JP3221929B2 - Semiconductor device - Google Patents

Semiconductor device

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JP3221929B2
JP3221929B2 JP24802392A JP24802392A JP3221929B2 JP 3221929 B2 JP3221929 B2 JP 3221929B2 JP 24802392 A JP24802392 A JP 24802392A JP 24802392 A JP24802392 A JP 24802392A JP 3221929 B2 JP3221929 B2 JP 3221929B2
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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、半導体装置に係り、特
に、外部からの電源電圧を降圧する回路を内蔵し、電源
電圧の広い範囲においてその動作を保証するようにした
半導体装置に関する。近年、半導体装置の高集積化に伴
う構成素子の加工寸法の微細化とその低消費電力化の要
求に伴い、電源電圧の低圧化(例えば現在主流の5Vか
ら3.0Vまたは3.3Vへの移行)が要求されてい
る。その一方で、従来の半導体装置や他の部品も混在し
て使用する必要があることから、低電圧での動作だけで
なく、通常の電源電圧での動作に対しても、装置全体と
して動作を保証することが要望されている。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a semiconductor device, and more particularly, to a semiconductor device having a built-in circuit for lowering an external power supply voltage and guaranteeing its operation in a wide range of the power supply voltage. 2. Description of the Related Art In recent years, along with the demand for miniaturization of processing dimensions of constituent elements and reduction in power consumption due to high integration of semiconductor devices, lowering of power supply voltage (for example, from the mainstream current 5 V to 3.0 V or 3.3 V). Migration) is required. On the other hand, since it is necessary to use conventional semiconductor devices and other components in a mixed manner, not only operation at a low voltage but also operation at a normal power supply voltage as a whole device is performed. It is desired to guarantee.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来知られている技術では、既存の半導
体装置に対して、特別に工夫を施すことなく無理やり低
電圧で使用していた。従って、低電圧での使用では、半
導体装置を構成するトランジスタが低電圧に対して適正
化(例えばゲート酸化膜の薄膜化、チャネル長の短小化
等)が十分になされていないため、特性の劣化が顕著で
あった。
2. Description of the Related Art In a conventionally known technique, an existing semiconductor device is forcibly used at a low voltage without special measures. Therefore, when used at a low voltage, the characteristics of the transistor constituting the semiconductor device are degraded because the transistors included in the semiconductor device are not sufficiently optimized (for example, the gate oxide film is made thinner and the channel length is made shorter) for the low voltage. Was remarkable.

【0003】このため、従来の半導体装置では、外部か
らの電源電圧(通常は5V)を装置内部で適当な低電圧
に降圧する方法(つまり、電源電圧を単純に降圧するだ
けの手法)を用いて、その降圧電圧に対し上記トランジ
スタの適正化を行い、半導体装置の特性を確保すること
が行われている。
For this reason, a conventional semiconductor device employs a method of stepping down an external power supply voltage (usually 5 V) to an appropriate low voltage inside the device (that is, a method of simply stepping down the power supply voltage). Therefore, the transistor is optimized for the step-down voltage to ensure the characteristics of the semiconductor device.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】電源電圧を単に降圧す
るだけの技術を用いた従来の半導体装置では、以下に記
述するように種々の問題、すなわち、(1)降圧回路自
体の問題、(2)入力段回路の問題、(3)出力段回路
の問題、が発生する。 (1)降圧回路自体の問題 図7に従来形の半導体装置における電圧降圧回路の一例
が示され、図8にはその動作特性波形が示される。
In a conventional semiconductor device using a technique of merely stepping down a power supply voltage, there are various problems as described below, that is, (1) problems of a step-down circuit itself, and (2) And (3) a problem with the output stage circuit. (1) Problems of the step-down circuit itself FIG. 7 shows an example of a voltage step-down circuit in a conventional semiconductor device, and FIG. 8 shows its operation characteristic waveform.

【0005】図7において、Vccは外部からの電源電圧
(ライン)、Vssは半導体装置の基準の電源電圧(ライ
ン)、Vciは降圧された内部電圧を示す。図示の回路
は、電源ラインVccに接続された定電流源ISと、該定
電流源の出力端および電源ラインVssの間に直列に接続
され且つ各ゲートがそれぞれのドレインに接続されたn
チャネルトランジスタQT1〜QTnと、電源ラインV
ccと内部電圧(Vci)発生ノードの間に接続され且つト
ランジスタQT1のドレイン端の信号に応答するnチャ
ネルトランジスタQ30とから構成されている。
In FIG. 7, Vcc indicates an external power supply voltage (line), Vss indicates a reference power supply voltage (line) of the semiconductor device, and Vci indicates a reduced internal voltage. The circuit shown in the figure has a constant current source IS connected to a power supply line Vcc, and an n connected in series between the output terminal of the constant current source and the power supply line Vss and each gate connected to a respective drain.
Channel transistors QT1 to QTn and power supply line V
and an n-channel transistor Q30 connected between cc and an internal voltage (Vci) generation node and responsive to a signal at the drain end of the transistor QT1.

【0006】この回路構成では、図8の動作特性図に示
されるように、外部電圧VccがV1のレベル以上では内
部電圧VciはV2 のレベルに一定化されるため、理想的
な電圧降圧が行えるという利点がある。しかしその一方
では、外部電圧Vccを降圧電圧Vciに変換するためのト
ランジスタQ30のゲート電位(基準電圧)はトランジ
スタQT1〜QTnの各電圧降下(すなわちスレッショ
ルドレベル)に基づいて決定されるので、周囲温度の変
動や電源電圧の変動等があった場合に問題が生じる。す
なわち、各トランジスタQT1〜QTnの電圧降下量が
変動し、それに応じてトランジスタQ30のゲート電位
も変動するので、該トランジスタQ30の動作が不安定
になり、ひいては降圧電圧Vciを安定に出力することが
できないという欠点がある。
[0006] In this circuit configuration, as shown in operation characteristic diagram of FIG. 8, since the external voltage Vcc is to be kept constant inside voltage Vci to the level of V 2 is greater than or equal to the level of V 1, ideal voltage step-down There is an advantage that can be performed. However, on the other hand, the gate potential (reference voltage) of transistor Q30 for converting external voltage Vcc to step-down voltage Vci is determined based on each voltage drop (that is, threshold level) of transistors QT1 to QTn. A problem arises when the power supply voltage or the power supply voltage fluctuates. That is, since the voltage drop amount of each of the transistors QT1 to QTn fluctuates and the gate potential of the transistor Q30 fluctuates accordingly, the operation of the transistor Q30 becomes unstable, and thus the step-down voltage Vci can be output stably. There is a drawback that you can not.

