JP3234153B2 - 半導体装置 - Google Patents

半導体装置

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JP3234153B2
JP3234153B2 JP09885496A JP9885496A JP3234153B2 JP 3234153 B2 JP3234153 B2 JP 3234153B2 JP 09885496 A JP09885496 A JP 09885496A JP 9885496 A JP9885496 A JP 9885496A JP 3234153 B2 JP3234153 B2 JP 3234153B2
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    • G05F1/46Regulating voltage or current wherein the variable actually regulated by the final control device is dc
    • G05F1/462Regulating voltage or current wherein the variable actually regulated by the final control device is dc as a function of the requirements of the load, e.g. delay, temperature, specific voltage/current characteristic
    • G05F1/465Internal voltage generators for integrated circuits, e.g. step down generators

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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は、外部から与えら
れた電源電位を降圧して内部電源電位を生成し、半導体
チップの内部回路に供給する電源降圧回路を備えた半導
体装置に関する。
【0002】
【従来の技術】近年、半導体装置においては、素子の微
細化が進み、これに伴って例えばMOSトランジスタの
ゲート酸化膜厚が薄くなり、耐圧が低くなっている。こ
のため、半導体チップに電源降圧回路を内蔵し、外部か
ら与えられた電源電位をチップ内で降圧して内部回路に
供給することにより、ゲート酸化膜にかかる電界強度を
緩和する技術が用いられている。しかしながら、この電
源降圧回路は、様々な原因のノイズにより出力特性が不
安定となり、内部回路の誤動作を引き起こす要因となっ
ている。
【0003】図11は、上記電源降圧回路が設けられた
半導体装置の一例として、半導体記憶装置の概略構成を
示すブロック図である。この図11では、電源降圧回路
に関係する回路部を抽出して示している。半導体チップ
11には、外部から電源電位Vext 、接地電位GND、
入力信号Vin及びチップ制御信号/RAS(符号の前に
付した“/”は反転信号、すなわちバーを意味する)等
が供給される。このチップ11中には、メモリ部12、
内部回路13及び電源降圧回路14等が設けられてい
る。上記電源降圧回路14は、チップ11に与えられた
外部電源電位Vext を降圧して内部電源電位Vint を生
成し、電源線15−1に供給するものである。電源線1
5−2には外部から接地電位GNDが印加されており、
この電位を内部接地電位Vssとして用いる。上記電源線
15−1,15−2には上記メモリ部12及び内部回路
13が接続されており、動作電圧が供給されるようにな
っている。なお、キャパシタ16は、上記電源線15−
1,15−2間の容量を等価的に表したものである。
【0004】図12は、上記図11に示した回路におけ
る電源降圧回路14の構成例を示している。この回路1
4は、Pチャネル型MOSトランジスタT1,T2とN
チャネル型MOSトランジスタT3〜T5とから形成さ
れたカレントミラー型の差動増幅器M、この差動増幅器
Mの動作を制御するPチャネル型MOSトランジスタT
7、Nチャネル型MOSトランジスタT6,T8、外部
電源電位Vext を内部電源電位Vint に降圧してメモリ
部12や内部回路13に供給するための駆動用Pチャネ
ル型MOSトランジスタT0、及び上記内部電源電位V
int のレベルをモニタするためのモニタ電位Vm を生成
する抵抗R1,R2等から構成されている。
【0005】上記MOSトランジスタT1,T2のソー
スは共通接続され、このソース共通接続点に外部電源電
位Vext が印加される。上記MOSトランジスタT1,
T2のドレインはMOSトランジスタT3,T4のドレ
インにそれぞれ接続され、これらMOSトランジスタT
3,T4のソースは共通接続される。上記MOSトラン
ジスタT1,T2のゲートは共通接続され、このゲート
共通接続点は上記MOSトランジスタT2とT4のドレ
イン共通接続点に接続される。上記MOSトランジスタ
T3のゲートには図示しない基準電位発生回路によって
生成された基準電位Vref が印加され、上記MOSトラ
ンジスタT4のゲートにはモニタ電位Vm が印加され
る。上記MOSトランジスタT5のドレインは上記MO
SトランジスタT3,T4のソース共通接続点に、ゲー
トは上記MOSトランジスタT1,T2のゲート共通接
続点に、ソースはMOSトランジスタT6のドレインに
それぞれ接続される。また、上記MOSトランジスタT
6のソースには内部接地電位Vssが印加され、ゲートに
内部RAS* 信号(チップ制御信号/RASと逆相の信
号)が供給される。
【0006】上記MOSトランジスタT0のソースには
外部電源電位Vext が印加され、ゲートは上記差動増幅
器Mの出力ノードN1(MOSトランジスタT1,T3
のドレイン共通接続点)に接続される。このMOSトラ
ンジスタT0のチャネル幅Wは、メモリ部12と内部回
路13の消費電力の和によって決まる最適な値になって
いる。MOSトランジスタT7のソースはMOSトラン
ジスタT0のドレインに接続され、ゲートにチップ制御
信号/RASが供給される。MOSトランジスタT8の
ソースには内部接地電位Vssが印加され、ゲートには外
部電源電位Vext が印加される。上記MOSトランジス
タT7のドレインと上記MOSトランジスタT8のドレ
イン間には抵抗R1,R2が直列接続され、これら抵抗
R1,R2の接続点に上記MOSトランジスタT4のゲ
ートが接続されることによりモニタ電位Vm が印加され
る。そして、上記MOSトランジスタT0のドレインと
MOSトランジスタT7のソースとの接続点(出力ノー
ドN2)から内部電源電位Vint を出力する。
【0007】上記のような構成において、図13のタイ
ミングチャートに示すように、チップ制御信号/RAS
が“H”レベル(内部RAS* 信号は“L”レベル)の
時には、MOSトランジスタT6,T7がオフ状態とな
るので、差動増幅器Mは非活性状態である。この際、差
動増幅器Mの出力ノードN1、すなわちMOSトランジ
スタT0のゲート電位Vg は“H”レベルであるので、
このトランジスタT0はオフしている。また、抵抗R1
とR2との接続点は、抵抗R2及びMOSトランジスタ
T8のドレイン,ソース間を介して接地されるので、モ
ニタ電位Vm は内部接地電位Vssになっている。
【0008】チップ制御信号/RASが“H”レベルか
ら“L”レベル(内部RAS* 信号f“L”レベルから
“H”レベル)に遷移すると、MOSトランジスタT6
がオン状態となって差動増幅器Mが活性化されるととも
に、MOSトランジスタT7もオン状態となる。この
時、モニタ電位Vm は内部接地電位Vssであるので、V
m <Vref となり、差動増幅器Mの出力ノードN1(電
位Vg )が“L”レベルに反転し、MOSトランジスタ
T0がオンする。これによって、電源降圧回路14の出
力ノードN2が外部電源電位Vext で充電され、内部電
