JP3412800B2 - Semiconductor device having voltage generating circuit - Google Patents

Semiconductor device having voltage generating circuit

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JP3412800B2
JP3412800B2 JP13685197A JP13685197A JP3412800B2 JP 3412800 B2 JP3412800 B2 JP 3412800B2 JP 13685197 A JP13685197 A JP 13685197A JP 13685197 A JP13685197 A JP 13685197A JP 3412800 B2 JP3412800 B2 JP 3412800B2
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Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、一般に半導体装置
に関し、詳しくは半導体装置内部で用いられる昇圧回路
及び基板電圧発生回路に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention generally relates to semiconductor devices, and more particularly to a booster circuit and a substrate voltage generating circuit used inside the semiconductor device.

【0002】[0002]

【従来の技術】半導体装置に於ては一般に、外部から供
給する電源電圧VDDとグランド電圧VSSとは異なっ
た電圧を、半導体装置内部で発生する必要がある。例え
ばDRAM等の半導体記憶装置に於て、メモリセルを構
成する容量に電位VDD(HIGH)を記憶させる場
合、メモリセルに接続されるセルトランジスタを導通さ
せ、このセルトランジスタを介してビット線からメモリ
セルに電荷を供給する。この際、高速にメモリセルを充
電するためには、セルトランジスタのゲートには(VD
D+Vth+α)の電位を与える必要がある。ここでV
thはセルトランジスタのしきい値電圧であり、電圧V
DDをメモリセルに充電するためには、電圧VDDより
もしきい値電圧分だけ高い電位をゲートに与える必要が
ある。またαはメモリセルを高速に充電するためのオー
バードライブ分の電圧であり、このオーバードライブ分
だけ高い電位をゲートに供給することにより、高速な充
電が可能になる。
2. Description of the Related Art Generally, in a semiconductor device, it is necessary to generate a voltage different from a power supply voltage VDD and a ground voltage VSS supplied from the outside inside the semiconductor device. For example, in a semiconductor memory device such as a DRAM, when a potential VDD (HIGH) is stored in a capacitor that constitutes a memory cell, a cell transistor connected to the memory cell is turned on, and the memory cell is connected to the bit line through the cell transistor. Supply charge to the cell. At this time, in order to charge the memory cell at high speed, (VD
It is necessary to apply a potential of (D + Vth + α). Where V
th is the threshold voltage of the cell transistor, which is the voltage V
In order to charge the memory cell with DD, it is necessary to apply a potential higher than the voltage VDD by the threshold voltage to the gate. Further, α is a voltage for an overdrive for charging the memory cell at a high speed, and by supplying the gate with a potential higher by this overdrive, the high speed charging can be performed.

【0003】このように外部から供給する電源電圧より
高い電圧を内部生成するために、半導体装置内部には昇
圧回路が設けられる。図7は、従来の昇圧回路の一例を
示す。図7の昇圧回路200は、NMOSトランジスタ
201及び202、インバータ203、容量204、昇
圧センサ205、及びオシレータ206を含む。なお容
量204は一般に、トランジスタのソースとドレインと
を結合したノードを一端とし、トランジスタのゲートを
他端として、ゲートとソース・ドレインとの間の間隙を
用いて容量としている。
In order to internally generate a voltage higher than the power supply voltage supplied from the outside, a booster circuit is provided inside the semiconductor device. FIG. 7 shows an example of a conventional booster circuit. The booster circuit 200 of FIG. 7 includes NMOS transistors 201 and 202, an inverter 203, a capacitor 204, a booster sensor 205, and an oscillator 206. Note that the capacitor 204 generally has a node connecting a source and a drain of a transistor as one end, a gate of the transistor as the other end, and a capacitance between the gate and the source / drain by using the gap.

【0004】昇圧回路200の出力端子OUTには、昇
圧電圧VDHが生成される。半導体装置内部で、この出
力端子OUTからの電流が消費されると、昇圧電圧VD
Hが下降する。昇圧センサ205は、昇圧電圧VDHを
監視しており、昇圧電圧VDHが所定のしきい値電圧よ
り低くなるとオシレータ206を駆動する。このオシレ
ータ206が駆動することによって、昇圧回路200の
出力である昇圧電圧VDHを所定のしきい値電圧以上に
押し上げる。
A boosted voltage VDH is generated at the output terminal OUT of the booster circuit 200. When the current from the output terminal OUT is consumed inside the semiconductor device, the boosted voltage VD
H descends. The boost sensor 205 monitors the boost voltage VDH, and drives the oscillator 206 when the boost voltage VDH becomes lower than a predetermined threshold voltage. By driving the oscillator 206, the boosted voltage VDH which is the output of the booster circuit 200 is pushed up to a predetermined threshold voltage or higher.

【0005】具体的には、まずオシレータ206の出力
がHIGHにあるとき、インバータ203の出力はLO
Wである。このときダイオードとして動作するNMOS
トランジスタ201に電流が流れ、ノードAの電位は、
電源電圧VDDよりNMOSトランジスタ201のしき
い値電圧Vthだけ低い電位(VDD−Vth)とな
る。次にオシレータ206の出力がLOWになると、イ
ンバータ203の出力はHIGH(電位VDD)にな
る。インバータ203の出力はノードAに容量結合され
ているので、ノードAの電位は(2VDD−Vth)と
なる。このとき昇圧電圧VDHはノードAの電位より低
い電位にあり、NMOSトランジスタ202が導通され
る。従って、ノードAの電荷が出力端子OUTに供給さ
れて、昇圧電圧VDHが上昇する。
Specifically, first, when the output of the oscillator 206 is HIGH, the output of the inverter 203 is LO.
W. NMOS that operates as a diode at this time
A current flows through the transistor 201, and the potential of the node A is
The potential (VDD-Vth) is lower than the power supply voltage VDD by the threshold voltage Vth of the NMOS transistor 201. Next, when the output of the oscillator 206 becomes LOW, the output of the inverter 203 becomes HIGH (potential VDD). Since the output of the inverter 203 is capacitively coupled to the node A, the potential of the node A becomes (2VDD-Vth). At this time, the boosted voltage VDH is lower than the potential of the node A, and the NMOS transistor 202 is turned on. Therefore, the charge of the node A is supplied to the output terminal OUT, and the boosted voltage VDH rises.

