordance with the voltage change of the substrate, and the selected voltage generating circuit is selected. The circuit outputs a negative voltage as a voltage VBB to be applied to the substrate.
One of 2, 23 is always operating. Therefore, even when a large current suddenly flows through the substrate for some reason, the voltage of the substrate becomes too shallow (high) because the voltage generating circuit operating at that time responds to the change in the substrate current. Nothing.

【0023】また、請求項2の発明によれば、基板の負
の電圧が深くなる方向に変化した際に該電圧が第1の負
の設定電圧(例えば−3V)に比べて深い負電圧になっ
たことを第1の電圧検知回路11が検知すると、深い負
電圧(例えば図2中の直線L1 で表わされる基板電圧V
BB)を出力するための第1の電圧発生回路22の機能が
停止させられると同時に、浅い負電圧(例えば図2中の
直線L2 で表わされる基板電圧VBB)を出力するための
第2の電圧発生回路23が起動を受ける。逆に基板の負
の電圧が浅くなる方向に変化した際に該電圧が第2の負
の設定電圧(例えば−2V)に比べて浅い負電圧になっ
たことを第2の電圧検知回路12が検知すると、動作中
の第2の電圧発生回路23の機能が停止させられると同
時に、深い負電圧を出力するための第1の電圧発生回路
22が起動を受ける。つまり、第1及び第2の電圧発生
回路22,23のうちのいずれか1つは必ず動作してい
るので何らかの原因により基板に急に大きな電流が流れ
た場合でも基板電圧VBBの浮き上がり(上昇)が抑制さ
れるだけでなく、該基板の電圧を第1の負の設定電圧と
第2の負の設定電圧との間に常に収めることができる。
According to the second aspect of the present invention, when the negative voltage of the substrate changes in a direction to become deeper, the voltage becomes deeper than the first negative set voltage (eg, -3 V). When the first voltage detection circuit 11 detects that the voltage has become low, a deep negative voltage (for example, the substrate voltage V represented by a straight line L1 in FIG. 2) is detected.
BB) is stopped, and at the same time, the second voltage for outputting a shallow negative voltage (eg, a substrate voltage VBB represented by a straight line L2 in FIG. 2) is stopped. The generation circuit 23 is activated. Conversely, when the negative voltage of the substrate changes in a direction to become shallower, the second voltage detection circuit 12 determines that the voltage has become shallower than the second negative set voltage (for example, -2 V). Upon detection, the function of the operating second voltage generating circuit 23 is stopped, and at the same time, the first voltage generating circuit 22 for outputting a deep negative voltage is activated. That is, since one of the first and second voltage generating circuits 22 and 23 always operates, the substrate voltage VBB rises (rises) even when a large current suddenly flows through the substrate for some reason. Not only is suppressed, but also the voltage of the substrate can always be kept between the first negative set voltage and the second negative set voltage.

【0024】また、請求項3の発明によれば、第1の電
圧発生回路22が第1の負の設定電圧(例えば−3V)
に一致する負電圧を出力する際の正電源電圧VCC(例え
ば3.7V)より高い正電源電圧に対しては、第1及び
第2の電圧発生回路22,23の出力電圧がいずれも第
2の負の設定電圧(例えば−2V)より深い負電圧とな
るので、基板電圧の浮き上がり(上昇)を抑制する効果
が大となる。
Further, according to the third aspect of the present invention, the first voltage generating circuit 22 supplies the first negative set voltage (eg, -3 V).
For a positive power supply voltage higher than the positive power supply voltage VCC (for example, 3.7 V) when outputting a negative voltage corresponding to the above, both the output voltages of the first and second voltage generation circuits 22 and 23 are set to the second voltage. (Eg, -2 V), the effect of suppressing the floating (rising) of the substrate voltage is increased.

【0025】また、請求項4の発明によれば、発振回路
21は、浅い負電圧を出力するための電圧発生回路(例
えば第2の電圧発生回路23)が基板電圧検知部10に
より選択された場合には、出力パルス信号の周波数を高
くすることによって、該選択された電圧発生回路23の
電流駆動能力を高める。これにより、基板電圧の浮き上
がり(上昇)を抑制する効果が大となる。一方、深い負
電圧を出力するための他の電圧発生回路(例えば第1の
電圧発生回路22)が選択された場合には、出力パルス
信号の周波数を低くすることによって、該選択された他
の電圧発生回路22の電流駆動能力を低減する。これに
より、無駄な電力消費が抑制される。
According to the fourth aspect of the present invention, in the oscillation circuit, a voltage generation circuit (for example, the second voltage generation circuit) for outputting a shallow negative voltage is selected by the substrate voltage detection unit. In this case, the current driving capability of the selected voltage generating circuit 23 is increased by increasing the frequency of the output pulse signal. Thereby, the effect of suppressing the rise (rise) of the substrate voltage is increased. On the other hand, when another voltage generating circuit for outputting a deep negative voltage (for example, the first voltage generating circuit 22) is selected, the frequency of the output pulse signal is lowered to thereby select the other selected voltage generating circuit. The current driving capability of the voltage generation circuit 22 is reduced. Thereby, useless power consumption is suppressed.

【0026】また、請求項5の発明によれば、第3の電
圧検知回路13は、基板の電圧が第1の負の設定電圧
(例えば−3V)より深い第3の負の設定電圧(例えば
−3.5V)に比べてより深い負電圧になったかどうか
を常に調べており、基板の電圧が第3の負の設定電圧に
比べて深い負電圧になった場合には動作すべき電圧発生
回路を第2の電圧発生回路23から第3の電圧発生回路
24に切り換え、逆に基板の電圧が第3の負の設定電圧
に比べて浅い負電圧になった場合には動作すべき電圧発
生回路を第3の電圧発生回路24から第2の電圧発生回
路23に切り換える。つまり、2つの電圧検知回路1
1,12と2つの電圧発生回路22,23とを備えた請
求項2の発明の場合に比べて、3つの電圧発生回路2
2,23,24の各々の出力すなわち基板電圧VBBが、
3つの電圧検知回路11,12,13によってきめ細か
く制御されるのである。しかも、これら3つの電圧発生
回路22,23,24のうちの1つは必ず動作している
ために、何らかの原因により基板に急に大きな電流が流
れた場合でも動作中のいずれかの電圧発生回路が該基板
電流の変化に応答して基板の電圧を引き下げる。したが
って、基板の電圧が浅く(高く)なりすぎてしまうこと
がない。
According to the fifth aspect of the present invention, the third voltage detecting circuit 13 includes a third negative setting voltage (for example, -3 V) whose substrate voltage is deeper than the first negative setting voltage (for example, -3 V). -3.5 V), and it is always checked whether the voltage becomes deeper than that of the third negative set voltage. If the substrate voltage becomes deeper than the third negative set voltage, the voltage to be operated is generated. The circuit is switched from the second voltage generating circuit 23 to the third voltage generating circuit 24. Conversely, when the voltage of the substrate becomes a negative voltage which is shallower than the third negative set voltage, a voltage to be operated is generated. The circuit is switched from the third voltage generation circuit 24 to the second voltage generation circuit 23. That is, two voltage detection circuits 1
1 and 12 and two voltage generating circuits 22 and 23 compared to the case of the invention of claim 2,
2, 23, 24, ie, the substrate voltage VBB is
The three voltage detection circuits 11, 12, and 13 are finely controlled. In addition, since one of these three voltage generating circuits 22, 23, 24 always operates, even if a large current suddenly flows through the substrate for some reason, any of the operating voltage generating circuits Reduces the voltage of the substrate in response to the change in the substrate current. Therefore, the voltage of the substrate does not become too shallow (high).

【0027】また、請求項6の発明によれば、基板電圧
検知部10に特定の制御信号LTが与えられると、基板
の電圧の大きさにかかわりなく複数個の電圧発生回路2
2,23のうちの特定の電圧発生回路(例えば図11中
の直線L1 で表わされる深い(低い)基板電圧VBBを出
力する第1の電圧発生回路22)が選択され、該選択さ
れた電圧発生回路22が基板に与えるべき電圧VBBとし
ての負電圧を出力する。これにより、半導体装置の信頼
性加速試験の実施が可能となる。
According to the sixth aspect of the present invention, when a specific control signal LT is supplied to the substrate voltage detecting section 10, a plurality of voltage generating circuits 2 are provided regardless of the magnitude of the substrate voltage.
A specific voltage generating circuit (e.g., a first voltage generating circuit 22 that outputs a deep (low) substrate voltage VBB represented by a straight line L1 in FIG. 11) is selected from among the voltage generating circuits 2 and 23, and the selected voltage generating circuit is selected. The circuit 22 outputs a negative voltage as the voltage VBB to be applied to the substrate. This makes it possible to perform a reliability acceleration test of the semiconductor device.

【0028】[0028]

【実施例】以下、図示の実施例に基づいて、本発明を更
に詳細に説明する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The present invention will be described below in more detail with reference to the illustrated embodiments.

【0029】まず、本発明の第1の実施例の基板電圧発
生回路について、図1〜図3を参照しながら説明する。
First, a substrate voltage generating circuit according to a first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.