【0007】また、定電流源ISを用いて各トランジス
タQT1〜QTnに電圧降下を発生させているので、常
に電流を消費しているという不利もある。 (2)入力段回路の問題 図9に従来形の半導体装置におけるアドレス入力回路の
一例が示される。図示の回路は、例えば図7に示した電
圧降圧回路で発生された降圧電圧Vciにより駆動され、
降圧電圧Vciのラインにソースが接続され且つVssの電
位に応答するpチャネルトランジスタQ31と、該トラ
ンジスタのドレインと電源ラインVssの間に接続され且
つアドレス入力信号に応答するCMOSインバータ(p
チャネルトランジスタQ32およびnチャネルトランジ
スタQ33)と、トランジスタQ33と並列に接続され
且つVssの電位に応答するnチャネルトランジスタQ3
4と、電源ラインVciとVssの間に接続され且つインバ
ータ(Q32,Q33)の出力に応答するCMOSイン
バータ(pチャネルトランジスタQ35およびnチャネ
ルトランジスタQ36)とから構成されている。
Further, since a voltage drop is generated in each of the transistors QT1 to QTn using the constant current source IS, there is a disadvantage that current is always consumed. (2) Problem of input stage circuit FIG. 9 shows an example of an address input circuit in a conventional semiconductor device. The illustrated circuit is driven by the step-down voltage Vci generated by the voltage step-down circuit shown in FIG. 7, for example.
A p-channel transistor Q31 having a source connected to the step-down voltage Vci line and responding to the potential of Vss, and a CMOS inverter (p) connected between the drain of the transistor and the power supply line Vss and responding to the address input signal.
Channel transistor Q32 and n-channel transistor Q33), and n-channel transistor Q3 connected in parallel with transistor Q33 and responding to the potential of Vss.
4 and a CMOS inverter (p-channel transistor Q35 and n-channel transistor Q36) connected between the power supply lines Vci and Vss and responsive to the outputs of the inverters (Q32, Q33).

【0008】この回路構成では、内部降圧電圧Vciで駆
動されているので、それより高電位の通常の電源電圧V
ccで駆動する場合に比べて、入力回路の入力しきい値レ
ベルが低くなり、ノイズに弱いという問題がある。例え
ば、内部で発生したノイズ等によりトランジスタが誤動
作を生じる可能性がある。また、アドレス入力信号がV
cc〜Vssのレベルの振幅で変化した場合、外部信号配線
との間の容量結合に基づくノイズ(カップリング・ノイ
ズ)成分が大きくなるという不利もある。
In this circuit configuration, since the internal power supply is driven by the internal step-down voltage Vci, the normal power supply voltage V
There is a problem that the input threshold level of the input circuit is lower than that in the case of driving with cc, and the input circuit is weak against noise. For example, a transistor may malfunction due to noise or the like generated internally. When the address input signal is V
When the amplitude is changed at a level of cc to Vss, there is a disadvantage that a noise (coupling noise) component based on capacitive coupling with an external signal wiring increases.

【0009】(3)出力段回路の問題 図10に従来形の半導体装置におけるデータ出力回路の
一例が示される。図示の回路は、図9の回路と同様に、
例えば図7に示した電圧降圧回路で発生された降圧電圧
Vciにより駆動され、降圧電圧Vciのラインと電源ライ
ンVssの間に接続され且つ内部回路からのデータ信号に
応答するCMOSインバータ(pチャネルトランジスタ
Q37およびnチャネルトランジスタQ38)により構
成されている。
(3) Problem of output stage circuit FIG. 10 shows an example of a data output circuit in a conventional semiconductor device. The circuit shown is similar to the circuit of FIG.
For example, a CMOS inverter (p-channel transistor) driven by the step-down voltage Vci generated by the voltage step-down circuit shown in FIG. Q37 and an n-channel transistor Q38).

【0010】この回路構成では、内部降圧電圧Vciで駆
動されているので、内部回路からのデータ信号がVci〜
Vssの振幅で変化した場合、それに応じて出力信号もV
ci〜Vssの振幅で変化する。そのため、このデータ出力
回路の出力段に接続される回路が通常の電源電圧(5V
系)で駆動されている場合、当該回路に使用される素子
との整合性が良くないという問題がある。場合によって
は、所定の論理レベルの信号を安定に伝達することがで
きないという不都合も考えられる。
In this circuit configuration, the data signal from the internal circuit is driven by the internal step-down voltage Vci.
When the amplitude changes with the amplitude of Vss, the output signal also changes accordingly.
It changes with the amplitude of ci to Vss. Therefore, a circuit connected to the output stage of the data output circuit operates at a normal power supply voltage (5 V
System), there is a problem that the matching with the elements used in the circuit is not good. In some cases, there may be a disadvantage that a signal of a predetermined logic level cannot be transmitted stably.

【0011】図11には従来形におけるデータ出力回路
の他の例が示される。図示の回路は、外部の電源電圧V
ccで駆動され、電源ラインVccとVssの間に接続され且
つ内部回路からのデータ信号に応答するCMOSインバ
ータ(pチャネルトランジスタQ39およびnチャネル
トランジスタQ40)により構成されている。
FIG. 11 shows another example of a conventional data output circuit. The circuit shown is an external power supply voltage V
It is constituted by a CMOS inverter (p-channel transistor Q39 and n-channel transistor Q40) which is driven by cc, is connected between the power supply lines Vcc and Vss, and responds to a data signal from an internal circuit.

【0012】この回路構成では、電源電圧Vccで駆動さ
れているので、同じ5V系の電圧で駆動される外部素子
との整合性という点では問題はない。しかしながら、内
部回路からのデータ信号がVci〜Vssの振幅で変化した
場合、入力レベルがVssの時はpチャネルトランジスタ
Q39のみがオンしてnチャネルトランジスタQ40は
カットオフするので問題は生じないが、入力レベルがV
ciの時、電源電圧Vccと降圧電圧Vciのレベル差次第で
はpチャネルトランジスタQ39もオン状態となるた
め、トランジスタQ39およびQ40を通して電源ライ
ンVccからVssに貫通電流が流れるという問題が発生す
る。場合によっては、トランジスタ素子の破壊の可能性
があり、不利である。
In this circuit configuration, since it is driven by the power supply voltage Vcc, there is no problem in matching with external elements driven by the same 5 V system voltage. However, when the data signal from the internal circuit changes with the amplitude of Vci to Vss, when the input level is Vss, only the p-channel transistor Q39 is turned on and the n-channel transistor Q40 is cut off. Input level is V
At the time of ci, since the p-channel transistor Q39 is also turned on depending on the level difference between the power supply voltage Vcc and the step-down voltage Vci, a problem arises that a through current flows from the power supply line Vcc to Vss through the transistors Q39 and Q40. In some cases, the transistor element may be destroyed, which is disadvantageous.

【0013】本発明は、かかる従来技術における課題に
鑑み創作されたもので、電流消費を少なくすると共に外
部からの電源電圧を安定に降圧して供給することができ
る半導体装置を提供することを目的としている。本発明
の他の目的は、外部電圧と内部降圧電圧を混在して用い
た場合でも、外部素子を含めた各素子との整合性を良好
に維持し、またノイズの影響を無くして動作信頼性の向
上に寄与する半導体装置を提供することにある。
The present invention has been made in view of the problems in the prior art, and has as its object to provide a semiconductor device capable of reducing current consumption and stably supplying an external power supply voltage. And Another object of the present invention is to maintain good matching with each element including an external element even when an external voltage and an internal step-down voltage are used in combination, and eliminate the influence of noise to improve the operation reliability. An object of the present invention is to provide a semiconductor device which contributes to improvement of the semiconductor device.