源電位Vint が上昇する。電位Vint が待機時の電位V
ssからVint ・r2/(r1+r2)=Vref まで充電
されると(r1,r2はそれぞれ抵抗R1,R2の抵抗
値)、電位Vm がVm >Vref となり、差動増幅器Mの
出力ノードN1が“H”レベルとなってMOSトランジ
スタT0がオフする。これにより、電源降圧回路14の
出力ノードN2への電荷供給が遮断される。そして、電
位Vm が低下してVm <Vref となると再びMOSトラ
ンジスタT0がオンし、同様な動作を繰り返す。
【0009】上述したように、上記電源降圧回路14
は、チップ制御信号/RASが“H”レベル(内部RA
* 信号が“L”レベル)の時には、モニタ電位Vm は
内部電源電位Vint に依らず接地電位Vssにディスチャ
ージされている。そして、信号/RASが“H”レベル
から“L”レベルに変化した時には、メモリ部12及び
内部回路13を動作させるために、モニタ電位Vm がV
m <Vref となるまで内部電源電位Vint を強制的に立
ち上げる必要がある。この際、信号/RASが“L”レ
ベルとなった瞬間に電源降圧回路14からメモリ部12
及び内部回路13に大きな電流Iint が流れて消費電力
が増大し、内部電源電位Vint が設定電位よりも上昇す
る。
【0010】ところで、上記図11に示した内部回路1
3の初段には、通常、図14に示すようなPチャネル型
MOSトランジスタTpとNチャネル型MOSトランジ
スタTnとからなるインバータ17が設けられている。
MOSトランジスタTpのソースは電源線15−1に、
ドレインはMOSトランジスタTnのドレインにそれぞ
れ接続され、ゲートに入力信号Vinが供給される。ま
た、MOSトランジスタTnのソースは電源線15−2
に接続され、ゲートには上記入力信号Vinが供給され
る。そして、MOSトランジスタTp,Tnのドレイン
共通接続点から出力される信号Vout が次段の回路に供
給される。
【0011】図15は、上記インバータ17の特性を示
しており、Vt はその回路しきい値電圧である。図示す
るように、しきい値電圧Vt は、電源電圧に対する依存
性を持っており、内部電源電位Vint と同位相で変化す
る。また、図11に示したように、電源降圧回路14か
ら出力される内部電源電位Vint と内部接地電位Vss
は、キャパシタ16(容量)によって結合されているの
と等価であるので、電位Vint が変動するとこれに応答
して内部接地電位Vssも同位相で変動する。しかし、外
部接地電位GNDと内部電源電位Vint 及び内部接地電
位Vssは必ずしも同相であるとは限らない。このため、
内部電源電位Vint の変動によるしきい値電圧Vt の変
動は、外部接地電位GNDを基準とする入力信号Vinの
“H”レベルと“L”レベルの判定基準を変化させてし
まう恐れがある。よって、メモリ部12や内部回路13
の動作を保証するためには、安定した内部電源電位Vin
t を供給する必要がある。
【0012】しかしながら、図12に示したような構成
の電源降圧回路14では、チップ制御信号/RASが
“L”レベルに遷移した直後やチップ11内の消費電力
が増加して内部電源電位Vint が低下したとき、駆動用
MOSトランジスタT0がオンして外部電源電位Vext
端子から出力ノードN2へ電荷が供給され、内部電源電
位Vint が上昇する。この内部電源電位Vint の変動
は、電荷の供給量と消費量とによって決定される。電荷
の消費量はチップ内の消費電力によって決定されるた
め、チップ面積が大きくなる等によりチップ内の消費電
力が大きくなると必然的に電荷の消費量が増え、それに
見合うだけの電荷の供給が必要となる。このため、チッ
プ面積の増大に伴って内部電源電位Vint の変動が大き
くなる。
【0013】このような問題を回避するために、内部電
源電位Vint を供給する駆動MOSトランジスタT0の
チャネル幅Wを小さく設定することが考えられる。しか
し、MOSトランジスタT0のチャネル幅Wは、信号/
RASが“L”レベルとなった瞬間等、チップの消費電
力が増大した時でもそれを補えるだけの駆動能力が必要
であり、内部電源電位Vint の変動の抑制のためだけに
チャネル幅Wを小さくすることはできない。このため、
内部電源電位Vint の変動がチップ内の消費電力に比例
して大きくなり、安定した内部電源電位Vint を供給す
ることが困難になる。
【0014】
【発明が解決しようとする課題】上記のように従来の電
源降圧回路を備えた半導体装置は、動作開始の直後やチ
ップ内の消費電力が急激に増加した時に、電源降圧回路
から出力される内部電源電位が変動し、内部回路の誤動
作の要因となるという問題があった。
【0015】この発明は上記のような事情に鑑みてなさ
れたもので、その目的とするところは、内部電源電位の
変動を抑制でき、安定した内部電源電位を生成できる電
源降圧回路を備えた半導体装置を提供することにある。
【0016】
【課題を解決するための手段】この発明の請求項1に記
載した半導体装置は、半導体チップ中に設けられ、縦及
び横方向にそれぞれ少なくとも2分割された複数のメモ
リセルアレイと、前記複数のメモリセルアレイの周辺部
における前記半導体チップの少なくとも対向する2辺に
沿って配置されたパッド群と、前記半導体チップにおけ
る前記パッド群の対向する2辺のうち一方の中央部近傍
に配置され、外部から与えられた電源電位を制御信号に
応答して降圧し、第1の内部電源電位を生成して前記
導体チップの内部回路に供給する第1の電源降圧回路
と、前記半導体チップにおける前記パッド群の対向する
2辺のうち他方の中央部近傍に前記第1の電源降圧回路
と隣接して配置され、外部から与えられた電源電位を前
記制御信号に応答して降圧し、前記第1の内部電源電位
と実質的に等しいレベルの第2の内部電源電位を生成し
て前記半導体チップの内部回路に供給する第2の電源降
圧回路とを具備し、前記パッド群のうち前記第1,第2
の電源降圧回路の近傍のパッドに前記外部電源電位及び
外部接地電位を印加するようにしてなり、前記第1,第
2の電源降圧回路から出力される第1,第2の内部電源
電位はそれぞれ、電位変動に対する位相が異なり、前記
第1の内部電源電位の変動と前記第2の内部電源電位の
変動を相殺するように構成したことを特徴としている。
この発明の請求項2に記載した半導体装置は、半導体チ
ップ中に設けられ、縦及び横方向にそれぞれ少なくとも
2分割された複数のメモリセルアレイと、前記複数のメ
モリセルアレイ間の中央部における前記メモリセルアレ
イ間に配置されたパッド群と、前記半導体チップにおけ
る前記パッド群の中央部近傍に配置され、外部から与え
られた電源電位を制御信号に応答して降圧し、第1の内
部電源電位を生成して前記半導体チップの内部回路に供
給する第1の電源降圧回路と、前記半導体チップにおけ
る前記パッド群の中央部近傍に前記第1の電源降圧回路
と隣接して配置され、外部から与えられた電源電位を前
記制御信号に応答して降圧し、前記第1の内部電源電位
と実質的に等しいレベルの第2の内部電源電位を生成し
て前記半導体チップの内部回路に供給する第2の電源降
圧回路とを具備し、前記パッド群のうち前記第1,第2
の電源降圧回路の近傍のパッドに前記外部電 源電位及び
外部接地電位を印加するようにしてなり、前記第1,第
2の電源降圧回路から出力される第1,第2の内部電源
電位はそれぞれ、電位変動に対する位相が異なり、前記
第1の内部電源電位の変動と前記第2の内部電源電位の
変動を相殺するように構成したことを特徴としている。
【0017】この発明の請求項に記載した半導体装置
は、外部から与えられた電源電位を制御信号に応答して
降圧し、第1の内部電源電位を生成して半導体チップの
内部回路に供給する第1の電源降圧回路と、前記半導体
チップ中に設けられ、外部から与えられた電源電位を前
記制御信号に応答して降圧し、前記第1の内部電源電位
と実質的に等しいレベルの第2の内部電源電位を生成し
て前記半導体チップの内部回路に供給する第2の電源降