【0030】図1は、本発明の第1の実施例の基板電圧
発生回路を示す回路図である。同図において、VCCは電
源電圧、VSSは接地電圧、VBBは基板電圧、Qp101〜Q
p236はPチャネル型MOSトランジスタ、Qn101〜Qn2
12はNチャネル型MOSトランジスタ、N101 〜N232
はノード名、BBEは制御信号、C221 〜C232 は容量
である。
FIG. 1 is a circuit diagram showing a substrate voltage generating circuit according to a first embodiment of the present invention. In the figure, VCC is the power supply voltage, VSS is the ground voltage, VBB is the substrate voltage, Qp101 to Qp
p236 is a P-channel MOS transistor, Qn101 to Qn2
12 is an N channel type MOS transistor, N101 to N232
Is a node name, BBE is a control signal, and C221 to C232 are capacities.

【0031】この基板電圧発生回路は、大きく分けて基
板電圧検知部10と基板電圧発生部20との2つの部分
からなる。このうち基板電圧検知部10は、−3Vを検
知用設定電圧とする第1の電圧検知回路11と、−2V
を検知用設定電圧とする第2の電圧検知回路12とを備
え、互いに逆相の論理電圧を有する2つの出力ノードN
102 ,N103 を有する。一方、基板電圧発生部20は、
発振回路21と、深い負電圧を出力するための第1の電
圧発生回路22と、該第1の電圧発生回路22が出力す
る負電圧に比べて同一の電源電圧VCCに対して浅い負電
圧を出力するための第2の電圧発生回路23とを備え
る。そして、発振回路21の出力ノードN211 は、第1
の電圧発生回路22の入力NANDゲートの第1の入力
ノードN221 と第2の電圧発生回路23の入力NAND
ゲートの第1の入力ノードN231 とに共通接続され、基
板電圧検知部10の第1の出力ノードN102 は該第1の
電圧発生回路22の入力NANDゲートの第2の入力ノ
ードN222 に、同基板電圧検知部10の第2の出力ノー
ドN103 は該第2の電圧発生回路23の入力NANDゲ
ートの第2の入力ノードN232 に各々接続される。
The substrate voltage generation circuit is roughly divided into two parts, a substrate voltage detection unit 10 and a substrate voltage generation unit 20. Among them, the substrate voltage detection unit 10 includes a first voltage detection circuit 11 that sets -3V as a set voltage for detection, and a -2V
And a second voltage detection circuit 12 for setting the two output nodes N having opposite logic voltages to each other.
102 and N103. On the other hand, the substrate voltage generator 20
An oscillating circuit 21, a first voltage generating circuit 22 for outputting a deep negative voltage, and a shallow negative voltage for the same power supply voltage VCC as compared to the negative voltage output from the first voltage generating circuit 22. And a second voltage generating circuit 23 for outputting. The output node N211 of the oscillation circuit 21 is connected to the first
The first input node N221 of the input NAND gate of the voltage generation circuit 22 and the input NAND of the second voltage generation circuit 23
The first output node N102 of the substrate voltage detecting unit 10 is connected to the second input node N222 of the input NAND gate of the first voltage generating circuit 22 and is connected to the first input node N231 of the substrate. The second output node N103 of the voltage detector 10 is connected to the second input node N232 of the input NAND gate of the second voltage generator 23.

【0032】図3は、以上の構成を有する本発明の第1
の実施例の基板電圧発生回路の基板電圧VBBと各ノード
の信号との波形図である。前に説明した図14の波形図
と異なるのは基板電圧検知部10において第1の出力ノ
ードN102 の信号とは逆相の論理電圧を有する信号が第
2の出力ノードN103から出力される点のみであるの
で、第1及び第2の電圧検知回路11,12の詳細な動
作説明は省略する。
FIG. 3 shows a first embodiment of the present invention having the above configuration.
FIG. 8 is a waveform diagram of a substrate voltage VBB of the substrate voltage generation circuit of the embodiment and signals at respective nodes. 14 is different from the waveform diagram of FIG. 14 described above only in that a signal having a logic voltage in a phase opposite to that of the signal at the first output node N102 is output from the second output node N103 in the substrate voltage detecting unit 10. Therefore, a detailed description of the operations of the first and second voltage detection circuits 11 and 12 will be omitted.

【0033】一方、基板電圧発生部20中の発振回路2
1は、半導体装置の動作中は制御信号BBEが常に論理
電圧“H”に保持されるので、出力ノードN211 を通し
て第1及び第2の電圧発生回路22,23の双方に一定
周波数のパルス信号を与える。しかも、本実施例では、
基板の負の電圧が深く(低く)なる方向に変化した際に
該電圧が−3Vより深く(低く)なったことを第1の電
圧検知回路11が検知した場合には、基板電圧検知部1
0の第1の出力ノードN102 が論理電圧“L”(第2の
出力ノードN103 は論理電圧“H”)となるので、第1
の電圧発生回路22の機能が停止すると同時に、第2の
電圧発生回路23が基板に与えるべき電圧VBBとしての
浅い負電圧の出力を開始する。これに対して、基板の負
の電圧が逆に浅く(高く)なる方向に変化した際に該電
圧が−2Vより浅く(高く)なったことを第2の電圧検
知回路12が検知した場合には、基板電圧検知部10の
第1の出力ノードN102 が論理電圧“H”(第2の出力
ノードN103 は論理電圧“L”)となるので、第2の電
圧発生回路23の機能が停止すると同時に、第1の電圧
発生回路22が基板に与えるべき電圧VBBとしての深い
負電圧の出力を開始する。
On the other hand, the oscillation circuit 2 in the substrate voltage generator 20
1 is that the control signal BBE is always held at the logic voltage "H" during the operation of the semiconductor device, so that a pulse signal of a constant frequency is supplied to both the first and second voltage generating circuits 22 and 23 through the output node N211. give. Moreover, in this embodiment,
When the first voltage detection circuit 11 detects that the voltage has become deeper (lower) than −3 V when the negative voltage of the substrate changes in the direction of becoming deeper (lower), the substrate voltage detector 1
0, the first output node N102 is at the logic voltage "L" (the second output node N103 is at the logic voltage "H").
At the same time as the function of the voltage generating circuit 22 is stopped, the second voltage generating circuit 23 starts outputting a shallow negative voltage as the voltage VBB to be applied to the substrate. On the other hand, when the second voltage detection circuit 12 detects that the voltage has become shallower (higher) than −2 V when the negative voltage of the substrate changes in the direction of becoming shallower (higher). Is that when the first output node N102 of the substrate voltage detector 10 is at the logic voltage "H" (the second output node N103 is at the logic voltage "L"), the function of the second voltage generation circuit 23 stops. At the same time, the first voltage generation circuit 22 starts outputting a deep negative voltage as the voltage VBB to be applied to the substrate.

【0034】図2は、本実施例の基板電圧発生回路の静
特性を示す電源電圧VCCと基板電圧VBBとの関係図であ
る。同図中のL1 は第1の電圧発生回路22が常に動作
しているものと仮定した場合の電源電圧VCCと基板電圧
VBBとの関係線であり、L2は第2の電圧発生回路23
が常に動作しているものと仮定した場合の電源電圧VCC
と基板電圧VBBとの関係線である。上記のとおり実際に
は基板の負の電圧が深く(低く)なる方向に変化した場
合に該電圧が−3Vより深く(低く)なると基板電圧V
BBを発生する電圧発生回路が第1の電圧発生回路22か
ら第2の電圧発生回路23に切り換えられ、該基板の負
の電圧が浅く(高く)なる方向に変化した場合に該電圧
が−2Vより浅く(高く)なると基板電圧VBBを発生す
る電圧発生回路が第2の電圧発生回路23から第1の電
圧発生回路22に切り換えられるので、実際の基板電圧
VBBは同図中に実線とハッチングで示すように変化が制
限され、電源電圧VCCが3.7V以上5.0V以下の範
囲をとる場合には基板電圧VBBが−2Vから−3Vの間
の電圧値となる。
FIG. 2 is a diagram showing the relationship between the power supply voltage VCC and the substrate voltage VBB showing the static characteristics of the substrate voltage generating circuit of this embodiment. In the figure, L1 is a relational line between the power supply voltage VCC and the substrate voltage VBB assuming that the first voltage generation circuit 22 is always operating, and L2 is the second voltage generation circuit 23.
Power supply voltage VCC assuming that
5 is a relational line between the voltage and the substrate voltage VBB. As described above, in practice, when the negative voltage of the substrate changes in the direction of becoming deeper (lower), if the voltage becomes deeper (lower) than -3V, the substrate voltage V
The voltage generating circuit for generating BB is switched from the first voltage generating circuit 22 to the second voltage generating circuit 23, and when the negative voltage of the substrate changes in a direction to become shallow (high), the voltage becomes -2V. When the voltage becomes shallower (higher), the voltage generating circuit that generates the substrate voltage VBB is switched from the second voltage generating circuit 23 to the first voltage generating circuit 22, so that the actual substrate voltage VBB is indicated by a solid line and hatching in FIG. As shown, when the change is limited and the power supply voltage VCC is in the range of 3.7 V or more and 5.0 V or less, the substrate voltage VBB takes a voltage value between -2 V and -3 V.