【0006】オシレータ206がHIGH及びLOWの
間を繰り返し切り替わることによって、以上の動作が複
数回繰り返され、昇圧電圧VDHが所定のしきい値電圧
以上にまで押し上げられる。昇圧電圧VDHが所定のし
きい値電圧以上になると、昇圧センサ205によって制
御されるオシレータ206の動作が停止する。
By the oscillator 206 repeatedly switching between HIGH and LOW, the above operation is repeated a plurality of times, and the boosted voltage VDH is pushed up to a predetermined threshold voltage or higher. When the boosted voltage VDH becomes equal to or higher than a predetermined threshold voltage, the operation of the oscillator 206 controlled by the boost sensor 205 stops.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】昇圧回路200は、半
導体チップ内の一箇所に配置され、そこから半導体装置
内の内部回路に昇圧電圧を供給する。図8は、半導体装
置内の昇圧回路の配置を示す図である。図8に於て、昇
圧回路200が、半導体チップ210内の一箇所に配置
され、VDD配線211を介してVDDパッド212か
ら電源電圧VDDが供給される。
The booster circuit 200 is arranged at one place in the semiconductor chip and supplies the boosted voltage to the internal circuit in the semiconductor device from there. FIG. 8 is a diagram showing the arrangement of the booster circuits in the semiconductor device. In FIG. 8, the booster circuit 200 is arranged at one place in the semiconductor chip 210, and the power supply voltage VDD is supplied from the VDD pad 212 via the VDD wiring 211.

【0008】半導体装置210の規模が小さい場合に
は、昇圧回路200から内部回路に供給される電流は小
さいので、図8のような構成で特に問題はない。しかし
半導体装置210の規模が大きくなると、昇圧回路20
0から内部回路に供給する電流が大きくなり、昇圧回路
200付近でVDD配線211に電圧低下が生じる。こ
のように昇圧回路200付近で電源電圧VDDが低下す
ると、電源電圧VDDを使用している他の回路の動作に
悪影響を与えるので好ましくない。また電源電圧VDD
の低下により昇圧回路200自体の動作効率も低下す
る。
When the scale of the semiconductor device 210 is small, the current supplied from the booster circuit 200 to the internal circuit is small, so that there is no particular problem with the configuration shown in FIG. However, as the scale of the semiconductor device 210 increases, the booster circuit 20
The current supplied from 0 to the internal circuit becomes large, and a voltage drop occurs in the VDD wiring 211 near the booster circuit 200. If the power supply voltage VDD is lowered in the vicinity of the booster circuit 200 in this way, it adversely affects the operation of other circuits using the power supply voltage VDD, which is not preferable. The power supply voltage VDD
As a result, the operating efficiency of the booster circuit 200 itself also decreases.

【0009】また図8のような構成では、昇圧回路20
0は半導体チップ210内の特定の場所で大きなチップ
面積を占有するため、他の回路のレイアウトに制限が加
えられるという問題がある。一般に昇圧回路200の容
量204は、面積が数千平方μmにも達する大きな素子
であり、全チップ面積のかなりのパーセンテージを占め
ることになる。従って、限られたチップ面積内に昇圧回
路200と他の回路を納めようとすると、当然ながら他
の回路のレイアウトの自由度が少なくなってしまう。
Further, in the configuration shown in FIG. 8, the booster circuit 20
Since 0 occupies a large chip area at a specific place in the semiconductor chip 210, there is a problem that the layout of other circuits is limited. Generally, the capacitor 204 of the booster circuit 200 is a large element having an area of several thousand square μm, and occupies a considerable percentage of the total chip area. Therefore, if the booster circuit 200 and other circuits are to be accommodated within the limited chip area, the degree of freedom in layout of the other circuits is naturally reduced.

【0010】また同一の問題点が、昇圧回路と同様の構
成でグランド電位よりも低い電位を発生する基板電圧発
生回路に於ても存在する。従って本発明の目的は、昇圧
回路或いは基板電圧発生回路によって周辺電源電圧が低
下することを回避した半導体装置を提供することであ
る。また本発明の更なる目的は、昇圧回路或いは基板電
圧発生回路によってチップ内の他の回路のレイアウトが
制限されることを回避した半導体装置を提供することで
ある。
The same problem also exists in the substrate voltage generating circuit that generates a potential lower than the ground potential with the same structure as the booster circuit. Therefore, an object of the present invention is to provide a semiconductor device in which the peripheral power supply voltage is prevented from being lowered by the booster circuit or the substrate voltage generating circuit. A further object of the present invention is to provide a semiconductor device that avoids the layout of other circuits in the chip being restricted by the booster circuit or the substrate voltage generating circuit.

【0011】[0011]

【課題を解決するための手段】請求項1の発明に於て
は、半導体装置は、複数の容量と、該複数の容量を駆動
する複数のドライバと、該複数の容量を介して該複数の
ドライバに容量結合された整流用回路を含む電源電圧よ
り高い電圧を生成する昇圧回路を含み、該複数の容量と
該複数のドライバが分散してチップ内に配置されること
を特徴とする。
According to a first aspect of the present invention, a semiconductor device has a plurality of capacitors, a plurality of drivers for driving the plurality of capacitors, and a plurality of the capacitors through the plurality of capacitors. A booster circuit for generating a voltage higher than a power supply voltage including a rectifying circuit capacitively coupled to the driver is included, and the plurality of capacitors and the plurality of drivers are dispersedly arranged in the chip.