圧回路とを具備し、前記第1,第2の電源降圧回路は動
作しきい値電圧が異なり、前記第1の内部電源電位と前
記第2の内部電源電位との位相をずらすことにより、前
記第1の内部電源電位の変動と前記第2の内部電源電位
の変動を相殺するように構成したことを特徴としてい
る。
【0018】この発明の請求項に記載した半導体装置
は、外部から与えられた電源電位を制御信号に応答して
降圧し、第1の内部電源電位を生成して半導体チップの
内部回路に供給する第1の電源降圧回路と、前記半導体
チップ中に設けられ、外部から与えられた電源電位を前
記制御信号に応答して降圧し、前記第1の内部電源電位
と実質的に等しい第2の内部電源電位を生成して前記半
導体チップの内部回路に供給する第2の電源降圧回路と
を具備し、前記第1,第2の電源降圧回路は応答速度が
異なり、前記第1の内部電源電位と前記第2の内部電源
電位との間に位相差を発生させることにより、前記第1
の内部電源電位の変動と前記第2の内部電源電位の変動
を相殺するように構成したことを特徴としている。
【0019】請求項に記載したように、前記第1の電
源降圧回路は、外部電源電位が与えられ、第1の出力ノ
ードを充電することにより第1の内部電源電位を生成す
るための第1の充電手段と、前記出力ノードの電位を分
圧して第1のモニタ電位を生成する第1の分圧手段と、
前記第1の分圧手段の出力電位と基準電位とを比較し、
前記第1の充電手段を制御する第1の比較手段とを備
え、前記第2の電源降圧回路は、前記外部電源電位が与
えられ、第2の出力ノードを充電することにより第2の
内部電源電位を生成するための第2の充電手段と、前記
第2の出力ノードの電位を分圧して第2のモニタ電位を
生成する第2の分圧手段と、前記第2の分圧手段の出力
電位と基準電位とを比較し、前記第2の充電手段を制御
する第2の比較手段とを備えることを特徴とする。
【0020】請求項に記載したように、前記第1の充
電手段は、電流通路の一端に外部電源電位が印加され、
電流通路の他端が前記第1の出力ノードに接続され、ゲ
ートに前記第1の比較手段の比較出力が供給される第1
導電型の第1MOSトランジスタであり、前記第2の充
電手段は、電流通路の一端に外部電源電位が印加され、
電流通路の他端が前記第2の出力ノードに接続され、ゲ
ートに前記第2の比較手段の比較出力が供給される第1
導電型の第2MOSトランジスタであることを特徴とす
る。
【0021】請求項に記載したように、前記第1の分
圧手段は、電流通路の一端が前記第1の出力ノードに接
続され、ゲートに内部接地電位が印加される第1導電型
の第3MOSトランジスタと、電流通路の一端に前記内
部接地電位が印加され、ゲートに前記制御信号と逆相の
信号が供給される第2導電型の第4MOSトランジスタ
と、前記第3MOSトランジスタの電流通路の他端と前
記第4MOSトランジスタの電流通路の他端間に直列接
続される第1,第2の負荷素子とを備え、前記第1,第
2の負荷素子の接続点から前記第1のモニタ電位を出力
するようにしてなり、前記第2の分圧手段は、電流通路
の一端が前記第2の出力ノードに接続され、ゲートに前
記制御信号が供給される第1導電型の第5MOSトラン
ジスタと、電流通路の一端に前記内部接地電位が印加さ
れ、ゲートに外部電源電位が印加される第2導電型の第
6MOSトランジスタと、前記第5MOSトランジスタ
の電流通路の他端と前記第6MOSトランジスタの電流
通路の他端間に直列接続される第3,第4の負荷素子と
を備え、前記第3,第4の負荷素子の接続点から前記第
2のモニタ電位を出力するようにしてなることを特徴と
する。
【0022】請求項に記載したように、前記第1,第
2の負荷素子の抵抗値の比と、前記第3,第4の負荷素
子の抵抗値の比が等しいことを特徴とする。請求項
記載したように、前記第1の分圧手段は、電流通路の一
端が前記第1の出力ノードに接続され、ゲートに内部接
地電位が印加される第1導電型の第3MOSトランジス
タと、電流通路の一端に前記内部接地電位が印加され、
ゲートに前記制御信号と逆相の信号が供給される第2導
電型の第4MOSトランジスタと、前記第3MOSトラ
ンジスタの電流通路の他端と前記第4MOSトランジス
タの電流通路の他端間に直列接続される第1,第2の負
荷素子とを備え、前記第1,第2の負荷素子の接続点か
ら前記第1のモニタ電位を出力するようにしてなり、前
記第2の分圧手段は、電流通路の一端が前記第2の出力
ノードに接続され、ゲートに内部接地電位が印加される
第1導電型の第5MOSトランジスタと、電流通路の一
端に前記内部接地電位が印加され、ゲートに前記制御信
号と逆相の信号が供給される第2導電型の第6MOSト
ランジスタと、前記第5MOSトランジスタの電流通路
の他端と前記第6MOSトランジスタの電流通路の他端
間に直列接続される第3,第4の負荷素子とを備え、前
記第3,第4の負荷素子の接続点から前記第2のモニタ
電位を出力するようにしてなり、前記第1のモニタ電位
と前記第2のモニタ電位が異なることを特徴とする。
【0023】請求項10に記載したように、前記第1,
第2の負荷素子の抵抗値の比と、前記第3,第4の負荷
素子の抵抗値の比が異なることを特徴とする。請求項
に記載したように、前記第1の分圧手段は、電流通路
の一端が前記第1の出力ノードに接続され、ゲートに内
部接地電位が印加される第1導電型の第3MOSトラン
ジスタと、電流通路の一端に前記内部接地電位が印加さ
れ、ゲートに前記制御信号と逆相の信号が供給される第
2導電型の第4MOSトランジスタと、前記第3MOS
トランジスタの電流通路の他端と前記第4MOSトラン
ジスタの電流通路の他端間に直列接続される第1,第2
の負荷素子とを備え、前記第1,第2の負荷素子の接続
点から前記第1のモニタ電位を出力するようにしてな
り、前記第2の分圧手段は、電流通路の一端が前記第2
の出力ノードに接続され、ゲートに内部接地電位が印加
される第1導電型の第5MOSトランジスタと、電流通
路の一端に前記内部接地電位が印加され、ゲートに前記
制御信号と逆相の信号が供給される第2導電型の第6M
OSトランジスタと、前記第5MOSトランジスタの電
流通路の他端と前記第6MOSトランジスタの電流通路
の他端間に直列接続される第3,第4の負荷素子とを備
え、前記第3,第4の負荷素子の接続点から前記第2の
モニタ電位を出力するようにしてなり、前記第1,第2
の負荷素子に流れる電流と前記第3,第4の負荷素子に
流れる電流が異なることを特徴とする。
【0024】請求項12に記載したように、前記第1,
第2の負荷素子の抵抗値の比と、前記第3,第4の負荷
素子の抵抗値の比が等しく、且つ前記第1,第2の負荷
素子の抵抗値の和と、前記第3,第4の負荷素子の抵抗
値の和が異なることを特徴とする。
【0025】請求項13に記載したように、前記第1,
第2の比較手段はそれぞれ、電流通路の一端に外部電源
電位が印加される第1導電型の第7MOSトランジスタ
と、電流通路の一端に外部電源電位が印加され、ゲート
が前記第7MOSトランジスタのゲートに接続される第
1導電型の第8MOSトランジスタと、電流通路の一端
が前記第7MOSトランジスタの電流通路の他端に接続
され、ゲートに基準電位が印加される第2導電型の第9
MOSトランジスタと、電流通路の一端が前記第8MO
Sトランジスタの電流通路の他端及び前記第7,第8M
OSトランジスタのゲートに接続され、電流通路の他端
が前記第9MOSトランジスタの電流通路の他端に接続
され、ゲートにモニタ電位が印加される第2導電型の第
10MOSトランジスタと、電流通路の一端が前記第
9,第10MOSトランジスタの電流通路の他端に接続
され、ゲートが前記第7,第8MOSトランジスタのゲ
ートに接続される第1導電型の第11MOSトランジス
タと、電流通路の一端が前記第11MOSトランジスタ
の電流通路の他端に接続され、電流通路の他端に内部接
地電位が印加され、ゲートに前記制御信号と逆相の信号
が供給される第1導電型の第12MOSトランジスタと
を備えることを特徴とする。
【0026】請求項14に記載したように、前記半導体