【0035】しかも、以上の第1の実施例によれば、第
1及び第2の電圧発生回路22,23のうちのいずれか
1つは必ず動作しているので、何らかの原因により基板
に急に大きな電流が流れた場合でも、該基板の電圧の浮
き上がり(上昇)が抑制される。
Moreover, according to the first embodiment, one of the first and second voltage generating circuits 22 and 23 always operates, so that the substrate is suddenly mounted for some reason. Even when a large current flows, the rise (rise) of the voltage of the substrate is suppressed.

【0036】次に、本発明の第2の実施例の基板電圧発
生回路について、図4を参照しながら説明する。
Next, a substrate voltage generating circuit according to a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.

【0037】第2の実施例は、前に説明した図1と同じ
回路図で表わされる基板電圧発生回路において、第2の
電圧発生回路23の負の出力電圧を深く(低く)したも
のである。図4は、本実施例の基板電圧発生回路の静特
性を示す電源電圧VCCと基板電圧VBBとの関係図であ
る。同図中のL1 は第1の電圧発生回路22が常に動作
しているものと仮定した場合の電源電圧VCCと基板電圧
VBBとの関係線であり、L2 は第2の電圧発生回路23
が常に動作しているものと仮定した場合の電源電圧VCC
と基板電圧VBBとの関係線であって、本実施例の第2の
電圧発生回路23は、第1の電圧発生回路22が直線L
1 上において第1の電圧検知回路11の設定電圧−3V
に一致する負電圧を出力する際の電源電圧VCC(3.7
V)と同一の電源電圧に対して、直線L2 上において第
2の電圧検知回路12の設定電圧−2Vより深い負電圧
を出力するように設定されている。
In the second embodiment, the negative output voltage of the second voltage generating circuit 23 is made deeper (lower) in the substrate voltage generating circuit shown in the same circuit diagram as that of FIG. . FIG. 4 is a relationship diagram between the power supply voltage VCC and the substrate voltage VBB showing the static characteristics of the substrate voltage generation circuit of the present embodiment. In the figure, L1 is a relational line between the power supply voltage VCC and the substrate voltage VBB assuming that the first voltage generation circuit 22 is always operating, and L2 is the second voltage generation circuit 23.
Power supply voltage VCC assuming that
And the substrate voltage VBB. The second voltage generating circuit 23 of the present embodiment is different from the first voltage generating circuit 22 in that the straight line L
1 above, the set voltage of the first voltage detection circuit 11 is −3 V
The power supply voltage VCC (3.7) when outputting a negative voltage corresponding to
For the same power supply voltage as V), a setting is made such that a negative voltage deeper than the set voltage -2 V of the second voltage detection circuit 12 is output on the straight line L2.

【0038】以上の構成を有する第2の実施例によれ
ば、電源電圧VCCの3.7V以上の範囲では第1及び第
2の電圧発生回路22,23の出力電圧がいずれも−2
Vより深い負電圧となるので、基板に急に大きな電流が
流れた場合の基板電圧の浮き上がり(上昇)に対する抑
制効果が大となる。
According to the second embodiment having the above configuration, the output voltage of each of the first and second voltage generating circuits 22 and 23 is -2 in the range of the power supply voltage VCC of 3.7 V or more.
Since the negative voltage is deeper than V, the effect of suppressing the floating (rising) of the substrate voltage when a large current suddenly flows through the substrate is large.

【0039】次に、本発明の第3の実施例の基板電圧発
生回路について、図5及び図6を参照しながら説明す
る。
Next, a substrate voltage generating circuit according to a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.

【0040】図5は本発明の第3の実施例の基板電圧発
生回路中の発振回路のみを示す回路図であって、本実施
例は図1の基板電圧発生部20中の発振回路21を図5
に示す発振回路21に置き換えたものである。図5にお
いて、VCCは電源電圧、VSSは接地電圧、Qp511〜Qp5
32はPチャネル型MOSトランジスタ、Qn511〜Qn532
はNチャネル型MOSトランジスタ、N501 〜N511 は
ノード名、BBEは制御信号である。同図中の発振回路
21の出力ノードN511 は、図1の発振回路の出力ノー
ドN211 の場合と同様に、第1の電圧発生回路22の入
力NANDゲートの第1の入力ノードN221 と第2の電
圧発生回路23の入力NANDゲートの第1の入力ノー
ドN231 とに共通接続される。
FIG. 5 is a circuit diagram showing only the oscillation circuit in the substrate voltage generation circuit according to the third embodiment of the present invention. In this embodiment, the oscillation circuit 21 in the substrate voltage generation unit 20 shown in FIG. FIG.
Is replaced by an oscillation circuit 21 shown in FIG. In FIG. 5, VCC is the power supply voltage, VSS is the ground voltage, and Qp511 to Qp5.
32 is a P-channel type MOS transistor, Qn511 to Qn532
Is an N-channel MOS transistor, N501 to N511 are node names, and BBE is a control signal. The output node N511 of the oscillation circuit 21 in the figure is connected to the first input node N221 of the input NAND gate of the first voltage generation circuit 22 and the second input node N221 in the same manner as the output node N211 of the oscillation circuit of FIG. It is commonly connected to a first input node N231 of the input NAND gate of the voltage generation circuit 23.

【0041】図5の発振回路21は、本基板電圧発生回
路が適用される半導体装置の動作中は制御信号BBEが
論理電圧“H”に保持されて動作し、出力ノードN511
からパルス信号を出力するものである。しかも、制御ノ
ードN502 が論理電圧“L”の場合は、反転制御ノード
N503 が論理電圧“H”となり、上段のPチャネル型M
OSトランジスタQp511及びNチャネル型MOSトラン
ジスタQn511はいずれもオン、下段のPチャネル型MO
SトランジスタQp521及びNチャネル型MOSトランジ
スタQn521はいずれもオフとなるので、否定回路を5段
分リング状に接続した回路に相当する発振回路となる。
これに対して制御ノードN502 が論理電圧“H”の場合
は、反転制御ノードN503 が論理電圧“L”となり、上
段のPチャネル型MOSトランジスタQp511及びNチャ
ネル型MOSトランジスタQn511はいずれもオフ、下段
のPチャネル型MOSトランジスタQp521及びNチャネ
ル型MOSトランジスタQn521はいずれもオンとなるの
で、否定回路を7段分リング状に接続した回路に相当す
る発振回路となり、発振周波数が低下する。
The oscillation circuit 21 of FIG. 5 operates while the control signal BBE is maintained at the logic voltage "H" during the operation of the semiconductor device to which the present substrate voltage generation circuit is applied, and operates at the output node N511.
Output a pulse signal. In addition, when the control node N502 is at the logic voltage "L", the inverted control node N503 is at the logic voltage "H", and the P-channel type M
Both the OS transistor Qp511 and the N-channel type MOS transistor Qn511 are turned on, and the P-channel type
Since both the S-transistor Qp521 and the N-channel MOS transistor Qn521 are turned off, an oscillating circuit corresponding to a circuit in which five stages of negative circuits are connected in a ring shape is obtained.
On the other hand, when the control node N502 is at the logic voltage "H", the inversion control node N503 is at the logic voltage "L", and both the upper P-channel MOS transistor Qp511 and the N-channel MOS transistor Qn511 are off, and the lower Since both the P-channel MOS transistor Qp521 and the N-channel MOS transistor Qn521 are turned on, an oscillation circuit corresponding to a circuit in which seven stages of NOT circuits are connected in a ring shape is obtained, and the oscillation frequency is reduced.

【0042】図6は、以上に説明した図5の発振回路2
1の制御ノードN502 とパルス信号の出力のための出力
ノードN511 との信号の波形図である。同図に示すよう
に、制御ノードN502 が論理電圧“H”の場合は、論理
電圧“L”の場合に比べて低い周波数のパルス信号が出
力ノードN511 から出力される。
FIG. 6 shows the oscillation circuit 2 of FIG. 5 described above.
FIG. 6 is a waveform diagram of signals at one control node N502 and an output node N511 for outputting a pulse signal. As shown in the figure, when the control node N502 is at the logic voltage "H", a pulse signal having a lower frequency is output from the output node N511 as compared with the case where the logic voltage is at the "L" level.