【0014】[0014]

【課題を解決するための手段】本発明によれば、外部か
第1電源電圧および第2電源電圧が供給され、ドレイ
ンが前記第1電源電圧に接続されるとともにソースが内
部電圧発生ノードに接続されたデプレッション型トラン
ジスタと、不揮発性記憶素子と、該不揮発性記憶素子の
内容に応じて該デプレッション型トランジスタのゲート
に前記第1電源電圧または前記第2電源電圧を印加する
回路とを具備し、前記デプレッション型トランジスタの
ゲートに前記第1電源電圧が印加された場合には前記内
部電圧発生ノードから該第1電源電圧が出力され、前記
デプレッション型トランジスタのゲートに前記第2電源
電圧が印加された場合には前記内部電圧発生ノードから
前記第1電源電圧と前記第2電源電圧との間の所定の電
圧が出力されることを特徴とする半導体装置が提供され
る。
According to the present invention, a first power supply voltage and a second power supply voltage are supplied from outside , and a drain is provided.
Is connected to the first power supply voltage and the source is
Depletion type transformer connected to the
A transistor, a nonvolatile storage element, and a nonvolatile storage element.
The gate of the depletion type transistor according to the contents
The first power supply voltage or the second power supply voltage
And a circuit of the depletion type transistor.
When the first power supply voltage is applied to the gate,
The first power supply voltage is output from the external voltage generation node;
The second power supply is connected to the gate of the depression type transistor.
When a voltage is applied, from the internal voltage generation node
A predetermined voltage between the first power supply voltage and the second power supply voltage.
A semiconductor device is provided which outputs a pressure .

【0015】[0015]

【0016】[0016]

【作用】上述した構成によれば、外部の電源電圧を所定
の内部電圧に降圧するための手段としてトランジスタを
用い、該トランジスタのゲートに安定した所定レベルの
基準電圧を印加して駆動するようにしているので、従来
形(図7参照)に見られたような無駄な電流消費を招く
ことなく、安定した内部降圧電圧を得ることができる。
According to the above-described structure, a transistor is used as a means for reducing an external power supply voltage to a predetermined internal voltage, and the transistor is driven by applying a stable predetermined reference voltage to the gate of the transistor. Therefore, a stable internal step-down voltage can be obtained without causing unnecessary current consumption as in the conventional type (see FIG. 7).

【0017】また、内部電圧発生ノードに平滑用のキャ
パシタを設けた場合には、該ノードに出力される内部降
圧電圧のレベルを更に安定化させることができる。な
お、本発明の他の構成上の特徴および作用の詳細につい
ては、添付図面を参照しつつ以下に記述される実施例を
用いて説明する。
When a smoothing capacitor is provided at the internal voltage generation node, the level of the internal step-down voltage output to the node can be further stabilized. The details of other structural features and operations of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings and embodiments described below.

【0018】[0018]

【実施例】図1には本発明の半導体装置における電圧降
圧回路の一構成例が示される。本実施例では、外部から
の電源電圧Vccを内部回路のための降圧された内部電圧
Vciに変換するための素子としてデプレッション型のn
チャネルトランジスタQを用いている。このトランジス
タQのゲートは本装置の基準の電源ラインVss(すなわ
ち、安定したグランドレベル=0Vの基準電圧)に接続
され、そのドレインは高電位の電源ライン(すなわち外
部電圧Vcc)に接続され、ソースは内部電圧Vciの発生
ノードNに接続されている。このデプレッション型トラ
ンジスタQのスレッショルドレベルは、Vth=−Vciに
選定されている。また、内部電圧発生ノードNと低電位
の電源ラインVssの間には平滑用キャパシタCが接続さ
れている。
FIG. 1 shows an example of the configuration of a voltage step-down circuit in a semiconductor device according to the present invention. In this embodiment, a depletion type n is used as an element for converting an external power supply voltage Vcc into a reduced internal voltage Vci for an internal circuit.
The channel transistor Q is used. The gate of the transistor Q is connected to a reference power supply line Vss (that is, a stable ground level = 0 V reference voltage) of the device, the drain thereof is connected to a high-potential power supply line (that is, an external voltage Vcc), and the source is connected. Is connected to the generation node N of the internal voltage Vci. The threshold level of the depletion type transistor Q is set to Vth = -Vci. A smoothing capacitor C is connected between the internal voltage generation node N and the low potential power supply line Vss.

【0019】本実施例の構成によれば、外部の電源電圧
Vccを降圧された内部電圧Vciに変換するためのトラン
ジスタQのゲートは変動しない安定したレベルの基準電
圧ラインVssに接続されており、また、図7の構成に見
られたように常に電流を流してしまうといった不都合も
ないので、安定した内部降圧電圧Vciを得ることができ
る。
According to the configuration of this embodiment, the gate of the transistor Q for converting the external power supply voltage Vcc to the reduced internal voltage Vci is connected to the stable and stable level reference voltage line Vss. In addition, since there is no inconvenience that a current always flows as seen in the configuration of FIG. 7, a stable internal step-down voltage Vci can be obtained.

【0020】また、内部電圧発生ノードNに平滑用キャ
パシタCが設けられているので、該ノードNに出力され
る内部降圧電圧Vciのレベルを更に安定化させることが
できる。本実施例では、内部電圧発生ノードNから降圧
された内部電圧Vciのみを取り出すように構成したが、
この内部電圧(Vci)を通常の電源電圧(Vcc)と切り
換えて出力させるようにすることも容易に可能である。
その回路の一例は図2に示される。
Since the smoothing capacitor C is provided at the internal voltage generation node N, the level of the internal step-down voltage Vci output to the node N can be further stabilized. In the present embodiment, the configuration is such that only the stepped-down internal voltage Vci is extracted from the internal voltage generation node N.
The internal voltage (Vci) can be easily switched to the normal power supply voltage (Vcc) and output.
An example of the circuit is shown in FIG.

【0021】図2に示される回路は、内部降圧電圧Vci
または外部電圧Vccのいずれを出力するかを決定するた
めの素子として、例えばEPROM等の不揮発性のメモ
リセルQMを設けたことを特徴としている。この不揮発
性メモリセルQMは、基準の電源ラインVssと内部ノー
ドPの間に接続され、そのコントロールゲートは外部電
圧Vccの電源ラインに接続されている。不揮発性メモリ
セルQMは、その記憶内容に応じて電流を流すか、また
は電流を流さない。従って、内部ノードPの電位は、該
メモリセルQMが電流を流す場合には“L”レベル、電
流を流さない場合には“H”レベルを呈する。
The circuit shown in FIG. 2 has an internal step-down voltage Vci.
Alternatively, a nonvolatile memory cell QM such as an EPROM is provided as an element for determining which of the external voltage Vcc is output. This nonvolatile memory cell QM is connected between a reference power supply line Vss and an internal node P, and its control gate is connected to a power supply line of an external voltage Vcc. The nonvolatile memory cell QM allows a current to flow or does not flow a current according to the stored contents. Therefore, the potential of the internal node P exhibits the “L” level when the memory cell QM flows a current, and the “H” level when the memory cell QM does not flow a current.