チップ中に設けられ、縦及び横方向にそれぞれ少なくと
も2分割された複数のメモリセルアレイと、前記複数の
メモリセルアレイの周辺部における前記半導体チップの
少なくとも対向する2辺に沿って配置されたパッド群と
を更に備え、前記第1,第2の電源降圧回路はそれぞ
れ、前記パッド群の対向する2辺の中央部近傍に隣接し
て配置し、前記パッド群のうち前記第1,第2の電源降
圧回路の近傍のパッドに前記外部電源電位及び外部接地
電位を印加することを特徴とする。
【0027】請求項15に記載したように、前記半導体
チップ中に設けられ、縦及び横方向にそれぞれ少なくと
も2分割された複数のメモリセルアレイと、前記複数の
メモリセルアレイ間の中央部における前記メモリセルア
レイ間に配置されたパッド群とを更に備え、前記第1,
第2の電源降圧回路はそれぞれ前記パッド群の中央部近
傍に隣接して配置し、前記パッド群のうち前記第1,第
2の電源降圧回路の近傍のパッドに前記外部電源電位及
び外部接地電位を印加することを特徴とする。
【0028】請求項1及び2のような構成によれば、第
1,第2の電源降圧回路の電位変動に対する位相をずら
して、第1の内部電源電位の変動を第2の内部電源電位
の変動で相殺するようにしているので、内部電源電位の
変動を抑制でき、安定した内部電源電位を生成できる。
【0029】請求項のような構成によれば、第1,第
2の電源降圧回路の動作しきい値電圧を変えて、第1の
内部電源電位の変動を第2の内部電源電位の変動で相殺
するようにしているので、内部電源電位の変動を抑制で
き、安定した内部電源電位を生成できる。
【0030】請求項のような構成によれば、第1,第
2の電源降圧回路の応答速度を変えて、第1の内部電源
電位の変動を第2の内部電源電位の変動で相殺するよう
にしているので、内部電源電位の変動を抑制でき、安定
した内部電源電位を生成できる。
【0031】請求項に示すように、第1,第2の電源
降圧回路はそれぞれ、充電手段、分圧手段及び比較手段
で構成できる。請求項に示すように、充電手段として
MOSトランジスタを用いることができる。
【0032】請求項に示すように、第1の分圧手段と
第2の分圧手段を構成することにより、動作の初期状態
における第1のモニタ電位と第2のモニタ電位が異なる
ので、第1,第2の電源降圧回路の動作タイミングをず
らすことができる。
【0033】上記請求項の構成にあっては、請求項
に示すように、第1ないし第4の負荷素子の抵抗値をそ
れぞれ設定する。請求項に示すように、第1の分圧手
段と第2の分圧手段を構成し、第1のモニタ電位と第2
のモニタ電位を変えることにより、第1,第2の電源降
圧回路の動作しきい値電圧をずらすことができる。
【0034】上記請求項の構成にあっては、請求項
に示すように、第1ないし第4の負荷素子の抵抗値を
それぞれ設定することにより、第1のモニタ電位と第2
のモニタ電位が変化し、第1,第2の電源降圧回路の動
作しきい値電圧が変わることにより、第1,第2の内部
電源電位の電位の変動の位相をずらすことができる。
【0035】請求項11に示すように、第1の分圧手段
と第2の分圧手段を構成し、第1,第2の負荷素子に流
れる電流と前記第3,第4の負荷素子に流れる電流を変
えることにより、第1,第2の電源降圧回路の応答速度
をずらすことができる。
【0036】上記請求項11の構成にあっては、請求項
12に示すように、第1ないし第4の負荷素子の抵抗値
をそれぞれ設定することにより、第1,第2の負荷素子
に流れる電流と前記第3,第4の負荷素子に流れる電流
を変え、第1,第2の内部電源電位に位相差を発生させ
て変動周期を変えることができる。
【0037】請求項13に示すように、第1,第2の比
較手段としてそれぞれカレントミラー型の差動増幅器を
用いることができる。請求項14に示すように構成すれ
ば、半導体チップ内に均等に電位を供給でき、周辺パッ
ドの半導体記憶装置に適用できる。請求項15に示すよ
うに構成すれば、半導体チップ内に均等に電位を供給で
き、センターパッドの半導体記憶装置にも適用できる。
【0038】
【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の形態につ
いて図面を参照して説明する。図1は、この発明の第1
の実施の形態に係る半導体装置について説明するための
もので、半導体記憶装置の電源降圧回路に関係する回路
部を抽出して概略構成を示している。半導体チップ11
には、外部から電源電位Vext 、接地電位GND、入力
信号Vin及びチップ制御信号/RAS等が供給される。
このチップ11中には、メモリ部12、内部回路13及
び電源降圧回路14−1,14−2等が設けられてい
る。上記電源降圧回路14−1,14−2は、チップ1
1に与えられた外部電源電位Vext を降圧して内部電源
電位Vint1,Vint2を生成するものである。これら電源
降圧回路14−1,14−2で生成された内部電源電位
Vint1,Vint2は、重畳されて内部電源電位Vint とし
て電源線15−1に供給される。電源線15−2には外
部接地電位GNDが印加され、この電位が内部接地電位
Vssとして用いられる。これによって、電源線15−
1,15−2から上記メモリ部12及び内部回路13に
動作電圧が供給される。なお、キャパシタ16は、上記
電源線15−1,15−2間の容量を等価的に表してい
る。
【0039】図2は、上記図1に示した回路における電
源降圧回路14−1,14−2のパターン配置例を示し
ている。チップ11には、4分割されたメモリセルアレ
イ19−1〜19−4が設けられ、これらメモリセルア
レイ19−1〜19−4の周囲におけるチップ11の4
辺に沿ってパッド群20が配置されている。上記メモリ
セルアレイ19−1,19−3と19−2,19−4と
の間の領域には、対向する2辺の近傍に上記電源降圧回
路14−1,14−2が設けられている。上記パッド群
20のうち、電源降圧回路14−2の近傍には外部電源
電位Vext の入力用パッド20Aが設けられ、電源降圧
回路14−1の近傍には外部接地電位GNDの入力用パ
ッド20Bが設けられている。
【0040】図3は、上記図1及び図2に示した回路に
おける電源降圧回路14−1,14−2の詳細な構成例
を示す回路図である。電源降圧回路14−1は、Pチャ
ネル型MOSトランジスタT1−1,T2−1とNチャ
ネル型MOSトランジスタT3−1〜T5−1から形成
されたカレントミラー型の差動増幅器M−1、この差動
増幅器M−1の動作を制御するPチャネル型MOSトラ
ンジスタT7−1、Nチャネル型MOSトランジスタT
6−1,T8−1、外部電源電位Vext を内部電源電位
Vint1に降圧してメモリ部12や内部回路13に供給す
るための駆動用Pチャネル型MOSトランジスタT0−
1、及び上記内部電源電位Vint1のレベルをモニタする
ためのモニタ電位Vm1を生成する抵抗R3,R4等から
構成されている。
【0041】上記MOSトランジスタT1−1,T2−
1のソースは共通接続され、このソース共通接続点に外
部電源電位Vext が印加される。上記MOSトランジス
タT1−1,T2−1のドレインには、MOSトランジ
スタT3−1,T4−1のドレインがそれぞれ接続され
る。これらMOSトランジスタT3−1,T4−1のソ
ースは共通接続されている。上記MOSトランジスタT
1−1,T2−1のゲートは共通接続され、このゲート
共通接続点は上記MOSトランジスタT2−1とT4−
1のドレイン共通接続点に接続される。上記MOSトラ
ンジスタT3−1のゲートには基準電位Vref が印加さ
れ、上記MOSトランジスタT4−1のゲートにはモニ
タ電位Vm1が印加される。上記MOSトランジスタT5
−1のドレインは上記MOSトランジスタT3−1,T
4−1のソース共通接続点に接続され、ゲートは上記M
OSトランジスタT1−1,T2−1のゲート共通接続
点に接続され、ソースはMOSトランジスタT6−1の
ドレインに接続される。上記MOSトランジスタT6−
1のソースには内部接地電位Vssが印加され、ゲートに