【0043】なお、該発振回路21の制御ノードN502
は、図1中の基板電圧検知部10の第1の出力ノードN
102 に接続される。これにより、基板電圧検知部10の
第1の出力ノードN102 の論理電圧を“L”(第2の出
力ノードN103 の論理電圧は“H”)にして浅い負電圧
を出力するための第2の電圧発生回路23を動作させる
場合には、発振回路21の発振周波数が高くなって該第
2の電圧発生回路23の電流駆動能力が上げられる。こ
れにより、基板電圧VBBの浮き上がり(上昇)を抑制す
る効果が大となる。また、これとは逆に基板電圧検知部
10の第1の出力ノードN102 の論理電圧を“H”(第
2の出力ノードN103 の論理電圧は“L”)にして深い
負電圧を出力するための第1の電圧発生回路22を動作
させる場合には、発振回路21の発振周波数が低くなっ
て該第1の電圧発生回路22の電流駆動能力が下げられ
る結果、無駄な電力消費が抑制される。
The control node N502 of the oscillation circuit 21
Is the first output node N of the substrate voltage detection unit 10 in FIG.
Connected to 102. As a result, the logic voltage of the first output node N102 of the substrate voltage detection unit 10 is set to "L" (the logic voltage of the second output node N103 is "H") to output a shallow negative voltage. When operating the voltage generation circuit 23, the oscillation frequency of the oscillation circuit 21 is increased, and the current driving capability of the second voltage generation circuit 23 is increased. Thereby, the effect of suppressing the floating (rising) of substrate voltage VBB is increased. Conversely, the logic voltage at the first output node N102 of the substrate voltage detector 10 is set to "H" (the logic voltage at the second output node N103 is "L") to output a deep negative voltage. When the first voltage generation circuit 22 is operated, the oscillation frequency of the oscillation circuit 21 is lowered and the current driving capability of the first voltage generation circuit 22 is reduced, so that wasteful power consumption is suppressed. .

【0044】次に、本発明の第4の実施例の基板電圧発
生回路について、図7〜図9を参照しながら説明する。
Next, a substrate voltage generating circuit according to a fourth embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.

【0045】図7は、本発明の第4の実施例の基板電圧
発生回路を示す回路図である。この基板電圧発生回路
は、前に説明した図1の構成(第1の実施例)において
基板電圧検知部10に−3.5Vを検知用設定電圧とす
る第3の電圧検知回路13を付加するとともに、基板電
圧発生部20に第2の電圧発生回路23が出力する負電
圧に比べて同一の電源電圧VCCに対して浅い負電圧を出
力するための第3の電圧発生回路24を付加したもので
ある。図7中の基板電圧検知部10において、Qp131は
Pチャネル型MOSトランジスタ、Qn131〜Qn134はN
チャネル型MOSトランジスタ、N104 〜N106 ,N13
1 はノード名であって、これらは新たに導入されたもの
である。また、同図中の基板電圧発生部20において、
Qp241〜Qp248はPチャネル型MOSトランジスタ、N
241 ,N242はノード名、C241 ,C242 は容量であっ
て、これらは第3の電圧発生回路24のために新たに導
入されたものである。図1中の符号と同一の符号は同一
の構成要素を表わすものとする。
FIG. 7 is a circuit diagram showing a substrate voltage generating circuit according to a fourth embodiment of the present invention. In this substrate voltage generation circuit, a third voltage detection circuit 13 that sets the detection voltage to −3.5 V is added to the substrate voltage detection unit 10 in the configuration of FIG. 1 described above (first embodiment). In addition, a third voltage generating circuit 24 for outputting a shallow negative voltage with respect to the same power supply voltage VCC as compared with the negative voltage output by the second voltage generating circuit 23 is added to the substrate voltage generating section 20. It is. In the substrate voltage detector 10 in FIG. 7, Qp131 is a P-channel MOS transistor, and Qn131 to Qn134 are N
Channel type MOS transistors, N104 to N106, N13
1 is the node name, which is newly introduced. Further, in the substrate voltage generator 20 in FIG.
Qp241 to Qp248 are P-channel MOS transistors, N
241 and N242 are node names, and C241 and C242 are capacitances, which are newly introduced for the third voltage generation circuit 24. The same reference numerals as those in FIG. 1 represent the same components.

【0046】本実施例の基板電圧発生回路では、発振回
路21の出力ノードN211 は、第1〜第3の電圧発生回
路22,23,24の各々の入力NANDゲートの第1
の入力ノードN221 ,N231 ,N241 に共通接続され
る。また、第1及び第2の電圧検知回路11,12の出
力に基づく前記基板電圧検知部10の第1及び第2の出
力ノードN102 ,N103 の信号は第3の電圧検知回路1
3の出力ノードN131 の信号とともに処理されて、該基
板電圧回路10の第3〜第5の出力ノードN104,N105
,N106 から出力される。そして、基板電圧検知部1
0の第3の出力ノードN104 は第1の電圧発生回路22
の入力NANDゲートの第2の入力ノードN222 に、同
基板電圧検知部10の第4の出力ノードN105 は第2の
電圧発生回路23の入力NANDゲートの第2の入力ノ
ードN232 に、同基板電圧検知部10の第5の出力ノー
ドN106 は第3の電圧発生回路24の入力NANDゲー
トの第2の入力ノードN242 に各々接続される。
In the substrate voltage generating circuit of the present embodiment, the output node N 211 of the oscillation circuit 21 is connected to the first NAND gate of each of the input NAND gates of the first to third voltage generating circuits 22, 23 and 24.
Are commonly connected to the input nodes N221, N231 and N241. Also, the signals of the first and second output nodes N102 and N103 of the substrate voltage detecting section 10 based on the outputs of the first and second voltage detecting circuits 11 and 12 are output from the third voltage detecting circuit 1
3 and the third to fifth output nodes N104 and N105 of the substrate voltage circuit 10.
, N106. Then, the substrate voltage detecting unit 1
0 is the third output node N104 of the first voltage generation circuit 22.
The second output node N105 of the substrate voltage detection unit 10 is connected to the second input node N222 of the input NAND gate of the input NAND gate, and the second input node N232 of the input NAND gate of the second voltage generation circuit 23 is connected to the second input node N232 of the input NAND gate. The fifth output node N106 of the detector 10 is connected to the second input node N242 of the input NAND gate of the third voltage generator 24.

【0047】図9は、以上の構成を有する本発明の第4
の実施例の基板電圧発生回路の基板電圧VBBと各ノード
の信号との波形図である。同図を参照しながら本実施例
の基板電圧発生回路の動作について説明する。ただし、
第3の電圧検知回路13は、基板電圧VBBが−3.5V
より深く(低く)なると出力ノードN131 が論理電圧
“L”となり、該負の基板電圧VBBが−3.5Vより浅
く(高く)なると出力ノードN131 が論理電圧“H”と
なるものである。
FIG. 9 shows a fourth embodiment of the present invention having the above configuration.
FIG. 8 is a waveform diagram of a substrate voltage VBB of the substrate voltage generation circuit of the embodiment and signals at respective nodes. The operation of the substrate voltage generating circuit according to the present embodiment will be described with reference to FIG. However,
The third voltage detection circuit 13 detects that the substrate voltage VBB is -3.5 V
When the depth goes deeper (lower), the output node N131 becomes the logic voltage "L", and when the negative substrate voltage VBB becomes shallower (higher) than -3.5V, the output node N131 becomes the logic voltage "H".