【0022】高電位の電源ラインVccと内部ノードPの
間にはpチャネルトランジスタQ1が接続されている。
また、電源ラインVccと低電位の電源ラインVssの間に
はCMOS構成のインバータ(pチャネルトランジスタ
Q2およびnチャネルトランジスタQ3)が接続されて
おり、該トランジスタのゲートは共に内部ノードPに接
続され、ドレインは共にpチャネルトランジスタQ1の
ゲートに接続されている。同様に、電源ラインVccとV
ssの間には別のCMOS構成のインバータ(pチャネル
トランジスタQ4およびnチャネルトランジスタQ5)
が接続されており、該トランジスタのゲートは共にイン
バータ(Q2,Q3)の出力端に接続され、ドレインは
共にトランジスタQ(図1参照)のゲートに接続されて
いる。
A p-channel transistor Q1 is connected between the high potential power supply line Vcc and the internal node P.
A CMOS inverter (p-channel transistor Q2 and n-channel transistor Q3) is connected between the power supply line Vcc and the low-potential power supply line Vss, and both gates of the transistors are connected to the internal node P. The drains are both connected to the gate of the p-channel transistor Q1. Similarly, power supply lines Vcc and V
Between ss, another CMOS inverter (p-channel transistor Q4 and n-channel transistor Q5)
Are connected, the gates of the transistors are both connected to the output terminals of the inverters (Q2, Q3), and the drains are both connected to the gate of the transistor Q (see FIG. 1).

【0023】すなわち図2の実施例では、電源電圧Vcc
を内部電圧Vci(またはVcc)に変換するためのトラン
ジスタQのゲートは、図1の実施例のように固定の基準
電位Vssではなく、不揮発性メモリセルQMの内容に依
存して決定される電位(つまり内部ノードPに現れる
“H”レベルまたは“L”レベル)に応答するように構
成されている。
That is, in the embodiment of FIG. 2, the power supply voltage Vcc
Is converted to an internal voltage Vci (or Vcc), the gate of the transistor Q is not a fixed reference potential Vss as in the embodiment of FIG. 1, but a potential determined depending on the contents of the nonvolatile memory cell QM. (Ie, “H” level or “L” level appearing at the internal node P).

【0024】従って、不揮発性メモリセルQMが電流を
流す場合、内部ノードPは“L”レベルとなるので、2
段のインバータを介してトランジスタQのゲートには
“L”レベルの信号が印加され、該トランジスタはカッ
トオフ状態となる。これによって、内部電圧発生ノード
Nには降圧された内部電圧Vciが出力される。一方、不
揮発性メモリセルQMが電流を流さない場合、内部ノー
ドPは“H”レベルとなるので、上記動作とは逆に、ト
ランジスタQのオンにより、内部電圧発生ノードNには
外部の電源電圧Vccが出力される。
Therefore, when a current flows through nonvolatile memory cell QM, internal node P attains an "L" level.
An "L" level signal is applied to the gate of transistor Q via the inverter at the stage, and the transistor is cut off. As a result, the reduced internal voltage Vci is output to the internal voltage generation node N. On the other hand, when no current flows through nonvolatile memory cell QM, internal node P attains an "H" level. Contrary to the above operation, when internal transistor P is turned on, internal voltage generating node N receives external power supply voltage. Vcc is output.

【0025】図3には上記電圧降圧回路が適用される半
導体装置の入力段回路の一構成例が示される。図示の入
力段回路は、少なくとも一部の回路が内部降圧電圧Vci
により駆動される内部回路(図示せず)に対して入力信
号Si(例えば半導体メモリの場合にはアドレス信号)を
伝達するように構成されており、外部からの電源電圧V
ccにより駆動される回路部と、上記降圧された内部電圧
Vciにより駆動される回路部とを有している。
FIG. 3 shows a configuration example of an input stage circuit of a semiconductor device to which the above-mentioned voltage step-down circuit is applied. In the illustrated input stage circuit, at least a part of the circuit has an internal step-down voltage Vci.
An input signal Si (for example, an address signal in the case of a semiconductor memory) is transmitted to an internal circuit (not shown) driven by an external power supply voltage V.
It has a circuit section driven by cc and a circuit section driven by the reduced internal voltage Vci.

【0026】外部電源電圧Vccにより駆動される回路部
は、電源ラインVccにソースが接続され且つVssの電位
に応答するpチャネルトランジスタQ11と、該トラン
ジスタのドレインと電源ラインVssの間に接続され且つ
入力信号Si に応答するCMOSインバータ(pチャネ
ルトランジスタQ12およびnチャネルトランジスタQ
13)と、トランジスタQ13と並列に接続され且つV
ssの電位に応答するnチャネルトランジスタQ14と、
電源ラインVccとVssの間に接続され且つインバータ
(Q12,Q13)の出力に応答するCMOSインバー
タ(pチャネルトランジスタQ15およびnチャネルト
ランジスタQ16)とを有している。トランジスタQ1
5,Q16は、前段の回路から出力される振幅Vcc〜V
ssの信号のレベルを安定化させて後段に伝達する機能を
有している。
The circuit section driven by the external power supply voltage Vcc has a source connected to the power supply line Vcc and responsive to the potential of Vss, a p-channel transistor Q11 connected between the drain of the transistor and the power supply line Vss, and CMOS inverter (p-channel transistor Q12 and n-channel transistor Q12) responding to input signal Si
13) and VQ connected in parallel with transistor Q13.
an n-channel transistor Q14 responsive to the potential of ss;
It has a CMOS inverter (p-channel transistor Q15 and n-channel transistor Q16) connected between the power supply lines Vcc and Vss and responsive to the output of the inverter (Q12, Q13). Transistor Q1
5, Q16 are amplitudes Vcc to V output from the preceding circuit.
It has the function of stabilizing the level of the ss signal and transmitting it to the subsequent stage.

【0027】一方、内部降圧電圧Vciにより駆動される
回路部は、内部降圧電圧Vciのラインと電源ラインVss
の間に接続され且つインバータ(Q15,Q16)の出
力に応答するCMOSインバータ(pチャネルトランジ
スタQ17およびnチャネルトランジスタQ18)と、
同じく電源ラインVciとVssの間に接続され且つインバ
ータ(Q17,Q18)の出力に応答するCMOSイン
バータ(pチャネルトランジスタQ19およびnチャネ
ルトランジスタQ20)とを有している。
On the other hand, the circuit section driven by the internal step-down voltage Vci includes a line of the internal step-down voltage Vci and a power supply line Vss.
A CMOS inverter (p-channel transistor Q17 and n-channel transistor Q18) connected between the inverters and responsive to the output of the inverter (Q15, Q16);
It also has a CMOS inverter (p-channel transistor Q19 and n-channel transistor Q20) connected between power supply lines Vci and Vss and responsive to the output of inverters (Q17, Q18).