は内部RAS* 信号(チップ制御信号/RASと逆相の
信号)が供給される。
【0042】また、上記MOSトランジスタT0−1の
ソースには外部電源電位Vext が印加され、ゲートは上
記差動増幅器M−1の出力ノードN1−1(MOSトラ
ンジスタT1−1,T3−1のドレイン共通接続点)が
接続される。このMOSトランジスタT0−1のチャネ
ル幅Wは、メモリ部12と内部回路13の消費電力の和
によって決まる最適な値になっている。MOSトランジ
スタT7−1のソースはMOSトランジスタT0−1の
ドレインに接続され、ゲートには内部接地電位Vssが印
加される。MOSトランジスタT8−1のソースには内
部接地電位Vssが印加され、ゲートにはチップ制御信号
/RASが供給される。上記MOSトランジスタT7−
1のドレインと上記MOSトランジスタT8−1のドレ
イン間には抵抗R3,R4が直列接続され、これら抵抗
R3,R4の接続点に上記MOSトランジスタT4−1
のゲートが接続されることによりモニタ電位Vm1が印加
される。そして、上記MOSトランジスタT0−1のド
レインとMOSトランジスタT7−1のソースとの接続
点(出力ノードN2−1)から内部電源電位Vint1を出
力する。
【0043】一方、電源降圧回路14−2は、Pチャネ
ル型MOSトランジスタT1−2,T2−2とNチャネ
ル型MOSトランジスタT3−2〜T5−2から形成さ
れたカレントミラー型の差動増幅器M−2、この差動増
幅器M−2の動作を制御するPチャネル型MOSトラン
ジスタT7−2、Nチャネル型MOSトランジスタT6
−2,T8−2、外部電源電位Vext を内部電源電位V
int2に降圧してメモリ部12や内部回路13に供給する
ための駆動用Pチャネル型MOSトランジスタT0−
2、及び上記内部電源電位Vint2のレベルをモニタする
ためのモニタ電位Vm2を生成する抵抗R5,R6等から
構成されている。
【0044】上記差動増幅器M−2は、上記差動増幅器
M−1と実質的に同様な回路構成になっている。そし
て、この差動増幅器M−2の動作を制御するMOSトラ
ンジスタT6−2のドレインがMOSトランジスタT5
−2のソースに接続され、ソースに内部接地電位Vssが
印加され、ゲートに内部RAS* 信号が供給されてい
る。
【0045】また、上記MOSトランジスタT0−2の
ソースには外部電源電位Vext が印加され、ゲートは上
記差動増幅器M−2の出力ノードN1−2が接続され
る。このMOSトランジスタT0−2のチャネル幅W
は、メモリ部12と内部回路13の消費電力の和によっ
て決まる最適な値になっている。MOSトランジスタT
7−2のソースはMOSトランジスタT0−2のドレイ
ンに接続され、ゲートにチップ制御信号/RASが供給
される。MOSトランジスタT8−2のソースには内部
接地電位Vssが印加され、ゲートには外部電源電位Vex
t が印加される。上記MOSトランジスタT7−2,T
8−2のドレイン間には抵抗R5,R6が直列接続さ
れ、これら抵抗R5,R6の接続点に上記MOSトラン
ジスタT4−2のゲートが接続されることによりモニタ
電位Vm2が印加される。そして、上記MOSトランジス
タT0−2のドレインとMOSトランジスタT7−2の
ソースとの接続点(出力ノードN2−2)から内部電源
電位Vint2を出力する。
【0046】なお、上記抵抗R3とR5の抵抗値は等し
く、且つ抵抗R4とR6の抵抗値も等しくなっている。
次に、上記のような構成において、図4のタイミングチ
ャートを参照しつつ動作を説明する。チップ制御信号/
RASが“H”レベル(内部RAS* 信号は“L”レベ
ル)の時には、MOSトランジスタT6−1,T6−
2,T7−2がオフ状態、MOSトランジスタT7−
1,T8−2がオン状態となるので、差動増幅器M−
1,M−2はともに非活性状態である。この際、差動増
幅器M−1,M−2の出力ノードN1−1,N1−2、
すなわちMOSトランジスタT0−1,T0−2のゲー
ト電位Vg1,Vg2はそれぞれ“H”レベルであるので、
これらのトランジスタT0−1,T0−2はオフしてい
る。また、抵抗R3とR4との接続点は、抵抗R3及び
MOSトランジスタT7−1のドレイン,ソース間を介
して出力ノードN2−1に接続されるので、モニタ電位
Vm1は内部電源電位Vint1に等しくなっている。これに
対し、抵抗R5とR6との接続点は、抵抗R6及びMO
SトランジスタT8−2のドレイン,ソース間を介して
接地されるので、モニタ電位Vm2は内部接地電位Vssに
等しくなっている。
【0047】チップ制御信号/RASが“H”レベルか
ら“L”レベル(内部RAS* 信号f“L”レベルから
“H”レベル)に遷移すると、MOSトランジスタT6
−1,T6−2がオン状態となって差動増幅器M−1,
M−2が活性化されるとともに、MOSトランジスタT
7−2,T8−1がオン状態となる。この時、モニタ電
位Vm1は内部電源電位Vint1であるので、Vm1>Vref
であり、差動増幅器M−1の出力ノードN1−1(電位
Vg1)は“H”レベルを維持し、MOSトランジスタT
0−1はオフ状態のままである。一方、モニタ電位Vm2
は内部接地電位Vssであるので、Vm2<Vref であり、
差動増幅器M−2の出力ノードN1−2(電位Vg2)は
“L”レベルに反転し、MOSトランジスタT0−2は
オン状態となる。これによって、電源降圧回路14−2
の出力ノードN2−2が外部電源電位Vext で充電さ
れ、内部電源電位Vint2が上昇する。
【0048】上記MOSトランジスタT8−1のオンに
よって、モニタ電位Vm1は待機時のVint1からVint1・
r4/(r3+r4)まで徐々に低下する(r3,r4
は抵抗R3,R4の抵抗値)。電位Vm1が電位Vint1か
らVint1・r4/(r3+r4)になるまでの期間はV
m1>Vref であるので、MOSトランジスタT0−1は
オフ状態を維持する(この期間は抵抗R3,R4の抵抗
値の比r3/r4を一定にして抵抗値を大きくすること
により延ばすことができる)。そして、上記電位Vm1が
低下してVm1<Vref となった時にMOSトランジスタ
T0−1がオンし、電源降圧回路14−1の出力ノード
N2−1が外部電源電位Vext で充電され、内部電源電
位Vint1が上昇する。電位Vint1がVint1・r4/(r
3+r4)=Vref まで充電されると、Vm1>Vref と
なり、差動増幅器M−1の出力ノードN1−1が“H”
レベルとなってMOSトランジスタT0−1がオフす
る。これにより、電源降圧回路14−1の出力ノードN
2−1への電荷供給が遮断される。電源降圧回路14−
1は、以下、同様な動作を繰り返す。
【0049】これに対し、電源降圧回路14−2は、電
位Vint2が待機時の電位VssからVint2・r6/(r5
+r6)=Vref まで充電されると(r5,r6はそれ
ぞれ抵抗R5,R6の抵抗値)、電位Vm2がVm2>Vre
f となり、差動増幅器M−2の出力ノードN1−2が
“H”レベルとなってMOSトランジスタT0−2がオ
フする。これにより、電源降圧回路14−2の出力ノー
ドN2−2への電荷供給が遮断される。電位Vm2が低下
してVm2<Vref となると再びMOSトランジスタT0
−2がオンし、同様な動作を繰り返す。
【0050】上記のような構成によれば、電源降圧回路
14−1,14−2から出力される内部電源電位Vint
1,Vint2の電位の変動の位相がずれており(Vint1と
Vint2のレベルは等しい)、互いの電位変動を相殺でき
るので、電源線15−1には安定した内部電源電位Vin
t を供給することができる。よって、内部電源電位の変
動を抑制でき、安定した内部電源電位を生成できる電源
降圧回路を備えた半導体装置を提供できる。
【0051】また、この発明を半導体記憶装置に適用す
る場合、メモリセルに与える電位(内部電源電位)の変
動は、メモリセルからの記憶情報の読み出し動作や書き
込み動作を妨げ、動作不良を起こす恐れがあが、電源降
圧回路14−1,14−2を図2に示したように、チッ