【0048】さて、図9に示すように、基板電圧VBBが
0Vから下降しても−2Vより浅い(高い)間(期間
)は、基板電圧検知部10において、第1〜第3の電
圧検知回路11〜13の各出力ノードN111 ,N121 ,
N131 はいずれも論理電圧“H”であり、第1の電圧検
知回路11の出力ノードN111 がゲートに接続されたP
チャネル型MOSトランジスタQp101はオフ、第2の電
圧検知回路12の出力ノードN121 がゲートに接続され
たNチャネル型MOSトランジスタQn101はオンとな
る。したがって、両MOSトランジスタQp101,Qn101
の接続点のノードN101 は論理電圧“L”であり、基板
電圧検知部10の第1の出力ノードN102 は論理電圧
“H”、第2の出力ノードN103 は論理電圧“L”であ
る。これにより、基板電圧検知部10の第3〜第5の出
力ノードN104 ,N105 ,N106 の各々の論理電圧は、
それぞれ“H”,“L”,“L”となっている。次に、
基板電圧VBBが更に下降して−2V〜−3Vの範囲にな
ると(期間)、第2の電圧検知回路12の出力ノード
N121 が論理電圧“H”から論理電圧“L”となり、該
出力ノードN121 がゲートに接続されたNチャネル型M
OSトランジスタQn101はオフに転じるが、基板電圧検
知部10の第1及び第2の出力ノードN102 ,N103 は
各々論理電圧“H”,“L”を保持するので、該基板電
圧検知部10の第3〜第5の出力ノードN104 ,N105
,N106 は各々論理電圧“H”,“L”,“L”を保
持する。次に、基板電圧VBBが更に下降して−3V〜−
3.5Vの範囲になると(期間−1)、第1の電圧検
知回路11の出力ノードN111 が論理電圧“H”から論
理電圧“L”となり、該出力ノードN111 がゲートに接
続されたPチャネル型MOSトランジスタQp101がオン
するので、該Pチャネル型MOSトランジスタQp101と
既にオフしているNチャネル型MOSトランジスタQn1
01との接続点のノードN101 は論理電圧“H”となり、
基板電圧検知部10の第1の出力ノードN102 は論理電
圧“L”、第2の出力ノードN103 は論理電圧“H”と
なる。したがって、基板電圧検知部10の第3〜第5の
出力ノードN104 ,N105 ,N106 は各々論理電圧
“L”,“H”,“L”となる。更に基板電圧VBBが下
降して−3.5Vより深く(低く)なると(期間−
2)、第3の電圧検知回路13の出力ノードN131 が論
理電圧“H”から論理電圧“L”となるので、基板電圧
検知部10の第3〜第5の出力ノードN104 ,N105 ,
N106 の論理電圧は、各々論理電圧“L”,“L”,
“H”となる。
As shown in FIG. 9, even when the substrate voltage VBB falls from 0 V, the substrate voltage detector 10 detects the first to third voltage detections (period) during a period (period) shallower (higher) than -2 V. The output nodes N111, N121,.
N131 is a logic voltage "H", and the output node N111 of the first voltage detection circuit 11 is connected to the gate of P1.
The channel type MOS transistor Qp101 is turned off, and the N-channel type MOS transistor Qn101 having the gate connected to the output node N121 of the second voltage detecting circuit 12 is turned on. Therefore, both MOS transistors Qp101, Qn101
Is the logic voltage "L", the first output node N102 of the substrate voltage detector 10 is the logic voltage "H", and the second output node N103 is the logic voltage "L". As a result, the logic voltages of the third to fifth output nodes N104, N105, N106 of the substrate voltage detector 10 are
They are "H", "L", and "L", respectively. next,
When the substrate voltage VBB further falls and falls within the range of -2 V to -3 V (period), the output node N121 of the second voltage detection circuit 12 changes from the logic voltage "H" to the logic voltage "L", and the output node N121. Is an N-channel type M connected to the gate
Although the OS transistor Qn101 turns off, the first and second output nodes N102 and N103 of the substrate voltage detector 10 hold the logic voltages "H" and "L", respectively. Third to fifth output nodes N104 and N105
, N106 hold logic voltages "H", "L", "L", respectively. Next, the substrate voltage VBB further decreases to -3V to-
In the range of 3.5 V (period-1), the output node N111 of the first voltage detection circuit 11 changes from the logic voltage "H" to the logic voltage "L", and the output node N111 is connected to the P-channel connected to the gate. Since the p-type MOS transistor Qp101 is turned on, the p-channel MOS transistor Qp101 and the n-channel MOS transistor Qn1 already turned off
The node N101 at the connection point with 01 becomes a logic voltage "H",
The first output node N102 of the substrate voltage detector 10 has a logic voltage "L", and the second output node N103 has a logic voltage "H". Therefore, the third to fifth output nodes N104, N105, N106 of the substrate voltage detector 10 are at the logic voltages "L", "H", "L", respectively. Further, when the substrate voltage VBB falls and becomes deeper (lower) than -3.5 V (period-
2) Since the output node N131 of the third voltage detection circuit 13 changes from the logic voltage "H" to the logic voltage "L", the third to fifth output nodes N104, N105,
The logic voltages of N106 are logic voltages "L", "L",
It becomes "H".

【0049】次に、基板電圧VBBが上昇に転じて−3.
5V〜−3Vに範囲になると(期間−3)、第3の電
圧検知回路13の出力ノードN131 が論理電圧“L”か
ら論理電圧“H”となるので、基板電圧検知部10の第
3〜第5の出力ノードN104,N105 ,N106 の論理電
圧は、各々“L”,“H”,“L”となる。基板電圧V
BBが更に上昇して−3Vより浅く(高く)なっても−2
Vより深い(低い)間(期間)は、第1の電圧検知回
路11の出力ノードN111 は論理電圧“L”から論理電
圧“H”となり、該出力ノードN111 がゲートに接続さ
れたPチャネル型MOSトランジスタQp101はオフに転
じるが、基板電圧検知部10の第1及び第2の出力ノー
ドN102 ,N103 が各々論理電圧“L”,“H”を保持
するので、第3〜第5の出力ノードN104 ,N105 ,N
106 は各々論理電圧“L”,“H”,“L”を保持す
る。最後に、基板電圧VBBが更に上昇して−2Vより浅
く(高く)なると(期間)、第2の電圧検知回路12
の出力ノードN121 は論理電圧“L”から論理電圧
“H”となり、該出力ノードN121 がゲートに接続され
たNチャネル型MOSトランジスタQn101はオンし、該
Nチャネル型MOSトランジスタQn101と既にオフして
いるPチャネル型MOSトランジスタQp101との接続点
のノードN101 は論理電圧“L”となるので、基板電圧
検知部10の第1の出力ノードN102 は論理電圧
“H”、第2の出力ノードN103 は論理電圧“L”とな
る。したがって、基板電圧検知部10の第3〜第5の出
力ノードN104 ,N105 ,N106 の論理電圧は、各々
“H”,“L”,“L”に復帰する。
Next, the substrate voltage VBB starts to rise and -3.
In the range of 5 V to -3 V (period-3), the output node N131 of the third voltage detection circuit 13 changes from the logic voltage "L" to the logic voltage "H". The logic voltages of the fifth output nodes N104, N105 and N106 are "L", "H" and "L", respectively. Substrate voltage V
-2 even if BB rises further and becomes shallower (higher) than -3V
During the period (period) deeper (lower) than V, the output node N111 of the first voltage detection circuit 11 changes from the logic voltage "L" to the logic voltage "H", and the output node N111 is connected to the gate of the P-channel type. The MOS transistor Qp101 turns off, but the first to second output nodes N102 and N103 of the substrate voltage detector 10 hold the logic voltages "L" and "H", respectively. N104, N105, N
106 holds the logic voltages "L", "H" and "L", respectively. Finally, when the substrate voltage VBB further rises and becomes shallower (higher) than -2 V (period), the second voltage detecting circuit 12
The output node N121 changes from the logic voltage "L" to the logic voltage "H", the N-channel MOS transistor Qn101 whose output node N121 is connected to the gate turns on, and the N-channel MOS transistor Qn101 has already turned off. Since the node N101 at the connection point with the P-channel MOS transistor Qp101 attains the logic voltage "L", the first output node N102 of the substrate voltage detector 10 has the logic voltage "H", and the second output node N103 has the logic voltage "H". The logic voltage becomes “L”. Therefore, the logic voltages of the third to fifth output nodes N104, N105, N106 of the substrate voltage detector 10 return to "H", "L", and "L", respectively.

【0050】以上のとおり、本実施例の基板電圧検知部
10は、基板の電圧の変化に応じて一部ヒステリシスを
もった形で第3〜第5の出力ノードN104 ,N105 ,N
106の論理電圧を変化させる。
As described above, the substrate voltage detector 10 of this embodiment has the third to fifth output nodes N104, N105, N105 with a partial hysteresis in response to a change in the substrate voltage.
Change the logic voltage of 106.

【0051】一方、基板電圧発生部20中の発振回路2
1は、半導体装置の動作中は制御信号BBEが常に論理
電圧“H”に保持されるので、出力ノードN211 を通し
て第1〜第3の電圧発生回路22〜24のいずれにも一
定周波数のパルス信号を与える。しかも、本実施例で
は、基板の負の電圧が深く(低く)なる方向に変化した
際に該電圧が−3Vより深く(低く)なったことを第1
の検知回路11が検知した場合には、基板電圧検知部1
0の第3の出力ノードN104 が論理電圧“L”に転じる
と同時に第4の出力ノードN105 は論理電圧“H”に転
じるので、第1の電圧発生回路22の機能が停止すると
同時に、第2の電圧発生回路23が基板に与えるべき電
圧VBBとしての浅い負電圧の出力を開始する。基板の負
の電圧が更に深く(低く)なる方向に変化した際に該電
圧が−3.5Vより深く(低く)なったことを第3の検
知回路13が検知した場合には、基板電圧検知部10の
第4の出力ノードN105 が論理電圧“L”に転じると同
時に第5の出力ノードN106は論理電圧“H”に転じる
ので、第2の電圧発生回路23の機能が停止すると同時
に、第3の電圧発生回路24が基板に与えるべき電圧V
BBとしての更に浅い負電圧の出力を開始する。これに対
して基板の負の電圧が逆に浅く(高く)なる方向に変化
した際に該電圧が−3.5Vより浅く(高く)なったこ
とを第3の検知回路13が検知した場合には、基板電圧
検知部10の第5の出力ノードN106 が論理電圧“L”
に転じると同時に第4の出力ノードN105 は論理電圧
“H”に転じるので、第3の電圧発生回路24の機能が
停止すると同時に、第2の電圧発生回路23が基板に与
えるべき電圧VBBとしての深い負電圧の出力を開始す
る。基板の負の電圧が更に浅く(高く)なる方向に変化
した際に該電圧が−2Vより浅く(高く)なったことを
第2の検知回路12が検知した場合には、基板電圧検知
部10の第4の出力ノードN105 が論理電圧“L”に転
じると同時に第3の出力ノードN104 は論理電圧“H”
に転じるので、第2の電圧発生回路23の機能が停止す
ると同時に、第1の電圧発生回路22が基板に与えるべ
き電圧VBBとしての更に深い負電圧の出力を開始する。
On the other hand, the oscillation circuit 2 in the substrate voltage generation unit 20
1 is that the control signal BBE is always held at the logic voltage "H" during the operation of the semiconductor device, so that a pulse signal of a constant frequency is supplied to any of the first to third voltage generating circuits 22 to 24 through the output node N211. give. Moreover, in the present embodiment, when the negative voltage of the substrate changes in a direction to become deeper (lower), the voltage becomes deeper (lower) than -3V.
When the detection circuit 11 detects the
Since the third output node N104 of 0 changes to the logic voltage "L" and the fourth output node N105 changes to the logic voltage "H", the function of the first voltage generation circuit 22 stops and the second Starts outputting a shallow negative voltage as the voltage VBB to be applied to the substrate. When the third detection circuit 13 detects that the voltage has become deeper (lower) than -3.5 V when the negative voltage of the substrate changes in a direction to become deeper (lower), the substrate voltage is detected. Since the fourth output node N105 of the unit 10 changes to the logic voltage "L" and the fifth output node N106 changes to the logic voltage "H", the function of the second voltage generation circuit 23 stops, and Voltage V to be applied to the substrate by the voltage generation circuit 24 of No. 3
Start output of a shallower negative voltage as BB. On the other hand, when the third detection circuit 13 detects that the voltage has become shallower (higher) than -3.5 V when the negative voltage of the substrate changes in the direction of becoming shallower (higher). Means that the fifth output node N106 of the substrate voltage detecting unit 10 has the logic voltage "L"
At the same time, the fourth output node N105 changes to the logic voltage "H", so that the function of the third voltage generating circuit 24 is stopped, and at the same time, the voltage VBB to be applied to the substrate by the second voltage generating circuit 23 is applied. Start output of deep negative voltage. When the second detection circuit 12 detects that the voltage becomes shallower (higher) than -2 V when the negative voltage of the substrate changes in a direction to become further shallower (higher), the substrate voltage detector 10 At the same time as the fourth output node N105 changes to the logic voltage "L".
Therefore, the function of the second voltage generation circuit 23 is stopped, and at the same time, the output of the deeper negative voltage as the voltage VBB to be applied to the substrate by the first voltage generation circuit 22 is started.