【0012】上記発明に於ては、昇圧回路の容量とドラ
イバが複数個に分割され、チップ内で分散して配置され
る。従って、各回路部分に対する電源電圧の供給が分散
されて、電源電圧の降下を防ぐことが出来る。また回路
全体を一箇所に配置した場合に比較して、分散された各
回路部分の面積は小さいので、他の回路のレイアウトに
余裕を持たせることが出来る。
In the above invention, the capacitance of the booster circuit and the driver are divided into a plurality of parts, which are arranged in a distributed manner in the chip. Therefore, the supply of the power supply voltage to each circuit portion is dispersed, and it is possible to prevent the power supply voltage from dropping. Further, compared to the case where the entire circuit is arranged at one place, the area of each dispersed circuit portion is small, so that a margin can be given to the layout of other circuits.

【0013】請求項2の発明に於ては、請求項1記載の
半導体装置に於て、前記整流用回路は、前記複数の容量
を介して前記複数のドライバに一対一に容量結合される
複数の整流用回路であり、該複数の整流用回路が分散し
てチップ内に配置されることを特徴とする。上記発明に
於ては、容量とドライバに加えて整流用回路も複数個に
分割され、チップ内で分散して配置される。従って、整
流用回路に対する電源電圧の供給も分散されるので、電
源電圧の降下防止の効果を更に高めることが出来る。
According to a second aspect of the present invention, in the semiconductor device according to the first aspect, the rectification circuit is capacitively coupled to the plurality of drivers through the plurality of capacitors in a one-to-one correspondence. And a plurality of the rectifying circuits are dispersedly arranged in the chip. In the above invention, in addition to the capacitor and the driver, the rectifying circuit is also divided into a plurality of parts, which are distributed and arranged in the chip. Therefore, the supply of the power supply voltage to the rectifying circuit is also dispersed, so that the effect of preventing the power supply voltage from dropping can be further enhanced.

【0014】請求項3の発明に於ては、請求項1記載の
半導体装置に於て、前記電源電圧を供給するための電源
配線を更に含み、前記複数のドライバは互いに所定の間
隔以上離れて該電源配線に接続されることを特徴とす
る。上記発明に於ては、駆動用ドライバを所定の間隔以
上離して電源配線に接続するので、電源電圧降下を十分
に抑制することが出来る。
According to a third aspect of the present invention, in the semiconductor device according to the first aspect, the power source wiring for supplying the power source voltage is further included, and the plurality of drivers are separated from each other by a predetermined distance or more. It is characterized in that it is connected to the power supply wiring. In the above invention, since the driving driver is connected to the power supply wiring at a predetermined distance or more, the power supply voltage drop can be sufficiently suppressed.

【0015】請求項4の発明に於ては、請求項2記載の
半導体装置に於て、前記電源電圧を供給するための電源
配線を更に含み、前記複数のドライバは互いに所定の間
隔以上離れて該電源配線に接続され、前記複数の整流用
回路は互いに所定の間隔以上離れて該電源配線に接続さ
れることを特徴とする。上記発明に於ては、駆動用ドラ
イバ及び整流用回路を所定の間隔以上離して電源配線に
接続するので、電源電圧降下を十分に抑制することが出
来る。
According to a fourth aspect of the present invention, in the semiconductor device according to the second aspect, the power source wiring for supplying the power source voltage is further included, and the plurality of drivers are separated from each other by a predetermined distance or more. The plurality of rectifying circuits are connected to the power supply wiring and are connected to the power supply wiring at a predetermined distance or more. In the above invention, since the driving driver and the rectifying circuit are connected to the power supply wiring at a predetermined distance or more, the power supply voltage drop can be sufficiently suppressed.

【0016】請求項5の発明に於ては、半導体装置は、
電源電圧より高い電圧を生成するための複数の容量を含
む昇圧回路を含み、該複数の容量がチップ内で分散して
配置されることを特徴とする。上記発明に於ては、昇圧
回路の昇圧用の容量がチップ内で分散して配置されるの
で、昇圧回路全体を一箇所に配置した場合に比較して、
他の回路のレイアウトに余裕を持たせることが出来る。
According to the invention of claim 5, the semiconductor device is
It is characterized in that it includes a booster circuit including a plurality of capacitors for generating a voltage higher than the power supply voltage, and the plurality of capacitors are dispersedly arranged in the chip. In the above invention, since the boosting capacitors of the booster circuit are dispersedly arranged in the chip, compared with the case where the entire booster circuit is arranged in one place,
It is possible to give a margin to the layout of other circuits.

【0017】請求項6の発明に於ては、半導体装置は、
電源電圧より高い電圧を生成するための容量を駆動する
複数のドライバを含む昇圧回路を含み、該複数のドライ
バがチップ内で分散して配置されることを特徴とする。
上記発明に於ては、昇圧回路の昇圧用容量を駆動するド
ライバを分散して配置するので、昇圧回路に対する電源
電圧の供給が分散されて、電源電圧の降下を防ぐことが
出来る。
According to the invention of claim 6, the semiconductor device is
A booster circuit including a plurality of drivers for driving a capacitance for generating a voltage higher than a power supply voltage is included, and the plurality of drivers are dispersedly arranged in a chip.
In the above invention, the drivers for driving the boosting capacitors of the booster circuit are arranged in a distributed manner, so that the supply of the power supply voltage to the booster circuit is dispersed and the drop of the power supply voltage can be prevented.