【0028】図3の回路構成によれば、入力信号Si を
直接受け入れる回路部は外部電源電圧Vccで駆動されて
いるので、従来形の構成(図9参照)に比べて、入力し
きい値レベルを高くすることができる。従って、外部入
力信号のノイズに対して有利な構成となり(つまりノイ
ズマージンの向上)、トランジスタの誤動作の可能性を
排除することができる。これは、動作信頼性の向上に寄
与するものである。
According to the circuit configuration of FIG. 3, since the circuit portion directly receiving the input signal Si is driven by the external power supply voltage Vcc, the input threshold level is lower than that of the conventional configuration (see FIG. 9). Can be higher. Therefore, the configuration is advantageous for the noise of the external input signal (that is, the noise margin is improved), and the possibility of the transistor malfunctioning can be eliminated. This contributes to improvement of operation reliability.

【0029】なお、入力信号Si を受け入れる回路部は
もちろんのこと、バッファ回路部の初段(トランジスタ
Q17,Q18)の各ゲート信号はVcc〜Vssの論理振
幅で変化するため、内部降圧電圧Vciで駆動される回路
部に用いられる各トランジスタのゲート耐圧は相対的に
高くなるように選定しておかなければならない。またこ
れに関連して、外部電源電圧Vccで駆動される回路部に
用いられる各トランジスタのドレイン耐圧も上げておく
のが好ましい。
Since the gate signals of the first stage (transistors Q17 and Q18) of the buffer circuit section, as well as the circuit section receiving the input signal Si, change with the logic amplitude of Vcc to Vss, they are driven by the internal step-down voltage Vci. The gate breakdown voltage of each transistor used in the circuit section to be formed must be selected to be relatively high. In connection with this, it is preferable to increase the drain withstand voltage of each transistor used in the circuit section driven by the external power supply voltage Vcc.

【0030】図4には上記電圧降圧回路が適用される半
導体装置の出力段回路の一構成例が示される。図示の出
力段回路は、少なくとも一部の回路が内部降圧電圧Vci
により駆動される内部回路(図示せず)からのデータ信
号をデータ出力So として外部に出力するように構成さ
れており、上記降圧された内部電圧Vciにより駆動され
る回路部と、外部からの電源電圧Vccにより駆動される
回路部とを有している。
FIG. 4 shows an example of the configuration of an output stage circuit of a semiconductor device to which the above-mentioned voltage step-down circuit is applied. In the illustrated output stage circuit, at least a part of the circuit has an internal step-down voltage Vci.
A data signal from an internal circuit (not shown) driven by the internal circuit is output to the outside as a data output So, a circuit section driven by the reduced internal voltage Vci, and an external power supply And a circuit section driven by the voltage Vcc.

【0031】内部降圧電圧Vciにより駆動される回路部
は、内部降圧電圧Vciのラインと電源ラインVssの間に
接続され且つ上記データ信号に応答するCMOSインバ
ータ(pチャネルトランジスタQ21およびnチャネル
トランジスタQ22)と、該インバータの出力端にソー
スが接続され且つ上記内部降圧電圧Vciのラインにゲー
トが接続されたnチャネルトランジスタQ23とを有し
ている。
The circuit section driven by the internal step-down voltage Vci is a CMOS inverter (p-channel transistor Q21 and n-channel transistor Q22) connected between the line of the internal step-down voltage Vci and the power supply line Vss and responding to the data signal. And an n-channel transistor Q23 whose source is connected to the output terminal of the inverter and whose gate is connected to the line of the internal step-down voltage Vci.

【0032】一方、外部電源電圧Vccにより駆動される
回路部は、トランジスタQ23のドレインと電源ライン
Vccの間に接続され且つ後述のCMOSインバータQ2
5,Q26の出力信号に応答するpチャネルトランジス
タQ24と、電源ラインVccとVssの間に接続され且つ
トランジスタQ24のドレイン端の信号に応答するCM
OSインバータ(pチャネルトランジスタQ25および
nチャネルトランジスタQ26)と、同じく電源ライン
VccとVssの間に接続され且つインバータ(Q25,Q
26)の出力に応答してデータ出力So を生成するCM
OSインバータ(pチャネルトランジスタQ27および
nチャネルトランジスタQ28)とを有している。
On the other hand, a circuit section driven by the external power supply voltage Vcc is connected between the drain of the transistor Q23 and the power supply line Vcc and has a CMOS inverter Q2 to be described later.
5, a p-channel transistor Q24 responsive to the output signal of Q26, and a CM connected between the power supply lines Vcc and Vss and responsive to a signal at the drain end of the transistor Q24.
An OS inverter (p-channel transistor Q25 and n-channel transistor Q26), also connected between power supply lines Vcc and Vss and inverters (Q25, Q25)
26) CM that generates data output So in response to the output of 26)
OS inverter (p-channel transistor Q27 and n-channel transistor Q28).

【0033】図4の構成では、内部回路からのデータ信
号をレベル変換手段(トランジスタQ23,Q24)を
用いて外部電源電圧Vccのレベルに変換した後、Vcc〜
Vssの振幅を持ったデータ出力So として外部に出力し
ている。従って、この出力段に接続される回路が通常の
電源電圧(5V系)で駆動されている場合に、当該回路
に使用される素子との整合性を良好に維持することがで
きる。つまり、所定の論理レベルの信号を安定に伝達す
ることができる。
In the configuration of FIG. 4, after converting the data signal from the internal circuit to the level of the external power supply voltage Vcc using the level conversion means (transistors Q23 and Q24),
It is output to the outside as a data output So having an amplitude of Vss. Therefore, when a circuit connected to this output stage is driven by a normal power supply voltage (5 V system), good matching with elements used in the circuit can be maintained. That is, a signal of a predetermined logic level can be transmitted stably.

【0034】また、内部回路からのデータ信号がVci〜
Vssの振幅で変化した場合でも、上記レベル変換手段の
作用により、トランジスタQ25,Q26のゲートには
Vcc〜Vssの振幅を持った信号が入力されるので、両方
のトランジスタは共にオンすることはなく、従って、該
トランジスタを介して電源ラインVccからVssに貫通電
流が流れるといった不都合を解消することができる。
The data signal from the internal circuit is Vci ~
Even if the amplitude changes with the amplitude of Vss, a signal having an amplitude of Vcc to Vss is input to the gates of the transistors Q25 and Q26 by the action of the level converting means, so that both transistors do not turn on. Therefore, the inconvenience that a through current flows from the power supply line Vcc to Vss via the transistor can be solved.