【0052】図8は、本実施例の基板電圧発生回路の静
特性を示す電源電圧VCCと基板電圧VBBとの関係図であ
る。同図中のL1 は第1の電圧発生回路22が常に動作
しているものと仮定した場合の電源電圧VCCと基板電圧
VBBとの関係線であり、L2は第2の電圧発生回路23
が常に動作しているものと仮定した場合の電源電圧VCC
と基板電圧VBBとの関係線であり、L3 は第3の電圧発
生回路24が常に動作しているものと仮定した場合の電
源電圧VCCと基板電圧VBBとの関係線である。上記のと
おり、実際には基板の電圧に応じて基板電圧VBBを発生
する電圧発生回路が第1〜第3の電圧発生回路22,2
3,24の間できめ細かく切り換えられるので、実際の
基板電圧VBBは同図中に実線とハッチングで示すように
変化が制限される。
FIG. 8 is a diagram showing the relationship between the power supply voltage VCC and the substrate voltage VBB showing the static characteristics of the substrate voltage generating circuit of this embodiment. In the figure, L1 is a relational line between the power supply voltage VCC and the substrate voltage VBB assuming that the first voltage generation circuit 22 is always operating, and L2 is the second voltage generation circuit 23.
Power supply voltage VCC assuming that
L3 is a relational line between the power supply voltage VCC and the substrate voltage VBB assuming that the third voltage generating circuit 24 is always operating. As described above, in practice, the voltage generating circuit that generates the substrate voltage VBB in accordance with the voltage of the substrate includes the first to third voltage generating circuits 22 and 2.
Since the switching is finely performed between 3 and 24, the change of the actual substrate voltage VBB is limited as shown by the solid line and hatching in FIG.

【0053】しかも、以上の第4の実施例によれば、第
1〜第3の電圧発生回路22,23,24のうちのいず
れか1つは必ず動作しているので、何らかの原因により
基板に急に大きな電流が流れた場合でも、該基板の電圧
の浮き上がり(上昇)が抑制される。
Moreover, according to the fourth embodiment, any one of the first to third voltage generating circuits 22, 23, and 24 always operates, so that the substrate may be mounted on the substrate for some reason. Even when a large current suddenly flows, the rise (rise) of the voltage of the substrate is suppressed.

【0054】次に、本発明の第5の実施例の基板電圧発
生回路について、図10及び図11を参照しながら説明
する。
Next, a substrate voltage generating circuit according to a fifth embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.

【0055】図10は本発明の第5の実施例の基板電圧
発生回路中の基板電圧検知部のみを示す回路図であっ
て、本実施例は図1の基板電圧検知部10を図10に示
す基板電圧検知部10に置き換えたものである。図10
において、LTは新たに導入された特別な制御信号であ
って、該制御信号LTが与えられたときには基板電圧検
知部10の第1の出力ノードN102 は無条件で論理電圧
“H”に、第2の出力ノードN103 は無条件で論理電圧
“L”に各々設定されるものである。
FIG. 10 is a circuit diagram showing only the substrate voltage detecting section in the substrate voltage generating circuit according to the fifth embodiment of the present invention. In this embodiment, the substrate voltage detecting section 10 shown in FIG. This is replaced with the substrate voltage detection unit 10 shown in FIG. FIG.
In the above, LT is a newly introduced special control signal, and when the control signal LT is applied, the first output node N102 of the substrate voltage detector 10 is unconditionally set to the logic voltage "H", The second output node N103 is unconditionally set to the logic voltage "L".

【0056】例えば半導体装置の信頼性のテストモード
信号が、該基板電圧検知部10に対する特定の制御信号
LTとして与えられる。該特定の制御信号LTが論理電
圧“H”となると、深い負電圧を出力するための第1の
電圧発生回路22が無条件で起動され、基板上のトラン
ジスタ等の素子に大きな電圧がかかることとなる。つま
り、半導体装置の通常動作に比べて厳しい条件を課すこ
とができ、該半導体装置の信頼性の加速試験として有効
である。
For example, a test mode signal for the reliability of the semiconductor device is given as a specific control signal LT for the substrate voltage detecting section 10. When the specific control signal LT becomes the logic voltage "H", the first voltage generating circuit 22 for outputting a deep negative voltage is unconditionally activated, and a large voltage is applied to elements such as transistors on the substrate. Becomes That is, severe conditions can be imposed as compared with the normal operation of the semiconductor device, which is effective as an acceleration test of the reliability of the semiconductor device.

【0057】[0057]

【発明の効果】以上説明してきたように、請求項1の発
明によれば、各々互いに異なる負電圧を出力するための
複数個の電圧発生回路22,23を設け、基板の電圧変
化に応じて該複数個の電圧発生回路22,23のうちの
いずれか1つを動作させる構成を採用したので、何らか
の原因により基板に急に大きな電流が流れた場合でも動
作中の電圧発生回路が該基板電流の変化に応答し、基板
電圧の浮き上がり(上昇)が抑制される。つまり、基板
電圧発生回路の動特性が改善され、半導体装置全体の正
常な安定動作を保証できるという大きな効果が得られ
る。
As described above, according to the first aspect of the present invention, a plurality of voltage generating circuits 22 and 23 for outputting mutually different negative voltages are provided, and the voltage generating circuits 22 and 23 are provided in accordance with a change in the voltage of the substrate. Since the configuration for operating any one of the plurality of voltage generating circuits 22 and 23 is employed, even if a large current suddenly flows through the substrate due to some cause, the operating voltage generating circuit is configured to operate the substrate current. In response to the change of the substrate voltage, the rise (rise) of the substrate voltage is suppressed. That is, the dynamic characteristics of the substrate voltage generation circuit are improved, and a great effect that a normal stable operation of the entire semiconductor device can be guaranteed can be obtained.

【0058】また、請求項2の発明によれば、出力電圧
の異なる2つの電圧発生回路22,23を設け、該2つ
の電圧発生回路22,23のうちのいずれか1つを設定
電圧の異なる2つの電圧検知回路11,12の制御下で
動作させる構成を採用したので、何らかの原因により基
板に急に大きな電流が流れた場合でも基板電圧の浮き上
がりが抑制されるだけでなく、該基板の電圧を所定の範
囲内に常に収めることができる。
According to the second aspect of the present invention, two voltage generating circuits 22 and 23 having different output voltages are provided, and one of the two voltage generating circuits 22 and 23 has a different set voltage. Since the configuration in which the operation is performed under the control of the two voltage detection circuits 11 and 12 is employed, even when a large current suddenly flows through the substrate due to some cause, not only the floating of the substrate voltage is suppressed, but also the voltage of the substrate is reduced. Can always be kept within a predetermined range.