【0018】請求項7の発明に於ては、半導体装置は、
複数の容量と、該複数の容量を駆動する複数のドライバ
と、該複数の容量を介して該複数のドライバに容量結合
された整流用回路を含むグランド電圧より低い基板電圧
を生成する基板電圧発生回路を含み、該複数の容量と該
複数のドライバが分散してチップ内に配置されることを
特徴とする。
According to the invention of claim 7, the semiconductor device is
Substrate voltage generation including a plurality of capacitors, a plurality of drivers that drive the plurality of capacitors, and a rectifying circuit that is capacitively coupled to the plurality of drivers through the plurality of capacitors and that generates a substrate voltage lower than a ground voltage A plurality of capacitors and a plurality of drivers are distributed and arranged in a chip including a circuit.

【0019】上記発明に於ては、基板電圧発生回路の容
量とドライバが複数個に分割され、チップ内で分散して
配置される。従って、各回路部分に対する電源電圧の供
給が分散されて、電源電圧の降下を防ぐことが出来る。
また回路全体を一箇所に配置した場合に比較して、分散
された各回路部分の面積は小さいので、他の回路のレイ
アウトに余裕を持たせることが出来る。
In the above invention, the capacitance of the substrate voltage generating circuit and the driver are divided into a plurality of parts, which are arranged in a distributed manner in the chip. Therefore, the supply of the power supply voltage to each circuit portion is dispersed, and it is possible to prevent the power supply voltage from dropping.
Further, compared to the case where the entire circuit is arranged at one place, the area of each dispersed circuit portion is small, so that a margin can be given to the layout of other circuits.

【0020】請求項8の発明に於ては、請求項7記載の
半導体装置に於て、前記整流用回路は、前記複数の容量
を介して前記複数のドライバに一対一に容量結合される
複数の整流用回路であり、該複数の整流用回路が分散し
てチップ内に配置されることを特徴とする。上記発明に
於ては、容量とドライバに加えて整流用回路も複数個に
分割され、チップ内で分散して配置される。従って、整
流用回路に対する電源電圧の供給も分散されるので、電
源電圧の降下防止の効果を更に高めることが出来る。
According to an eighth aspect of the present invention, in the semiconductor device according to the seventh aspect, a plurality of the rectifying circuits are capacitively coupled to the plurality of drivers through the plurality of capacitors in a one-to-one relationship. And a plurality of the rectifying circuits are dispersedly arranged in the chip. In the above invention, in addition to the capacitor and the driver, the rectifying circuit is also divided into a plurality of parts, which are distributed and arranged in the chip. Therefore, the supply of the power supply voltage to the rectifying circuit is also dispersed, so that the effect of preventing the power supply voltage from dropping can be further enhanced.

【0021】請求項9の発明に於ては、請求項7記載の
半導体装置に於て、電源電圧を供給するための電源配線
を更に含み、前記複数のドライバは互いに所定の間隔以
上離れて該電源配線に接続されることを特徴とする。上
記発明に於ては、駆動用ドライバを所定の間隔以上離し
て電源配線に接続するので、電源電圧降下を十分に抑制
することが出来る。
According to a ninth aspect of the present invention, in the semiconductor device according to the seventh aspect, the semiconductor device further includes power supply wiring for supplying a power supply voltage, and the plurality of drivers are separated from each other by a predetermined distance or more. It is characterized in that it is connected to the power supply wiring. In the above invention, since the driving driver is connected to the power supply wiring at a predetermined distance or more, the power supply voltage drop can be sufficiently suppressed.

【0022】請求項10の発明に於ては、請求項8記載
の半導体装置に於て、電源電圧を供給するための電源配
線を更に含み、前記複数のドライバは互いに所定の間隔
以上離れて該電源配線に接続され、前記複数の整流用回
路は互いに所定の間隔以上離れて該電源配線に接続され
ることを特徴とする。上記発明に於ては、駆動用ドライ
バ及び整流用回路を所定の間隔以上離して電源配線に接
続するので、電源電圧降下を十分に抑制することが出来
る。
According to a tenth aspect of the present invention, the semiconductor device according to the eighth aspect further includes a power supply wiring for supplying a power supply voltage, wherein the plurality of drivers are separated from each other by a predetermined distance or more. It is characterized in that it is connected to a power supply line, and the plurality of rectifying circuits are connected to the power supply line at a predetermined distance or more. In the above invention, since the driving driver and the rectifying circuit are connected to the power supply wiring at a predetermined distance or more, the power supply voltage drop can be sufficiently suppressed.

【0023】請求項11の発明に於ては、半導体装置
は、グランド電圧より低い基板電圧を生成するための複
数の容量を含む基板電圧発生回路を含み、該複数の容量
がチップ内で分散して配置されることを特徴とする。上
記発明に於ては、基板電圧発生回路の容量がチップ内で
分散して配置されるので、基板電圧発生回路全体を一箇
所に配置した場合に比較して、他の回路のレイアウトに
余裕を持たせることが出来る。
According to another aspect of the invention, the semiconductor device includes a substrate voltage generating circuit including a plurality of capacitors for generating a substrate voltage lower than the ground voltage, and the plurality of capacitors are dispersed in the chip. It is characterized by being arranged. In the above invention, since the capacitance of the substrate voltage generating circuit is distributed and arranged in the chip, there is more room in the layout of other circuits than when the entire substrate voltage generating circuit is arranged in one place. You can have it.