【0035】なお、図3の場合と同様に、内部降圧電圧
Vciで駆動される回路部に用いられる各トランジスタの
ゲート耐圧は相対的に高くなるように選定し、外部電源
電圧Vccで駆動される回路部に用いられる各トランジス
タのドレイン耐圧は相対的に高くなるように選定してお
くのが好ましい。図5には図2の回路が適用される半導
体記憶装置の構成が示される。
As in the case of FIG. 3, the gate breakdown voltage of each transistor used in the circuit section driven by the internal step-down voltage Vci is selected to be relatively high, and is driven by the external power supply voltage Vcc. It is preferable that the drain withstand voltage of each transistor used in the circuit unit is selected to be relatively high. FIG. 5 shows a configuration of a semiconductor memory device to which the circuit of FIG. 2 is applied.

【0036】同図において、10は降圧回路を示し、該
降圧回路に含まれる不揮発性メモリセルの書き込み/消
去回路(図6参照)と図2の電圧降圧回路により構成さ
れている。この降圧回路10は、通常の電源電圧Vccお
よび不揮発性メモリセルの書き込み/消去用の高電圧V
ppの供給を受けて動作する。20は降圧回路10の出力
端(ノードN)に現れる内部降圧電圧の供給を受けて動
作する回路部を示し、アドレスバッファ、デコーダ、メ
モリセルアレイおよびセンスアンプを有している。ま
た、30は電源電圧Vccの供給を受けてアドレス入力の
バッファリングを行う初段のアドレスバッファ、40は
同じく電源電圧Vccの供給を受けてデータ出力を送出す
る出力バッファを示す。
In FIG. 1, reference numeral 10 denotes a step-down circuit, which comprises a write / erase circuit for nonvolatile memory cells (see FIG. 6) included in the step-down circuit and the voltage step-down circuit of FIG. The step-down circuit 10 is provided with a normal power supply voltage Vcc and a high voltage Vcc for writing / erasing a nonvolatile memory cell.
It operates by receiving pp. Reference numeral 20 denotes a circuit section which operates by receiving an internal step-down voltage appearing at the output terminal (node N) of the step-down circuit 10, and has an address buffer, a decoder, a memory cell array, and a sense amplifier. Reference numeral 30 denotes a first-stage address buffer that receives supply of the power supply voltage Vcc and buffers address inputs, and reference numeral 40 denotes an output buffer that similarly receives the supply of the power supply voltage Vcc and sends out data output.

【0037】図6には降圧回路10における不揮発性メ
モリセルの書き込み/消去回路の一構成例が示される。
同図において、不揮発性メモリセルQMの書き込みを制
御する回路は、ソースがパッドP1 に接続され且つゲー
トがドレインに接続されたpチャネルトランジスタQ4
1と、該トランジスタのドレインと電源ラインVssの間
に接続され且つ電源電圧Vccに応答するCMOSインバ
ータ(pチャネルトランジスタQ42およびnチャネル
トランジスタQ43)と、電源ラインVccおよびVssの
間に接続され且つインバータQ42,Q43の出力に応
答して書き込み信号WXを生成するCMOSインバータ
(pチャネルトランジスタQ44およびnチャネルトラ
ンジスタQ45)とを有している。同様に、不揮発性メ
モリセルQMの消去を制御する回路は、ソースがパッド
2 に接続され且つゲートがドレインに接続されたpチ
ャネルトランジスタQ46と、該トランジスタのドレイ
ンと電源ラインVssの間に接続され且つ電源電圧Vccに
応答するCMOSインバータ(pチャネルトランジスタ
Q47およびnチャネルトランジスタQ48)と、電源
ラインVccおよびVssの間に接続され且つインバータQ
47,Q48の出力に応答して消去信号EXを生成する
CMOSインバータ(pチャネルトランジスタQ49お
よびnチャネルトランジスタQ50)とを有している。
FIG. 6 shows an example of the configuration of a write / erase circuit for nonvolatile memory cells in the step-down circuit 10.
In the figure, the non-volatile circuit for controlling writing of the memory cell QM has a source p-channel transistor and a gate connected to the pad P 1 is connected to the drain Q4
1, a CMOS inverter (p-channel transistor Q42 and n-channel transistor Q43) connected between the drain of the transistor and power supply line Vss and responsive to power supply voltage Vcc, and an inverter connected between power supply lines Vcc and Vss A CMOS inverter (p-channel transistor Q44 and n-channel transistor Q45) for generating a write signal WX in response to the outputs of Q42 and Q43. Similarly, the circuit for controlling the erasing of the nonvolatile memory cell QM has a source and a p-channel transistor Q46 that and gate connected to the pad P 2 is connected to the drain, connected between the drain and the power supply line Vss of the transistor And a CMOS inverter (p-channel transistor Q47 and n-channel transistor Q48) connected between power supply lines Vcc and Vss and responsive to power supply voltage Vcc.
47 and a CMOS inverter (p-channel transistor Q49 and n-channel transistor Q50) for generating an erase signal EX in response to the outputs of Q48.

【0038】また、不揮発性メモリセルQMの書き込み
/消去回路部分は、ドレインが電源ラインVccに接続さ
れ且つ書き込み信号WXに応答するnチャネルトランジ
スタQ51と、ドレインが高電圧の電源ラインVppに接
続され且つノードの電位に応答するnチャネルトラン
ジスタQ52と、ドレインがトランジスタQ51,Q5
2の各ソースに接続され且つゲートがソース(ノード
)に接続されたnチャネルトランジスタQ53と、ノ
ードおよび電源ラインVssの間に接続され且つノード
の電位に応答するnチャネルトランジスタQ54と、
消去信号EXの出力端とノードの間に接続され且つ電
源電圧Vccに応答するnチャネルトランジスタQ55
と、高電圧の電源ラインVppとノードの間に接続され
且つノードの電位に応答するpチャネルトランジスタ
Q56と、ノードおよびの間に順方向に接続された
インバータIV1と、高電圧の電源ラインVppとノード
の間に接続され且つノードの電位に応答するpチャ
ネルトランジスタQ57と、ノードおよびの間に順
方向に接続されたインバータIV2と、ノードおよび
書き込み信号WXの出力端の間に接続され且つ電源電圧
Vccに応答するnチャネルトランジスタQ58と、ドレ
インが高電圧の電源ラインVppに接続され且つノード
の電位に応答するnチャネルトランジスタQ59と、該
トランジスタのソースおよびノードの間に接続され且
つノードの電位に応答する不揮発性メモリセルQM
と、トランジスタQ59のソースおよび内部ノードPの
間に接続され且つ電源電圧Vccに応答するnチャネルト
ランジスタQ60とを有している。
In the write / erase circuit portion of the nonvolatile memory cell QM, the drain is connected to the power supply line Vcc and the n-channel transistor Q51 responding to the write signal WX, and the drain is connected to the high voltage power supply line Vpp. And an n-channel transistor Q52 responsive to the potential of the node, and drains of transistors Q51 and Q5.
An n-channel transistor Q53 connected to each source and a gate connected to the source (node); an n-channel transistor Q54 connected between the node and the power supply line Vss and responsive to the potential of the node;
N-channel transistor Q55 connected between the output terminal of erase signal EX and the node and responsive to power supply voltage Vcc
A p-channel transistor Q56 connected between the high-voltage power supply line Vpp and the node and responding to the potential of the node; an inverter IV1 connected in the forward direction between the node and the high-voltage power supply line Vpp; A p-channel transistor Q57 connected between the nodes and responsive to the potential of the node, an inverter IV2 connected between the nodes in a forward direction, and a power supply voltage connected between the node and the output end of write signal WX An n-channel transistor Q58 responsive to Vcc; an n-channel transistor Q59 having a drain connected to the high-voltage power supply line Vpp and responsive to the potential of the node; and an n-channel transistor Q59 connected between the source and the node of the transistor and connected to the potential of the node. Responsive nonvolatile memory cell QM
And an n-channel transistor Q60 connected between the source of transistor Q59 and internal node P and responsive to power supply voltage Vcc.