【0059】また、請求項3の発明によれば、第1及び
第2の電圧発生回路22,23のうちの浅い負電圧を出
力するための第2の電圧発生回路23の出力電圧をあま
り浅くしない構成を採用したので、基板電圧の浮き上が
り抑制効果が大となる。
According to the third aspect of the present invention, the output voltage of the second voltage generating circuit 23 for outputting a shallow negative voltage of the first and second voltage generating circuits 22 and 23 is made very shallow. Since the configuration is employed, the effect of suppressing the floating of the substrate voltage is increased.

【0060】また、請求項4の発明によれば、発振回路
21は、浅い負電圧を出力するための電圧発生回路(例
えば第2の電圧発生回路23)が基板電圧検知部10に
より選択された場合には出力パルス信号の周波数を高く
することによって該選択された電圧発生回路23の電流
駆動能力を高める一方で、深い負電圧を出力するための
他の電圧発生回路(例えば第1の電圧発生回路22)が
選択された場合には出力パルス信号の周波数を低くする
ことによって該選択された他の電圧発生回路22の電流
駆動能力を低減する機能を有する構成を採用したので、
浅い負電圧を出力するための電圧発生回路23が選択さ
れた場合の基板電圧の浮き上がりを抑制する効果が大と
なるとともに、深い負電圧を出力するための他の電圧発
生回路22が選択された場合の消費電力が抑制される。
According to the fourth aspect of the present invention, in the oscillation circuit, a voltage generation circuit (for example, the second voltage generation circuit) for outputting a shallow negative voltage is selected by the substrate voltage detection unit. In this case, while increasing the frequency of the output pulse signal to increase the current driving capability of the selected voltage generating circuit 23, another voltage generating circuit for outputting a deep negative voltage (for example, the first voltage generating circuit 23). When the circuit 22) is selected, a configuration having a function of lowering the frequency of the output pulse signal to reduce the current driving capability of the selected other voltage generating circuit 22 is adopted.
When the voltage generation circuit 23 for outputting a shallow negative voltage is selected, the effect of suppressing the floating of the substrate voltage is increased, and another voltage generation circuit 22 for outputting a deep negative voltage is selected. In this case, power consumption is suppressed.

【0061】また、請求項5の発明によれば、出力電圧
の異なる3つの電圧発生回路22,23,24を設け、
該3つの電圧発生回路22〜24のうちのいずれか1つ
を設定電圧の異なる3つの電圧検知回路11,12,1
3の制御下で動作させる構成を採用したので、何らかの
原因により基板に急に大きな電流が流れた場合でも基板
電圧の浮き上がりが抑制され、かつ該基板の電圧を所定
の範囲内に常に収めることができるだけでなく、基板電
圧がきめ細かく制御される効果がある。
According to the fifth aspect of the present invention, three voltage generating circuits 22, 23 and 24 having different output voltages are provided.
Any one of the three voltage generating circuits 22 to 24 is connected to three voltage detecting circuits 11, 12, 1 having different set voltages.
Since the configuration of operating under the control of 3 is adopted, even if a large current suddenly flows through the substrate for some reason, the floating of the substrate voltage is suppressed, and the voltage of the substrate can always be kept within a predetermined range. In addition, there is an effect that the substrate voltage is finely controlled.

【0062】また、請求項6の発明によれば、特定の制
御信号LTが与えられた場合には基板の電圧の大きさに
かかわりなく複数個の電圧発生回路22,23のうちの
特定の電圧発生回路を基板電圧検知部10が選択する構
成を採用したので、該特定の電圧発生回路に基板電圧V
BBとして深い負電圧を出力させるときには半導体装置の
信頼性加速試験の実施が可能となる効果がある。
According to the sixth aspect of the present invention, when a specific control signal LT is applied, the specific voltage of the plurality of voltage generating circuits 22 and 23 is independent of the voltage level of the substrate. Since the configuration in which the substrate voltage detection unit 10 selects the generation circuit is adopted, the substrate voltage V is applied to the specific voltage generation circuit.
When a deep negative voltage is output as BB, there is an effect that a reliability acceleration test of the semiconductor device can be performed.

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

【図1】本発明の第1の実施例の基板電圧発生回路の回
路図である。
FIG. 1 is a circuit diagram of a substrate voltage generating circuit according to a first embodiment of the present invention.

【図2】図1の基板電圧発生回路の静特性を示す電源電
圧VCCと基板電圧VBBとの関係図である。
FIG. 2 is a relationship diagram between a power supply voltage VCC and a substrate voltage VBB showing static characteristics of the substrate voltage generation circuit of FIG.

【図3】図1の基板電圧発生回路の基板電圧VBBと各ノ
ードの信号との波形図である。
FIG. 3 is a waveform diagram of a substrate voltage VBB of the substrate voltage generation circuit of FIG. 1 and a signal of each node.

【図4】本発明の第2の実施例の基板電圧発生回路の静
特性を示す電源電圧VCCと基板電圧VBBとの関係図であ
る。
FIG. 4 is a diagram showing the relationship between the power supply voltage VCC and the substrate voltage VBB showing the static characteristics of the substrate voltage generation circuit according to the second embodiment of the present invention.

【図5】本発明の第3の実施例の基板電圧発生回路中の
発振回路の回路図である。
FIG. 5 is a circuit diagram of an oscillation circuit in a substrate voltage generation circuit according to a third embodiment of the present invention.

【図6】図5の発振回路の各ノードの信号の波形図であ
る。
FIG. 6 is a waveform diagram of a signal at each node of the oscillation circuit of FIG. 5;

【図7】本発明の第4の実施例の基板電圧発生回路の回
路図である。
FIG. 7 is a circuit diagram of a substrate voltage generating circuit according to a fourth embodiment of the present invention.

【図8】図7の基板電圧発生回路の静特性を示す電源電
圧VCCと基板電圧VBBとの関係図である。
8 is a diagram showing a relationship between a power supply voltage VCC and a substrate voltage VBB showing static characteristics of the substrate voltage generation circuit of FIG. 7;

【図9】図7の基板電圧発生回路の基板電圧VBBと各ノ
ードの信号との波形図である。
FIG. 9 is a waveform diagram of a substrate voltage VBB of the substrate voltage generation circuit of FIG. 7 and a signal of each node.

【図10】本発明の第5の実施例の基板電圧発生回路の
基板電圧検知部の回路図である。
FIG. 10 is a circuit diagram of a substrate voltage detection unit of a substrate voltage generation circuit according to a fifth embodiment of the present invention.

【図11】図10の基板電圧検知部を備えた基板電圧発
生回路の静特性を示す電源電圧VCCと基板電圧VBBとの
関係図である。
11 is a relationship diagram between a power supply voltage VCC and a substrate voltage VBB showing static characteristics of the substrate voltage generation circuit including the substrate voltage detection unit of FIG.

【図12】基板電圧発生回路の従来例を示す回路図であ
る。
FIG. 12 is a circuit diagram showing a conventional example of a substrate voltage generation circuit.

【図13】図12の基板電圧発生回路の静特性を示す電
源電圧VCCと基板電圧VBBとの関係図である。
FIG. 13 is a relationship diagram between a power supply voltage VCC and a substrate voltage VBB showing static characteristics of the substrate voltage generation circuit of FIG.

【図14】図12の基板電圧発生回路の基板電圧VBBと
各ノードの信号の波形図である。
FIG. 14 is a waveform diagram of a substrate voltage VBB of the substrate voltage generation circuit of FIG. 12 and signals at respective nodes.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10 基板電圧検知部 11 第1の電圧検知回路 12 第2の電圧検知回路 13 第3の電圧検知回路 20 基板電圧発生部 21 発振回路 22 (第1の)電圧発生回路 23 第2の電圧発生回路 24 第3の電圧発生回路 VCC 電源電圧 VSS 接地電圧 VBB 基板電圧 Qp101〜Qp532 Pチャネル型MOSトランジスタ Qn101〜Qn532 Nチャネル型MOSトランジスタ N101 〜N511 ノード名 BBE,LT 制御信号 C221 〜C242 容量 L1 〜L3 電源電圧と基板電圧との関係線 DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Substrate voltage detection part 11 1st voltage detection circuit 12 2nd voltage detection circuit 13 3rd voltage detection circuit 20 Substrate voltage generation part 21 Oscillation circuit 22 (1st) voltage generation circuit 23 2nd voltage generation circuit 24 Third voltage generating circuit VCC Power supply voltage VSS Ground voltage VBB Substrate voltage Qp101 to Qp532 P-channel type MOS transistor Qn101 to Qn532 N-channel type MOS transistor N101 to N511 Node name BBE, LT Control signal C221 to C242 Capacity L1 to L3 Power supply Relationship line between voltage and substrate voltage