【0024】請求項12の発明に於ては、半導体装置
は、グランド電圧より低い基板電圧を生成するための容
量を駆動する複数のドライバを含む基板電圧発生回路を
含み、該複数のドライバがチップ内で分散して配置され
ることを特徴とする。上記発明に於ては、基板電圧発生
回路の容量を駆動するドライバを分散して配置するの
で、基板電圧発生回路に対する電源電圧の供給が分散さ
れて、電源電圧の降下を防ぐことが出来る。
According to a twelfth aspect of the present invention, the semiconductor device includes a substrate voltage generating circuit including a plurality of drivers for driving a capacitance for generating a substrate voltage lower than the ground voltage, and the plurality of drivers include a chip. It is characterized in that they are distributed in the interior. In the above invention, the drivers for driving the capacitance of the substrate voltage generating circuit are arranged in a dispersed manner, so that the supply of the power supply voltage to the substrate voltage generating circuit is dispersed and the drop of the power supply voltage can be prevented.

【0025】[0025]

【発明の実施の形態】以下に、本発明の実施例を添付の
図面を用いて説明する。図1は、本発明による昇圧回路
の第1の実施例を示す。図1の昇圧回路10は、NMO
Sトランジスタ11及び12、インバータ13乃至1
5、及び容量16乃至18、昇圧センサ19、及びオシ
レータ20を含む。インバータ13乃至15は、昇圧用
容量である容量16乃至18を駆動するドライバであ
り、NMOSトランジスタ11及び12は、昇圧電圧を
生成するための整流用回路を構成する。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings. FIG. 1 shows a first embodiment of a booster circuit according to the present invention. The booster circuit 10 of FIG.
S transistors 11 and 12, inverters 13 to 1
5, the capacitors 16 to 18, the boost sensor 19, and the oscillator 20. The inverters 13 to 15 are drivers that drive the capacitors 16 to 18 that are boosting capacitors, and the NMOS transistors 11 and 12 form a rectifying circuit for generating a boosted voltage.

【0026】昇圧回路10の動作は、図7の昇圧回路2
00と同様である。即ち、昇圧回路10の出力端子OU
Tには、昇圧電圧VDHが生成される。半導体装置内部
で、この出力端子OUTからの電流が消費されると、昇
圧電圧VDHが下降する。昇圧センサ19は、昇圧電圧
VDHを監視しており、昇圧電圧VDHが所定のしきい
値電圧より低くなるとオシレータ20を駆動する。この
オシレータ20が駆動することによって、昇圧回路10
の出力である昇圧電圧VDHを所定のしきい値電圧以上
に押し上げる。
The operation of the booster circuit 10 is the same as that of the booster circuit 2 of FIG.
The same as 00. That is, the output terminal OU of the booster circuit 10
The boosted voltage VDH is generated at T. When the current from the output terminal OUT is consumed inside the semiconductor device, the boosted voltage VDH drops. The boost sensor 19 monitors the boost voltage VDH, and drives the oscillator 20 when the boost voltage VDH becomes lower than a predetermined threshold voltage. By driving this oscillator 20, the booster circuit 10
The boosted voltage VDH, which is the output of, is pushed up to a predetermined threshold voltage or higher.

【0027】具体的には、まずオシレータ20の出力が
HIGHにあるとき、インバータ13乃至15の出力は
LOWである。このときダイオードとして動作するNM
OSトランジスタ11に電流が流れ、ノードAの電位
は、電源電圧VDDよりNMOSトランジスタ11のし
きい値電圧Vthだけ低い電位(VDD−Vth)とな
る。次にオシレータ20の出力がLOWになると、イン
バータ13乃至15の出力はHIGH(電位VDD)に
なる。インバータ13乃至15の出力はノードAに容量
結合されているので、ノードAの電位は(2VDD−V
th)となる。このとき昇圧電圧VDHはノードAの電
位より低い電位にあり、NMOSトランジスタ12が導
通される。従って、ノードAの電荷が出力端子OUTに
供給されて、昇圧電圧VDHが上昇する。
Specifically, first, when the output of the oscillator 20 is HIGH, the outputs of the inverters 13 to 15 are LOW. NM that operates as a diode at this time
A current flows through the OS transistor 11, and the potential of the node A becomes lower than the power supply voltage VDD by the threshold voltage Vth of the NMOS transistor 11 (VDD−Vth). Next, when the output of the oscillator 20 becomes LOW, the outputs of the inverters 13 to 15 become HIGH (potential VDD). Since the outputs of the inverters 13 to 15 are capacitively coupled to the node A, the potential of the node A is (2VDD-V
th). At this time, the boosted voltage VDH is lower than the potential of the node A, and the NMOS transistor 12 is turned on. Therefore, the charge of the node A is supplied to the output terminal OUT, and the boosted voltage VDH rises.