プ11の中央部近傍に、近距離で且つ外部電源電位Vex
t 入力用のパッド20A及び外部接地電位GND入力用
のパッド20Bに隣接して配置することにより、内部電
源電位のばらつきを最小限にでき、チップ11内に均等
な電位を供給できる。これによって、内部電源電位の変
動に起因する動作不良を抑制できる。
【0052】図5は、上記図1に示した回路における電
源降圧回路14−1,14−2の他のパターン配置例を
示している。すなわち、図2に示したパターン配置例は
周辺パッドを示したが、センターパッドの半導体記憶装
置に適用したものである。図5において、図2に対応す
る部分には同じ符号を付してその詳細な説明は省略す
る。
【0053】周辺パッドあるいはセンターパッドのいず
れのレイアウトであっても、チップ11の中央部近傍
に、近距離で且つパッド20A,20Bに隣接して電源
降圧回路14−1,14−2を配置すれば、チップ11
内に均等な電位を供給でき、誤動作を抑制できる。
【0054】なお、上記第1の実施の形態では、電源降
圧回路14−1,14−2の待機時のモニタ電位Vm1,
Vm2が、それぞれ内部電源電位Vint と内部接地電位V
ssになっている場合を例に取って説明したが、待機時の
モニタ電位Vm1,Vm2がそれぞれ内部電源電位Vint と
基準電位Vref 、あるいは基準電位Vref と内部接地電
位Vssの組み合わせになる構成であっても同様な作用効
果が得られる。
【0055】図6は、この発明の第2の実施の形態に係
る半導体装置について説明するためのもので、電源降圧
回路14−1,14−2の他の構成例を示している。図
6に示す回路が図3に示した回路と相違するのは、MO
SトランジスタT7−2のゲートにチップ制御信号/R
ASに代えて内部接地電位Vssを印加し、MOSトラン
ジスタT8−2のゲートに外部電源電位Vext に代えて
内部RAS* 信号を供給しているという点である。ま
た、抵抗R3,R4に代えて抵抗R7,R8を設けると
ともに、抵抗R5,R6に代えて抵抗R9,R10を設
け、抵抗R7,R8の抵抗値の比r7/r8と抵抗R
9,R10の抵抗値の比r9/r10を変えて、モニタ
電位Vm1とモニタ電位Vm2のレベルを変えている。これ
によって、電源降圧回路14−1と14−2の動作しき
い値電圧が変化し、異なる動作しきい値電圧となる。
【0056】上記のような構成において、図7のタイミ
ングチャートに示すように、チップ制御信号/RASが
“H”レベルから“L”レベル(内部RAS* 信号が
“L”レベルから“H”レベル)に遷移すると、差動増
幅器M−1,M−2が活性化される。また、MOSトラ
ンジスタT8−1,T8−2がオンし、モニタ電位Vm
3,Vm4がそれぞれ、待機時の内部電源電位Vint3から
Vint3・r8/(r7+r8)、Vint4からVint4・r
10/(r9+r10)にそれぞれ低下する。ここで、
抵抗R7,R8の抵抗値の比r7/r8と、抵抗R9,
R10の抵抗値の比r9/r10を、r7/r8<r9
/r10とすれば、モニタ電位Vm5,Vm6はVm5>Vm6
となり、電源降圧回路14−1の回路しきい値電圧Vt1
と電源降圧回路14−2の回路しきい値電圧Vt2が異な
る値となる。これによって、図8に示すように、MOS
トランジスタT0−1はT0−2より早くオンし、早く
オフする。よって、内部電源電圧Vint のレベルに応じ
て、電源降圧回路14−1と14−2がともに非動作状
態(Vint >Vt1)、電源降圧回路14−1が動作状
態、電源降圧回路14−2が非動作状態(Vt1>Vint
>Vt2)、及び電源降圧回路14−1と14−2がとも
に動作状態(Vt2>Vint )の3つの状態の動作とな
る。
【0057】これにより、電源降圧回路14−1の内部
電源電位Vint3の電位の変動の位相を電源降圧回路14
−2の内部電源電位Vint4の変動の位相とずらすことが
でき、互いの位相の変動を相殺し、安定した内部電源電
位Vint を供給することができる。
【0058】図9は、この発明の第3の実施の形態に係
る半導体装置について説明するためのもので、電源降圧
回路14−1,14−2の他の構成例を示している。図
9に示す回路が図6に示した回路と相違するのは、抵抗
R7,R8に代えて抵抗R11,R12を設けるととも
に、抵抗R9,R10に代えて抵抗R13,R14を設
け、抵抗R11,R12の抵抗値の比r11/r12と
抵抗R13,R14の抵抗値の比r13/r14を同じ
に設定し、且つ抵抗R11,R12の抵抗値の和と抵抗
R13,R14の抵抗値の和を変えることにより、抵抗
R11,R12に流れる電流Iint5と抵抗R13,R1
4に流れる電流Iint6を変えたものである。これによっ
て、電源降圧回路14−1と14−2の応答速度が変化
する。
【0059】ここでは、r11<r13で且つr11/
r12=r13/r24として内部電源電位Vint5,V
int6をそれぞれ分圧して生成するVm5,Vm6の時定数を
電源降圧回路14−1は早い応答特性、電源降圧回路1
4−2は遅い応答特性として内部電源電位Vint5とVin
t6に位相差を発生させている。
【0060】上記のような構成において、図10のタイ
ミングチャートに示すように、チップ制御信号/RAS
が“H”レベルから“L”レベル(内部RAS* 信号が
“L”レベルから“H”レベル)に遷移することによっ
て、差動増幅器M−1,M−2が活性化される。また、
MOSトランジスタT8−1,T8−2がオンし、モニ
タ電位Vm5が待機時の内部電源電位Vint5からVint5・
r12/(r11+r12)に低下するとともに、モニ
タ電位Vm6が待機時の内部電源電位Vint6からVint6・
r14/(r13+r14)に低下する。このときに抵
抗R11,R12に流れる電流Iint5は、内部電源電位
Vint5と抵抗R11,R12の抵抗値の和r11+r1
2によって決まる。また、抵抗R13,R14に流れる
電流Iint6は、内部電源電位Vint6と抵抗R13,R1
4の抵抗値の和r13+r14によって決まる。r11
+r12<r13+r14であるため、Iint5<Iint6
となり、モニタ電位Vm5はVm6より早くVm5=Vint5か
らVm5=Vref の定常状態に落ちつく。チップ11内で
電荷が消費され、内部電源電位Vint が落ち込んだ時の
Vint に対するモニタ電位Vm の応答も同様に、電位V
m5はVm6より早くVm <Vref となる。
【0061】これにより、電源降圧回路14−1の出力
電位Vint5の変動周期は短周期、電源降圧回路14−2
の出力電位Vint6の変動周期は長周期な波形となり、電
位Vint5とVint6の位相のずれを互いに相殺し、安定し
た内部電源電位Vint を供給することができる。
【0062】
【発明の効果】以上説明したように、この発明によれ
ば、内部電源電位の変動を抑制でき、安定した内部電源
電位を生成できる電源降圧回路を備えた半導体装置が得
られる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の第1の実施の形態に係る半導体装置
について説明するためのもので、半導体記憶装置の電源
降圧回路に関係する回路部を抽出して概略構成を示すブ
ロック図。
【図2】図1に示した回路における電源降圧回路のパタ
ーン配置例を示す図。
【図3】図1及び図2に示した回路における電源降圧回
路の詳細な構成例を示す回路図。
【図4】図3に示した回路の動作を示すタイミングチャ
ート。
【図5】図1に示した回路における電源降圧回路の他の
パターン配置例を示す図。
【図6】この発明の第2の実施の形態に係る半導体装置
について説明するためのもので、電源降圧回路の他の構
成例を示す回路図。
【図7】図6に示した回路の動作を説明するためのタイ
ミングチャート。
【図8】内部電源電位、第1,第2の電源降圧回路の回
路しきい値電圧、及び駆動用MOSトランジスタの動作
の関係について説明するための図。
【図9】この発明の第3の実施の形態に係る半導体装置