【0039】以下、図6に示す書き込み/消去回路の動
作について説明する。 (1)書き込み信号WXが“L”レベルで、且つ、消去
信号EXが“H”レベルの場合 この場合、トランジスタQ51はオフで、トランジスタ
Q58はオンのため、ノードは“L”レベルとなり、
インバータIV2を通してノードは“H”レベルとな
るため、トランジスタQ52はオンしている。このトラ
ンジスタQ52のオンにより、不揮発性メモリセルQM
のコントロールゲートにはノードの電位(ほぼVppの
レベル)が印加される。また、ノードが“H”レベル
のため、トランジスタQ59がオンし、不揮発性メモリ
セルQMのドレインにはほぼVppのレベルが印加され
る。一方、消去信号EXの“H”レベルにより、トラン
ジスタQ55を通してノードは“H”レベルとなり、
インバータIV1を通してノードは“L”レベルとな
るため、不揮発性メモリセルトランジスタQMのソース
は“L”レベルとなる。これによって、トランジスタQ
Mのフローティングゲートに電子が注入されて書き込み
が行われ、その結果、該トランジスタQMはオフとな
り、内部ノードPの電位は“H”レベルを呈する。この
場合、図2の構成を参照すると、内部電圧発生ノードN
には外部の電源電圧Vccが出力される。
The operation of the write / erase circuit shown in FIG. 6 will be described below. (1) In the case where the write signal WX is at the “L” level and the erase signal EX is at the “H” level In this case, since the transistor Q51 is off and the transistor Q58 is on, the node is at the “L” level,
Since the node goes to “H” level through inverter IV2, transistor Q52 is on. By turning on the transistor Q52, the nonvolatile memory cell QM
Is applied with the potential of the node (almost Vpp level). Further, since the node is at the "H" level, the transistor Q59 is turned on, and the level of approximately Vpp is applied to the drain of the nonvolatile memory cell QM. On the other hand, due to the “H” level of the erase signal EX, the node becomes “H” level through the transistor Q55,
Since the node goes to "L" level through inverter IV1, the source of nonvolatile memory cell transistor QM goes to "L" level. Thereby, the transistor Q
Electrons are injected into the floating gate of M to perform writing. As a result, the transistor QM is turned off, and the potential of the internal node P exhibits the “H” level. In this case, referring to the configuration of FIG.
Is supplied with an external power supply voltage Vcc.

【0040】(2)書き込み信号WXが“H”レベル
で、且つ、消去信号EXが“L”レベルの場合 この場合、トランジスタQ51はオンで、トランジスタ
Q58はオフのため、ノードは“H”レベルとなり、
従ってノードは“L”レベルとなるため、トランジス
タQ59はオフしている。一方、消去信号EXの“L”
レベルにより、ノードは“L”レベルとなり、従って
ノードは“H”レベルとなるため、トランジスタQ5
4はオンとなる。これによってノードは“L”レベル
となり、不揮発性メモリセルQMのコントロールゲート
には“L”レベル(ほぼVssのレベル)が印加される。
この時、ノードは“L”レベルのため、トランジスタ
QMのフローティングゲートから電子が排出されて消去
が行われ、その結果、該トランジスタQMはオンとな
り、内部ノードPの電位は“L”レベルとなる。この場
合、図2の構成を参照すると、内部電圧発生ノードNに
は降圧された内部電圧Vciが出力される。
(2) When Write Signal WX is at "H" Level and Erase Signal EX is at "L" Level In this case, the transistor Q51 is on and the transistor Q58 is off, so that the node is at "H" level. Becomes
Therefore, the node goes to "L" level, and the transistor Q59 is off. On the other hand, the "L" level of the erase signal EX
Depending on the level, the node goes to "L" level, and therefore the node goes to "H" level.
4 turns on. As a result, the node attains the "L" level, and the "L" level (almost Vss level) is applied to the control gate of the nonvolatile memory cell QM.
At this time, since the node is at the "L" level, electrons are discharged from the floating gate of the transistor QM to perform erasing. As a result, the transistor QM is turned on, and the potential of the internal node P becomes the "L" level. . In this case, referring to the configuration of FIG. 2, a reduced internal voltage Vci is output to internal voltage generating node N.

【0041】なお、上記構成において、パッドP1,P2
に電源電圧Vcc+Vth(但しVthはpチャネルトランジ
スタQ41,Q46のスレッショルドレベル)の電圧が
印加されると、書き込み信号WXおよび消去信号EXは
共に“L”レベルとなる。
In the above configuration, the pads P 1 , P 2
When a voltage of power supply voltage Vcc + Vth (where Vth is a threshold level of p-channel transistors Q41 and Q46) is applied, both write signal WX and erase signal EX attain "L" level.

【0042】[0042]

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、外
部からの電源電圧を降圧する回路を内蔵した半導体装置
において、電流消費を少なくすると共に内部降圧電圧を
安定に供給することができる。また、外部電圧と内部降
圧電圧を混在して用いた場合でも、外部素子を含めた各
素子との整合性を良好に維持することができ、またノイ
ズの影響を無くして動作信頼性の向上を図ることが可能
となる。
As described above, according to the present invention, in a semiconductor device having a circuit for stepping down an external power supply voltage, current consumption can be reduced and an internal step-down voltage can be stably supplied. In addition, even when the external voltage and the internal step-down voltage are used together, it is possible to maintain good matching with each element including the external element, and to improve the operational reliability by eliminating the influence of noise. It becomes possible to plan.

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

【図1】本発明の半導体装置における電圧降圧回路の一
例を示す回路図である。
FIG. 1 is a circuit diagram showing an example of a voltage step-down circuit in a semiconductor device of the present invention.

【図2】本発明の半導体装置における電圧降圧回路の他
の例を示す回路図である。
FIG. 2 is a circuit diagram showing another example of the voltage step-down circuit in the semiconductor device of the present invention.