【0028】オシレータ20がHIGH及びLOWの間
を繰り返し切り替わることによって、以上の動作が複数
回繰り返され、昇圧電圧VDHが所定のしきい値電圧以
上にまで押し上げられる。昇圧電圧VDHが所定のしき
い値電圧以上になると、昇圧センサ19によって制御さ
れるオシレータ20の動作が停止する。図1の昇圧回路
10に於ては、複数個(図では例として3つ)の昇圧用
容量16乃至18が設けられ、また同数の昇圧用容量駆
動用のインバータ13乃至15が設けられる。図7の昇
圧回路200と同程度の昇圧能力を達成するためには、
容量16乃至18の各々の面積は容量204の面積の1
/3程度でよく、またインバータ13乃至15の各々の
昇圧用容量駆動能力はインバータ203の1/3程度で
よい。インバータ13乃至15をチップ内で分散して配
置すれば、各インバータ13乃至15が消費する電流も
チップ内で分散されることになり、昇圧回路10による
周辺電源電圧の低下を抑さえることが出来る。また容量
16乃至18が分散して配置されるので、昇圧回路10
がチップ内の特定の位置で大きな面積を占有することが
なく、他の回路に対して余裕のあるレイアウトを提供で
きる。
By the oscillator 20 repeatedly switching between HIGH and LOW, the above operation is repeated a plurality of times, and the boosted voltage VDH is pushed up to a predetermined threshold voltage or higher. When the boosted voltage VDH becomes equal to or higher than a predetermined threshold voltage, the operation of the oscillator 20 controlled by the boost sensor 19 is stopped. In the booster circuit 10 of FIG. 1, a plurality of (three in the figure as an example) boosting capacitors 16 to 18 are provided, and the same number of boosting capacitor driving inverters 13 to 15 are provided. To achieve the same boosting capability as the booster circuit 200 of FIG.
The area of each of the capacitors 16 to 18 is 1 of the area of the capacitor 204.
It may be about / 3, and the boosting capacity driving capability of each of the inverters 13 to 15 may be about 1/3 of that of the inverter 203. If the inverters 13 to 15 are distributed and arranged in the chip, the current consumed by each of the inverters 13 to 15 is also distributed in the chip, and the reduction of the peripheral power supply voltage due to the booster circuit 10 can be suppressed. . Since the capacitors 16 to 18 are arranged in a dispersed manner, the booster circuit 10
Does not occupy a large area at a specific position in the chip, and can provide a layout with a margin for other circuits.

【0029】図2は、昇圧回路10の半導体装置内での
配置の一例を示す図である。図2に於て、昇圧回路10
が、半導体チップ30内の3箇所に配置され、VDD配
線31を介してVDDパッド32から電源電圧VDDが
供給される。図2に於ては、昇圧回路10は3つの回路
として示されるが、これは昇圧回路10で電流消費及び
チップ占有面積が最も大きな回路部分であるインバータ
13乃至15及び容量16乃至18を、3箇所に分散し
て配置することを示すものである。それ以外のNMOS
トランジスタ11及び12、昇圧センサ19、及びオシ
レータ20は、面積及び消費電流に関して比較的小さな
回路部分であり、図示を省略する。
FIG. 2 is a diagram showing an example of the arrangement of the booster circuit 10 in the semiconductor device. In FIG. 2, the booster circuit 10
However, the power supply voltage VDD is supplied from the VDD pad 32 via the VDD wiring 31 at three locations in the semiconductor chip 30. In FIG. 2, the booster circuit 10 is shown as three circuits. This is because the booster circuit 10 includes the inverters 13 to 15 and the capacitors 16 to 18 which are the circuit portions having the largest current consumption and chip occupying area. It is shown that they are distributed and arranged in different places. Other NMOS
The transistors 11 and 12, the boost sensor 19, and the oscillator 20 are circuit portions that are relatively small in terms of area and current consumption, and are not shown.

【0030】図2に示されるように、昇圧回路10が複
数(図では例として3つ)の回路部分として分散して配
置され、各部分がVDD配線31から電源電圧VDDを
受け取る。従って、昇圧回路10に対する電源電圧VD
Dの供給が半導体チップ30内で分散され、電源電圧V
DDの低下を抑制することが出来る。この際、昇圧回路
10の複数の回路部分を、所定の間隔以上離してVDD
配線31に接続すれば、電源電圧VDDの低下を無視で
きるほど小さく出来る。
As shown in FIG. 2, the booster circuits 10 are arranged in a distributed manner as a plurality of (three in the figure as an example) circuit portions, and each portion receives the power supply voltage VDD from the VDD wiring 31. Therefore, the power supply voltage VD for the booster circuit 10
The supply of D is distributed in the semiconductor chip 30, and the power supply voltage V
The decrease in DD can be suppressed. At this time, the plurality of circuit parts of the booster circuit 10 are separated by VDD or more by a predetermined distance or more.
If it is connected to the wiring 31, the decrease in the power supply voltage VDD can be made so small that it can be ignored.

【0031】図3は、昇圧回路10の半導体装置内での
配置の別の一例を示す図である。図3(A)は、従来の
昇圧回路200を半導体記憶装置内に配置した例を示
し、図3(B)は、本発明の昇圧回路10を半導体記憶
装置内に配置した例を示す。図3(A)及び図3(B)
に於て、半導体記憶装置35は、複数のメモリセルマト
リクス36と、周辺回路37を含む。図3(A)に示さ
れるように、従来の昇圧回路200は、半導体記憶装置
35内の一箇所に配置されるため、点線で示される未使
用領域38が生じてしまう。図3(B)に示されるよう
に、本発明の昇圧回路10は、昇圧用容量を複数の容量
16乃至18(図1参照)に分割して半導体記憶装置3
5内で分散して配置するので、分散された各回路部分の
面積を小さくすることが可能である。従って、図3
(A)と図3(B)との比較から分かるように、未使用
領域38を無くすと共に、周辺回路37のレイアウトに
余裕を持たせることが出来る。
FIG. 3 is a diagram showing another example of the arrangement of the booster circuit 10 in the semiconductor device. FIG. 3A shows an example in which the conventional booster circuit 200 is arranged in the semiconductor memory device, and FIG. 3B shows an example in which the booster circuit 10 of the present invention is arranged in the semiconductor memory device. 3A and 3B
In the above, the semiconductor memory device 35 includes a plurality of memory cell matrices 36 and a peripheral circuit 37. As shown in FIG. 3A, since the conventional booster circuit 200 is arranged at one place in the semiconductor memory device 35, an unused area 38 indicated by a dotted line is generated. As shown in FIG. 3B, in the booster circuit 10 of the present invention, the booster capacitor is divided into a plurality of capacitors 16 to 18 (see FIG. 1) and the semiconductor memory device 3 is divided.
Since they are arranged in a distributed manner within 5, it is possible to reduce the area of each distributed circuit portion. Therefore, FIG.
As can be seen from the comparison between (A) and FIG. 3 (B), the unused area 38 can be eliminated and the layout of the peripheral circuit 37 can have a margin.