について説明するためのもので、電源降圧回路の更に他
の構成例を示す回路図。
【図10】図9に示した回路の動作を説明するためのタ
イミングチャート。
【図11】電源降圧回路が設けられた従来の半導体装置
について説明するためのもので、半導体記憶装置の電源
降圧回路に関係する回路部を抽出して概略構成を示すブ
ロック図。
【図12】図11に示した回路における電源降圧回路の
構成例を示す回路図。
【図13】図12に示した回路の動作について説明する
ためのタイミングチャート。
【図14】図11に示した回路における内部回路の初段
の構成例を示す回路図。
【図15】図14に示したインバータの特性について説
明するための波形図。
【符号の説明】 11…半導体チップ、12…メモリ部、13…内部回
路、14−1,14−2…電源降圧回路、15−1,1
5−2…電源線、19−1〜19−4…メモリセルアレ
イ、20…パッド群、T0−1〜T8−1,T0−2〜
T8−2…MOSトランジスタ、R1〜R14…抵抗、
Vext …外部電源電位、GND…外部接地電位、Vint
,Vint1〜Vint6…内部電源電位、Vss…内部接地電
位、/RAS…チップ制御信号、Vin…入力信号、Vre
f …基準電位、Vm ,Vm1〜Vm6…モニタ電位。
フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭64−36311(JP,A) 特開 平8−76864(JP,A) 特開 平8−31171(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H01L 27/04 H01L 21/822

Claims (15)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 半導体チップ中に設けられ、縦及び横方
    向にそれぞれ少なくとも2分割された複数のメモリセル
    アレイと、前記複数のメモリセルアレイの周辺部におけ
    る前記半導体チップの少なくとも対向する2辺に沿って
    配置されたパッド群と、前記半導体チップにおける前記
    パッド群の対向する2辺のうち一方の中央部近傍に配置
    され、外部から与えられた電源電位を制御信号に応答し
    て降圧し、第1の内部電源電位を生成して前記半導体チ
    ップの内部回路に供給する第1の電源降圧回路と、前記
    半導体チップにおける前記パッド群の対向する2辺のう
    ち他方の中央部近傍に前記第1の電源降圧回路と隣接し
    て配置され、外部から与えられた電源電位を前記制御信
    号に応答して降圧し、前記第1の内部電源電位と実質的
    に等しいレベルの第2の内部電源電位を生成して前記半
    導体チップの内部回路に供給する第2の電源降圧回路と
    を具備し、前記パッド群のうち前記第1,第2の電源降
    圧回路の近傍のパッドに前記外部電源電位及び外部接地
    電位を印加するようにしてなり、前記第1,第2の電源
    降圧回路から出力される第1,第2の内部電源電位はそ
    れぞれ、電位変動に対する位相が異なり、前記第1の内
    部電源電位の変動と前記第2の内部電源電位の変動を相
    殺するように構成したことを特徴とする半導体装置。
  2. 【請求項2】 半導体チップ中に設けられ、縦及び横方
    向にそれぞれ少なくとも2分割された複数のメモリセル
    アレイと、前記複数のメモリセルアレイ間の中央部にお
    ける前記メモリセルアレイ間に配置されたパッド群と、
    前記半導体チップにおける前記パッド群の中央部近傍に
    配置され、外部から与えられた電源電位を制御信号に応
    答して降圧し、第1の内部電源電位を生成して前記半導
    体チップの内部回路に供給する第1の電源降圧回路と、
    前記半導体チップにおける前記パッド群の中央部近傍に
    前記第1の電源降圧回路と隣接して配置され、外部から
    与えられた電源電位を前記制御信号に応答して降圧し、
    前記第1の内部電源電位と実質的に等しいレベルの第2
    の内部電源電位を生成して前記半導体チップの内部回路
    に供給する第2の電源降圧回路とを具備し、前記パッド
    群のうち前記第1,第2の電源降圧回路の近傍のパッド
    に前記外部電源電位及び外部接地電位を印加するように
    してなり、前記第1,第2の電源降圧回路から出力され
    る第1,第2の内部電源電位はそれぞれ、電位変動に対
    する位相が異なり、前記第1の内部電源電位の変動と前
    記第2の内部電源電位の変動を相殺するように構成した
    ことを特徴とする半導体装置。
  3. 【請求項3】 外部から与えられた電源電位を制御信号
    に応答して降圧し、第1の内部電源電位を生成して半導
    体チップの内部回路に供給する第1の電源降圧回路と、
    前記半導体チップ中に設けられ、外部から与えられた電
    源電位を前記制御信号に応答して降圧し、前記第1の内
    部電源電位と実質的に等しいレベルの第2の内部電源電
    位を生成して前記半導体チップの内部回路に供給する第
    2の電源降圧回路とを具備し、前記第1,第2の電源降
    圧回路は動作しきい値電圧が異なり、前記第1の内部電
    源電位と前記第2の内部電源電位との位相をずらすこと
    により、前記第1の内部電源電位の変動と前記第2の内
    部電源電位の変動を相殺するように構成したことを特徴
    とする半導体装置。
  4. 【請求項4】 外部から与えられた電源電位を制御信号
    に応答して降圧し、第1の内部電源電位を生成して半導
    体チップの内部回路に供給する第1の電源降圧回路と、
    前記半導体チップ中に設けられ、外部から与えられた電
    源電位を前記制御信号に応答して降圧し、前記第1の内
    部電源電位と実質的に等しい第2の内部電源電位を生成
    して前記半導体チップの内部回路に供給する第2の電源
    降圧回路とを具備し、前記第1,第2の電源降圧回路は
    応答速度が異なり、前記第1の内部電源電位と前記第2
    の内部電源電位との間に位相差を発生させることによ
    り、前記第1の内部電源電位の変動と前記第2の内部電
    源電位の変動を相殺するように構成したことを特徴とす
    る半導体装置。
  5. 【請求項5】 前記第1の電源降圧回路は、外部電源電
    位が与えられ、第1の出力ノードを充電することにより
    第1の内部電源電位を生成するための第1の充電手段
    と、前記出力ノードの電位を分圧して第1のモニタ電位
    を生成する第1の分圧手段と、前記第1の分圧手段の出
    力電位と基準電位とを比較し、前記第1の充電手段を制
    御する第1の比較手段とを備え、前記第2の電源降圧回
    路は、前記外部電源電位が与えられ、第2の出力ノード
    を充電することにより第2の内部電源電位を生成するた
    めの第2の充電手段と、前記第2の出力ノードの電位を
    分圧して第2のモニタ電位を生成する第2の分圧手段
    と、前記第2の分圧手段の出力電位と基準電位とを比較
    し、前記第2の充電手段を制御する第2の比較手段とを
    備えることを特徴とする請求項1ないしいずれか1つ
    の項に記載の半導体装置。
  6. 【請求項6】 前記第1の充電手段は、電流通路の一端
    に外部電源電位が印加され、電流通路の他端が前記第1
    の出力ノードに接続され、ゲートに前記第1の比較手段
    の比較出力が供給される第1導電型の第1MOSトラン
    ジスタであり、前記第2の充電手段は、電流通路の一端
    に外部電源電位が印加され、電流通路の他端が前記第2
    の出力ノードに接続され、ゲートに前記第2の比較手段
    の比較出力が供給される第1導電型の第2MOSトラン
    ジスタであることを特徴とする請求項に記載の半導体
    装置。
  7. 【請求項7】 前記第1の分圧手段は、電流通路の一端