Claims (6)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 基板上の半導体素子が安定動作するよう
に前記基板に負の電圧を与えるために、該基板に与える
べき電圧としての負電圧を出力するための基板電圧発生
部と、前記基板の電圧の変化に応じて前記基板電圧発生
部の動作を制御するための基板電圧検知部とを備えた基
板電圧発生回路であって、 前記基板電圧発生部は、同一の正電源電圧に対して各々
互いに異なる負電圧を出力するための複数個の電圧発生
回路を有し、 前記基板電圧検知部は、前記基板の電圧の変化に応じて
前記複数個の電圧発生回路のうちのいずれか1つを選択
し、前記基板に与えるべき電圧としての負電圧を該選択
した電圧発生回路に出力させる機能を有することを特徴
とする基板電圧発生回路。
A substrate voltage generator for outputting a negative voltage as a voltage to be applied to the substrate so as to apply a negative voltage to the substrate so that a semiconductor element on the substrate operates stably; A substrate voltage detection circuit for controlling the operation of the substrate voltage generation unit in accordance with the change in the voltage of the substrate voltage generation unit, wherein the substrate voltage generation unit, with respect to the same positive power supply voltage A plurality of voltage generating circuits for outputting different negative voltages from each other, wherein the substrate voltage detecting unit includes one of the plurality of voltage generating circuits according to a change in the voltage of the substrate; And a function of outputting a negative voltage as a voltage to be applied to the substrate to the selected voltage generation circuit.
【請求項2】 請求項1記載の基板電圧発生回路におい
て、 前記基板電圧発生部は、負電圧を出力するための第1の
電圧発生回路と、該第1の電圧発生回路が出力する負電
圧に比べて同一の正電源電圧に対して浅い負電圧を出力
するための第2の電圧発生回路とを有し、 前記基板電圧検知部は、前記基板の電圧が第1の負の設
定電圧に比べて深い負電圧になったかどうかを検知する
ための第1の電圧検知回路と、該第1の電圧検知回路の
第1の負の設定電圧より浅い第2の負の設定電圧に比べ
て前記基板の電圧がより浅い負電圧になったかどうかを
検知するための第2の電圧検知回路とを有し、 前記第1の電圧検知回路は、前記基板の負の電圧が深く
なる方向に変化した際に該電圧が前記第1の負の設定電
圧に比べて深い負電圧になったことを検知した場合に
は、前記第1の電圧発生回路の機能を停止させかつ前記
基板に与えるべき電圧としての負電圧を前記第2の電圧
発生回路に出力させ、 前記第2の電圧検知回路は、前記基板の負の電圧が浅く
なる方向に変化した際に該電圧が前記第2の負の設定電
圧に比べて浅い負電圧になったことを検知した場合に
は、前記第2の電圧発生回路の機能を停止させかつ前記
基板に与えるべき電圧としての負電圧を前記第1の電圧
発生回路に出力させる機能を有することを特徴とする基
板電圧発生回路。
2. The substrate voltage generation circuit according to claim 1, wherein said substrate voltage generation section includes a first voltage generation circuit for outputting a negative voltage, and a negative voltage output by said first voltage generation circuit. A second voltage generating circuit for outputting a shallow negative voltage with respect to the same positive power supply voltage as compared to the substrate voltage detector, wherein the substrate voltage detection unit is configured such that the substrate voltage is reduced to a first negative set voltage. A first voltage detection circuit for detecting whether the voltage has become deeper than the first voltage detection circuit, and a second negative setting voltage shallower than a first negative setting voltage of the first voltage detection circuit. A second voltage detection circuit for detecting whether or not the voltage of the substrate has become a shallower negative voltage, wherein the first voltage detection circuit has changed in a direction in which the negative voltage of the substrate has increased. The voltage has become deeper than the first negative set voltage. Is detected, the function of the first voltage generation circuit is stopped, and a negative voltage as a voltage to be applied to the substrate is output to the second voltage generation circuit, and the second voltage detection circuit When the negative voltage of the substrate changes in a direction to become shallower, when it is detected that the voltage has become shallower than the second negative set voltage, the second voltage generation is performed. A substrate voltage generation circuit having a function of stopping a function of a circuit and outputting a negative voltage as a voltage to be applied to the substrate to the first voltage generation circuit.
【請求項3】 請求項2記載の基板電圧発生回路におい
て、 前記第2の電圧発生回路は、前記第1の電圧発生回路が
前記第1の電圧検知回路の第1の負の設定電圧に一致す
る負電圧を出力する際の正電源電圧と同一の正電源電圧
に対して、前記第2の電圧検知回路の第2の負の設定電
圧より深い負電圧を出力する機能を有することを特徴と
する基板電圧発生回路。
3. The substrate voltage generating circuit according to claim 2, wherein said second voltage generating circuit is configured so that said first voltage generating circuit matches a first negative set voltage of said first voltage detecting circuit. And a function of outputting a negative voltage deeper than a second negative set voltage of the second voltage detection circuit with respect to the same positive power supply voltage when outputting a negative voltage. Substrate voltage generation circuit.
【請求項4】 請求項1記載の基板電圧発生回路におい
て、 前記基板電圧発生部は、前記複数個の電圧発生回路の各
々の電流駆動能力を変更するための可変周波数のパルス
信号を出力する発振回路を更に有し、 該発振回路は、前記基板電圧検知部により前記複数個の
電圧発生回路のうちの浅い負電圧を出力するための電圧
発生回路が選択された場合には該選択された電圧発生回
路の電流駆動能力を高めるように前記パルス信号の周波
数を高くし、かつ該電圧発生回路に比べて深い負電圧を
出力するための他の電圧発生回路が選択された場合には
該選択された他の電圧発生回路の電流駆動能力を低減す
るように前記パルス信号の周波数を低くする機能を有す
ることを特徴とする基板電圧発生回路。
4. The substrate voltage generating circuit according to claim 1, wherein said substrate voltage generating unit outputs a pulse signal of a variable frequency for changing a current driving capability of each of said plurality of voltage generating circuits. A voltage generating circuit for outputting a shallow negative voltage among the plurality of voltage generating circuits by the substrate voltage detecting unit. The frequency of the pulse signal is increased so as to increase the current driving capability of the generation circuit, and when another voltage generation circuit for outputting a deep negative voltage compared to the voltage generation circuit is selected, the selection is made. A substrate voltage generating circuit having a function of lowering the frequency of the pulse signal so as to reduce the current driving capability of another voltage generating circuit.
【請求項5】 請求項2記載の基板電圧発生回路におい
て、 前記基板電圧発生部は前記第2の電圧発生回路が出力す
る負電圧に比べて同一の正電源電圧に対して浅い負電圧
を出力するための第3の電圧発生回路を、前記基板電圧
検知部は前記基板の電圧が前記第1の電圧検知回路の第
1の負の設定電圧より深い第3の負の設定電圧に比べて
より深い負電圧になったかどうかを検知するための第3
の電圧検知回路を各々更に有し、 前記第3の電圧検知回路は、前記基板の負の電圧が深く
なる方向に変化した際に該電圧が前記第3の負の設定電
圧に比べて深い負電圧になったことを検知した場合に
は、前記第2の電圧発生回路の機能を停止させかつ前記
基板に与えるべき電圧としての負電圧を前記第3の電圧
発生回路に出力させ、かつ前記基板の負の電圧が浅くな
る方向に変化した際に該電圧が前記第3の負の設定電圧
に比べて浅い負電圧になったことを検知した場合には、
前記第3の電圧発生回路の機能を停止させかつ前記基板
に与えるべき電圧としての負電圧を前記第2の電圧発生
回路に出力させる機能を有することを特徴とする基板電
圧発生回路。
5. The substrate voltage generating circuit according to claim 2, wherein said substrate voltage generating section outputs a shallow negative voltage with respect to the same positive power supply voltage as compared with a negative voltage output by said second voltage generating circuit. A third voltage generating circuit for performing the operation, wherein the substrate voltage detecting unit is configured to perform the third voltage generating circuit more than a third negative setting voltage in which the voltage of the substrate is deeper than a first negative setting voltage of the first voltage detecting circuit. Third to detect if deep negative voltage
Each of the voltage detection circuits further includes a third voltage detection circuit, wherein the third voltage detection circuit is configured such that when the negative voltage of the substrate changes in a direction to become deeper, the voltage becomes deeper than the third negative set voltage. When it is detected that the voltage has been reached, the function of the second voltage generation circuit is stopped, and a negative voltage as a voltage to be applied to the substrate is output to the third voltage generation circuit, and When it is detected that the negative voltage has become shallower than the third negative set voltage when the negative voltage changes in a direction to become shallower,
A substrate voltage generation circuit having a function of stopping a function of the third voltage generation circuit and outputting a negative voltage as a voltage to be applied to the substrate to the second voltage generation circuit.
【請求項6】 請求項1記載の基板電圧発生回路におい
て、 前記基板電圧検知部は、特定の制御信号が与えられた場
合には、前記基板の電圧の大きさにかかわりなく前記複
数個の電圧発生回路のうちの特定の電圧発生回路を選択
し、前記基板に与えるべき電圧としての負電圧を該選択
した電圧発生回路に出力させる機能を有することを特徴
とする基板電圧発生回路。
6. The substrate voltage generating circuit according to claim 1, wherein said substrate voltage detecting section is configured such that, when a specific control signal is given, said plurality of voltages are applied irrespective of the magnitude of said substrate voltage. A substrate voltage generating circuit having a function of selecting a specific voltage generating circuit among the generating circuits and outputting a negative voltage as a voltage to be applied to the substrate to the selected voltage generating circuit.
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