【0032】図4は、本発明による昇圧回路の第2の実
施例を示す。図4に於て、図1と同一の構成要素は同一
の番号で参照され、その説明は省略する。図4の第2の
実施例の昇圧回路は、整流用回路を昇圧用容量と同一数
設けるものである。図4の昇圧回路10Aは、NMOS
トランジスタ11−1乃至11−3、NMOSトランジ
スタ12−1乃至12−3、インバータ13乃至15、
及び容量16乃至18、昇圧センサ19、及びオシレー
タ20を含む。図4の昇圧回路10Aは、図1の昇圧回
路10のNMOSトランジスタ11及び12が、3つの
NMOSトランジスタ11−1乃至11−3と12−1
乃至12−3に分割されたことを除けば、昇圧回路10
と同一の構成である。
FIG. 4 shows a second embodiment of the booster circuit according to the present invention. 4, the same elements as those of FIG. 1 are referred to by the same numerals, and a description thereof will be omitted. In the booster circuit of the second embodiment shown in FIG. 4, the same number of rectifying circuits as boosting capacitors are provided. The booster circuit 10A of FIG.
Transistors 11-1 to 11-3, NMOS transistors 12-1 to 12-3, inverters 13 to 15,
And capacitors 16 to 18, a boost sensor 19, and an oscillator 20. In the booster circuit 10A of FIG. 4, the NMOS transistors 11 and 12 of the booster circuit 10 of FIG. 1 are three NMOS transistors 11-1 to 11-3 and 12-1.
To 12-3, except for the booster circuit 10
It has the same configuration as.

【0033】昇圧回路10Aに於ては、インバータ13
及び容量16がNMOSトランジスタ11−1及び12
−1を駆動し、インバータ14及び容量17がNMOS
トランジスタ11−2及び12−2を駆動する。更に、
インバータ15及び容量18がNMOSトランジスタ1
1−3及び12−3を駆動する。この構成に於ては、図
1のNMOSトランジスタ11及び12を複数個に分割
するので、電源電圧VDDからの電流供給を、図1の場
合よりも更に分散することが出来る。従って、電源電圧
VDDの電圧降下の防止及び昇圧回路の効率向上に関し
て、図4の回路構成の方が図1の回路構成よりも望まし
い。
In the booster circuit 10A, the inverter 13
And the capacitor 16 is the NMOS transistors 11-1 and 12
-1 is driven, and the inverter 14 and the capacitor 17 are NMOS
The transistors 11-2 and 12-2 are driven. Furthermore,
The inverter 15 and the capacitor 18 are NMOS transistors 1
Drive 1-3 and 12-3. In this configuration, since the NMOS transistors 11 and 12 in FIG. 1 are divided into a plurality of parts, the current supply from the power supply voltage VDD can be further dispersed than in the case of FIG. Therefore, in terms of preventing the voltage drop of the power supply voltage VDD and improving the efficiency of the booster circuit, the circuit configuration of FIG. 4 is more desirable than the circuit configuration of FIG.

【0034】昇圧回路10Aは、NMOSトランジスタ
12−1乃至12−3の各々から供給される昇圧電圧V
DHが同一の電位になることを保証するために、NMO
Sトランジスタ12−1乃至12−3の各ソースを信号
線Lで共通にする必要がある。しかしながら信号線L上
の任意の点から、昇圧電圧VDHを他の回路に供給する
ことが出来る。従って、昇圧電圧VDHを供給するため
に、チップ内で長い信号線を引き回す必要がない。
The booster circuit 10A has a boosted voltage V supplied from each of the NMOS transistors 12-1 to 12-3.
To ensure that DH is at the same potential, NMO
The sources of the S transistors 12-1 to 12-3 need to be shared by the signal line L. However, the boosted voltage VDH can be supplied to another circuit from an arbitrary point on the signal line L. Therefore, it is not necessary to route a long signal line in the chip to supply the boosted voltage VDH.

【0035】但し図4の昇圧回路10Aは、NMOSト
ランジスタ11及び12を複数個設けることによって、
図1の昇圧回路10よりもチップ占有面積が大きくな
る。従って、図4の昇圧回路10Aは、チップ面積に余
裕がある場合に用いることが望ましい。図5は、本発明
による基板電圧発生回路の第1の実施例を示す。図5に
於て、図1と同一の構成要素は同一の番号で参照され、
その説明は省略する。基板電圧発生回路は、半導体装置
に於て基板の電位をグランド電位よりも低い電位に保つ
ために、グランド電位よりも低い電位である基板電圧V
BBを生成する。
However, the booster circuit 10A of FIG. 4 is provided with a plurality of NMOS transistors 11 and 12,
The chip occupying area is larger than that of the booster circuit 10 of FIG. Therefore, the booster circuit 10A of FIG. 4 is preferably used when the chip area has a margin. FIG. 5 shows a first embodiment of the substrate voltage generating circuit according to the present invention. 5, the same elements as those of FIG. 1 are referred to by the same numerals,
The description is omitted. The substrate voltage generation circuit uses a substrate voltage V that is a potential lower than the ground potential in order to keep the potential of the substrate lower than the ground potential in the semiconductor device.
Generate BB.