【図3】図1または図2の回路が適用される半導体装置
の入力段回路の一構成例を示す回路図である。
FIG. 3 is a circuit diagram showing a configuration example of an input stage circuit of a semiconductor device to which the circuit of FIG. 1 or 2 is applied;

【図4】図1または図2の回路が適用される半導体装置
の出力段回路の一構成例を示す回路図である。
FIG. 4 is a circuit diagram showing a configuration example of an output stage circuit of a semiconductor device to which the circuit shown in FIG. 1 or 2 is applied;

【図5】図2の回路が適用される半導体記憶装置の構成
を概略的に示したブロック図である。
FIG. 5 is a block diagram schematically showing a configuration of a semiconductor memory device to which the circuit of FIG. 2 is applied;

【図6】図5の降圧回路における不揮発性メモリセル書
き込み/消去回路の一構成例を示す回路図である。
6 is a circuit diagram showing a configuration example of a nonvolatile memory cell write / erase circuit in the step-down circuit of FIG. 5;

【図7】従来形の半導体装置における電圧降圧回路の一
例を示す回路図である。
FIG. 7 is a circuit diagram illustrating an example of a voltage step-down circuit in a conventional semiconductor device.

【図8】図7の回路の動作特性図である。FIG. 8 is an operation characteristic diagram of the circuit of FIG. 7;

【図9】従来形の半導体装置におけるアドレス入力回路
の一例を示す回路図である。
FIG. 9 is a circuit diagram showing an example of an address input circuit in a conventional semiconductor device.

【図10】従来形の半導体装置におけるデータ出力回路
の一例を示す回路図である。
FIG. 10 is a circuit diagram showing an example of a data output circuit in a conventional semiconductor device.

【図11】従来形の半導体装置におけるデータ出力回路
の他の例を示す回路図である。
FIG. 11 is a circuit diagram showing another example of a data output circuit in a conventional semiconductor device.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

C…平滑用キャパシタ N…内部電圧発生ノード Q…デプレッション型のnチャネルトランジスタ QM…不揮発性メモリセル Q1〜Q5…トランジスタQのゲート電位を決定する回
路 Q11〜Q20…半導体装置の入力段回路 Q21〜Q28…半導体装置の出力段回路 Si …入力信号 So …データ出力 Vci…降圧電圧(内部電圧) Vcc…高電位の電源ライン(外部電圧) Vss…低電位の電源ライン(基準電圧)
C: Smoothing capacitor N: Internal voltage generation node Q: Depletion type n-channel transistor QM: Non-volatile memory cell Q1-Q5: Circuit for determining gate potential of transistor Q Q11-Q20: Input stage circuit of semiconductor device Q21- Q28: output stage circuit of semiconductor device Si: input signal So: data output Vci: step-down voltage (internal voltage) Vcc: high-potential power supply line (external voltage) Vss: low-potential power supply line (reference voltage)

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G11C 16/00 - 16/34 G11C 11/34 G05F 1/00 - 1/10 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (58) Fields surveyed (Int. Cl. 7 , DB name) G11C 16/00-16/34 G11C 11/34 G05F 1/00-1/10

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 外部から第1電源電圧および第2電源電
圧が供給され、 ドレインが前記第1電源電圧に接続されるとともにソー
スが内部電圧発生ノードに接続されたデプレッション型
トランジスタと、不揮発性記憶素子と、該不揮発性記憶
素子の内容に応じて該デプレッション型トランジスタの
ゲートに前記第1電源電圧または前記第2電源電圧を印
加する回路とを具備し、 前記デプレッション型トランジスタのゲートに前記第1
電源電圧が印加された場合には前記内部電圧発生ノード
から該第1電源電圧が出力され、前記デプレッション型
トランジスタのゲートに前記第2電源電圧が印加された
場合には前記内部電圧発生ノードから前記第1電源電圧
と前記第2電源電圧との間の所定の電圧が出力される
とを特徴とする半導体装置。
A first power supply voltage and a second power supply supplied from outside;
Voltage is supplied, the drain is connected to the first power supply voltage, and the
Depletion type with the voltage connected to the internal voltage generation node
Transistor, nonvolatile storage element, and nonvolatile storage
Depending on the content of the element,
The first power supply voltage or the second power supply voltage is imprinted on a gate.
And a gate for the depletion type transistor.
When the power supply voltage is applied, the internal voltage generation node
Output the first power supply voltage from the depletion type
The second power supply voltage is applied to the gate of the transistor
In the case, the first power supply voltage is supplied from the internal voltage generation node.
A predetermined voltage between the first power supply voltage and the second power supply voltage is output .
【請求項2】 少なくとも一部の回路が前記内部電圧発
生ノードの電圧により駆動される内部回路に対して入力
信号を伝達する入力段回路を更に具備し、 該入力段回路は、前記第1電源電圧により駆動され且つ
前記入力信号を直接受け入れてそのレベルを安定化させ
出力する回路部と、前記内部電圧発生ノードの電圧によ
り駆動され且つ該レベル安定化された信号を前記内部回
路に伝達する回路部とを有することを特徴とする請求項
1に記載の半導体装置。
2. The method according to claim 1, wherein at least a part of the circuit includes the internal voltage generator.
An input stage circuit for transmitting an input signal to an internal circuit driven by the voltage of the raw node , wherein the input stage circuit is driven by the first power supply voltage and directly receives the input signal to change its level. And a circuit for transmitting the level-stabilized signal driven by the voltage of the internal voltage generation node to the internal circuit. The semiconductor device according to claim 1.
【請求項3】 前記内部電圧発生ノードの電圧により駆
動される回路部のうち少なくとも初段部分をゲート耐圧
が相対的に高いトランジスタで構成し、前記第1電源電
により駆動される回路部をドレイン耐圧が相対的に高
いトランジスタで構成したことを特徴とする請求項2に
記載の半導体装置。
3. The circuit according to claim 1 , wherein at least a first stage of the circuit section driven by the voltage of the internal voltage generation node is formed of a transistor having a relatively high gate withstand voltage.
The semiconductor device according to claim 2, characterized in that the drain breakdown voltage the circuit section which is driven by pressure is constituted by relatively high transistor.
【請求項4】 少なくとも一部の回路が前記内部電圧発
生ノードの電圧により駆動される内部回路からのデータ
信号をデータ出力として外部に出力する出力段回路を更
に具備し、 該出力段回路は、前記内部電圧発生ノードの電圧および
前記第1電源電圧により駆動され且つ前記データ信号の
電圧レベルを該電源電圧のレベルに変換する回路部と、
前記第1電源電圧により駆動され且つ該レベル変換され
た信号を前記データ出力として出力する回路部とを有す
ることを特徴とする請求項1に記載の半導体装置。
4. At least a part of the circuit is configured to generate the internal voltage.
An output stage circuit for outputting a data signal from an internal circuit driven by the voltage of the raw node to the outside as a data output, wherein the output stage circuit is configured by the voltage of the internal voltage generation node and the first power supply voltage A circuit section that is driven and converts the voltage level of the data signal to the level of the power supply voltage;
2. The semiconductor device according to claim 1, further comprising: a circuit unit driven by the first power supply voltage and outputting the level-converted signal as the data output. 3.
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