    が前記第1の出力ノードに接続され、ゲートに内部接地
    電位が印加される第1導電型の第3MOSトランジスタ
    と、電流通路の一端に前記内部接地電位が印加され、ゲ
    ートに前記制御信号と逆相の信号が供給される第2導電
    型の第4MOSトランジスタと、前記第3MOSトラン
    ジスタの電流通路の他端と前記第4MOSトランジスタ
    の電流通路の他端間に直列接続される第1,第2の負荷
    素子とを備え、前記第1,第2の負荷素子の接続点から
    前記第1のモニタ電位を出力するようにしてなり、前記
    第2の分圧手段は、電流通路の一端が前記第2の出力ノ
    ードに接続され、ゲートに前記制御信号が供給される第
    1導電型の第5MOSトランジスタと、電流通路の一端
    に前記内部接地電位が印加され、ゲートに外部電源電位
    が印加される第2導電型の第6MOSトランジスタと、
    前記第5MOSトランジスタの電流通路の他端と前記第
    6MOSトランジスタの電流通路の他端間に直列接続さ
    れる第3,第4の負荷素子とを備え、前記第3,第4の
    負荷素子の接続点から前記第2のモニタ電位を出力する
    ようにしてなることを特徴とする請求項またはに記
    載の半導体装置。
  8. 【請求項8】 前記第1,第2の負荷素子の抵抗値の比
    と、前記第3,第4の負荷素子の抵抗値の比が等しいこ
    とを特徴とする請求項に記載の半導体装置。
  9. 【請求項9】 前記第1の分圧手段は、電流通路の一端
    が前記第1の出力ノードに接続され、ゲートに内部接地
    電位が印加される第1導電型の第3MOSトランジスタ
    と、電流通路の一端に前記内部接地電位が印加され、ゲ
    ートに前記制御信号と逆相の信号が供給される第2導電
    型の第4MOSトランジスタと、前記第3MOSトラン
    ジスタの電流通路の他端と前記第4MOSトランジスタ
    の電流通路の他端間に直列接続される第1,第2の負荷
    素子とを備え、前記第1,第2の負荷素子の接続点から
    前記第1のモニタ電位を出力するようにしてなり、前記
    第2の分圧手段は、電流通路の一端が前記第2の出力ノ
    ードに接続され、ゲートに内部接地電位が印加される第
    1導電型の第5MOSトランジスタと、電流通路の一端
    に前記内部接地電位が印加され、ゲートに前記制御信号
    と逆相の信号が供給される第2導電型の第6MOSトラ
    ンジスタと、前記第5MOSトランジスタの電流通路の
    他端と前記第6MOSトランジスタの電流通路の他端間
    に直列接続される第3,第4の負荷素子とを備え、前記
    第3,第4の負荷素子の接続点から前記第2のモニタ電
    位を出力するようにしてなり、前記第1のモニタ電位と
    前記第2のモニタ電位が異なることを特徴とする請求項
    またはに記載の半導体装置。
  10. 【請求項10】 前記第1,第2の負荷素子の抵抗値の
    比と、前記第3,第4の負荷素子の抵抗値の比が異なる
    ことを特徴とする請求項に記載の半導体装置。
  11. 【請求項11】 前記第1の分圧手段は、電流通路の一
    端が前記第1の出力ノードに接続され、ゲートに内部接
    地電位が印加される第1導電型の第3MOSトランジス
    タと、電流通路の一端に前記内部接地電位が印加され、
    ゲートに前記制御信号と逆相の信号が供給される第2導
    電型の第4MOSトランジスタと、前記第3MOSトラ
    ンジスタの電流通路の他端と前記第4MOSトランジス
    タの電流通路の他端間に直列接続される第1,第2の負
    荷素子とを備え、前記第1,第2の負荷素子の接続点か
    ら前記第1のモニタ電位を出力するようにしてなり、前
    記第2の分圧手段は、電流通路の一端が前記第2の出力
    ノードに接続され、ゲートに内部接地電位が印加される
    第1導電型の第5MOSトランジスタと、電流通路の一
    端に前記内部接地電位が印加され、ゲートに前記制御信
    号と逆相の信号が供給される第2導電型の第6MOSト
    ランジスタと、前記第5MOSトランジスタの電流通路
    の他端と前記第6MOSトランジスタの電流通路の他端
    間に直列接続される第3,第4の負荷素子とを備え、前
    記第3,第4の負荷素子の接続点から前記第2のモニタ
    電位を出力するようにしてなり、前記第1,第2の負荷
    素子に流れる電流と前記第3,第4の負荷素子に流れる
    電流が異なることを特徴とする請求項またはに記載
    の半導体装置。
  12. 【請求項12】 前記第1,第2の負荷素子の抵抗値の
    比と、前記第3,第4の負荷素子の抵抗値の比が等し
    く、且つ前記第1,第2の負荷素子の抵抗値の和と、前
    記第3,第4の負荷素子の抵抗値の和が異なることを特
    徴とする請求項11に記載の半導体装置。
  13. 【請求項13】 前記第1,第2の比較手段はそれぞ
    れ、電流通路の一端に外部電源電位が印加される第1導
    電型の第7MOSトランジスタと、電流通路の一端に外
    部電源電位が印加され、ゲートが前記第7MOSトラン
    ジスタのゲートに接続される第1導電型の第8MOSト
    ランジスタと、電流通路の一端が前記第7MOSトラン
    ジスタの電流通路の他端に接続され、ゲートに基準電位
    が印加される第2導電型の第9MOSトランジスタと、
    電流通路の一端が前記第8MOSトランジスタの電流通
    路の他端及び前記第7,第8MOSトランジスタのゲー
    トに接続され、電流通路の他端が前記第9MOSトラン
    ジスタの電流通路の他端に接続され、ゲートにモニタ電
    位が印加される第2導電型の第10MOSトランジスタ
    と、電流通路の一端が前記第9,第10MOSトランジ
    スタの電流通路の他端に接続され、ゲートが前記第7,
    第8MOSトランジスタのゲートに接続される第1導電
    型の第11MOSトランジスタと、電流通路の一端が前
    記第11MOSトランジスタの電流通路の他端に接続さ
    れ、電流通路の他端に内部接地電位が印加され、ゲート
    に前記制御信号と逆相の信号が供給される第1導電型の
    第12MOSトランジスタとを備えることを特徴とする
    請求項ないし12いずれか1つの項に記載の半導体装
    置。
  14. 【請求項14】 前記半導体チップ中に設けられ、縦及
    び横方向にそれぞれ少なくとも2分割された複数のメモ
    リセルアレイと、前記複数のメモリセルアレイの周辺部
    における前記半導体チップの少なくとも対向する2辺に
    沿って配置されたパッド群とを更に備え、前記第1,第
    2の電源降圧回路はそれぞれ、前記パッド群の対向する
    2辺の中央部近傍に隣接して配置し、前記パッド群のう
    ち前記第1,第2の電源降圧回路の近傍のパッドに前記
    外部電源電位及び外部接地電位を印加することを特徴と
    する請求項ないし13いずれか1つの項に記載の半導
    体装置。
  15. 【請求項15】 前記半導体チップ中に設けられ、縦及
    び横方向にそれぞれ少なくとも2分割された複数のメモ
    リセルアレイと、前記複数のメモリセルアレイ間の中央
    部における前記メモリセルアレイ間に配置されたパッド
    群とを更に備え、前記第1,第2の電源降圧回路はそれ
    ぞれ前記パッド群の中央部近傍に隣接して配置し、前記
    パッド群のうち前記第1,第2の電源降圧回路の近傍の
    パッドに前記外部電源電位及び外部接地電位を印加する
    ことを特徴とする請求項ないし13いずれか1つの項
    に記載の半導体装置。
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