【0036】図5の基板電圧発生回路40は、NMOS
トランジスタ41及び42、インバータ43乃至45、
及び容量46乃至48、基板電圧センサ49、及びオシ
レータ50を含む。インバータ43乃至45は、容量4
6乃至48を駆動するドライバであり、NMOSトラン
ジスタ41及び42は、基板電圧VBBを生成するため
の整流用回路を構成する。
The substrate voltage generating circuit 40 of FIG.
Transistors 41 and 42, inverters 43 to 45,
And capacitors 46 to 48, a substrate voltage sensor 49, and an oscillator 50. The inverters 43 to 45 have a capacity of 4
The NMOS transistors 41 and 42 are drivers for driving 6 to 48, and form a rectifying circuit for generating the substrate voltage VBB.

【0037】図5の基板電圧発生回路40の出力端子O
UTには、基板電圧VBBが生成される。半導体装置内
部で基板電位VBBが上昇して所定のしきい値電圧より
高くなると、基板電圧VBBを監視している基板電圧セ
ンサ49が、オシレータ50を駆動する。このオシレー
タ50が駆動することによって、基板電圧発生回路40
の出力である基板電圧VBBを所定のしきい値電圧以下
に引き下げる。
Output terminal O of substrate voltage generating circuit 40 of FIG.
A substrate voltage VBB is generated at the UT. When the substrate potential VBB rises and becomes higher than a predetermined threshold voltage inside the semiconductor device, the substrate voltage sensor 49 monitoring the substrate voltage VBB drives the oscillator 50. By driving this oscillator 50, the substrate voltage generation circuit 40
Substrate voltage VBB, which is the output of, is lowered below a predetermined threshold voltage.

【0038】具体的には、まずオシレータ50の出力が
LOWにあるとき、インバータ43乃至45の出力はH
IGHである。このときダイオードとして動作するNM
OSトランジスタ42に電流が流れ、ノードAの電位
は、グランド電圧VSSよりNMOSトランジスタ42
のしきい値電圧Vthだけ高い電位(VSS+Vth)
となる。次にオシレータ50の出力がHIGHになる
と、インバータ43乃至45の出力はLOW(電位VS
S)になる。インバータ43乃至45の出力はノードA
に容量結合されているので、ノードAの電位は電位VS
Sより低い電位となる。このとき基板電圧VBBはノー
ドAの電位より高い電位にあり、NMOSトランジスタ
41が導通される。従って、出力端子OUTからノード
Aに電荷が供給されて、基板電圧VBBが下降する。
Specifically, first, when the output of the oscillator 50 is LOW, the outputs of the inverters 43 to 45 are H level.
It is IGH. NM that operates as a diode at this time
A current flows through the OS transistor 42, and the potential of the node A is higher than the ground voltage VSS by the NMOS transistor 42.
Higher than the threshold voltage Vth of (VSS + Vth)
Becomes Next, when the output of the oscillator 50 becomes HIGH, the outputs of the inverters 43 to 45 become LOW (potential VS).
S). The outputs of the inverters 43 to 45 are node A
Therefore, the potential of the node A is the potential VS.
The potential is lower than S. At this time, the substrate voltage VBB is higher than the potential of the node A, and the NMOS transistor 41 is turned on. Therefore, charges are supplied from the output terminal OUT to the node A, and the substrate voltage VBB drops.

【0039】オシレータ50がHIGH及びLOWの間
を繰り返し切り替わることによって、以上の動作が複数
回繰り返され、基板電圧VBBが所定のしきい値電圧以
下にまで引き下げられる。基板電圧VBBが所定のしき
い値電圧以下になると、基板電圧センサ49によって制
御されるオシレータ50の動作が停止する。図5の基板
電圧発生回路40に於ては、複数個(図では例として3
つ)の容量46乃至48が設けられ、また同数の容量駆
動用のインバータ43乃至45が設けられる。昇圧回路
の場合と同様に、インバータ43乃至45をチップ内で
分散して配置すれば、各インバータ43乃至45が消費
する電流もチップ内で分散されることになり、基板電圧
発生回路40による周辺電源電圧の低下を抑さえること
が出来る。この際、基板電圧発生回路40の複数の回路
部分を、所定の間隔以上離してVDD配線に接続すれ
ば、電源電圧VDDの低下を無視できるほど小さく出来
る。また容量46乃至48が分散して配置されるので、
基板電圧発生回路40がチップ内の特定の位置で大きな
面積を占有することがなく、他の回路に対して余裕のあ
るレイアウトを提供できる。
By the oscillator 50 repeatedly switching between HIGH and LOW, the above operation is repeated a plurality of times, and the substrate voltage VBB is lowered to a predetermined threshold voltage or less. When the substrate voltage VBB becomes equal to or lower than the predetermined threshold voltage, the operation of the oscillator 50 controlled by the substrate voltage sensor 49 stops. In the substrate voltage generation circuit 40 shown in FIG.
Capacitors 46 to 48 are provided, and the same number of inverters 43 to 45 for driving the capacitors are provided. As in the case of the booster circuit, if the inverters 43 to 45 are distributed and arranged in the chip, the current consumed by each of the inverters 43 to 45 is also distributed in the chip, and the peripherals by the substrate voltage generation circuit 40 are distributed. It is possible to suppress a decrease in power supply voltage. At this time, if a plurality of circuit portions of the substrate voltage generation circuit 40 are connected to the VDD wiring at a predetermined distance or more, the decrease in the power supply voltage VDD can be made small enough to be ignored. In addition, since the capacitors 46 to 48 are dispersedly arranged,
The substrate voltage generation circuit 40 does not occupy a large area at a specific position in the chip, and it is possible to provide a layout with a margin for other circuits.

【0040】図6は、本発明による基板電圧発生回路の
第2の実施例を示す。図6に於て、図5と同一の構成要
素は同一の番号で参照され、その説明は省略する。図6
の第2の実施例の基板電圧発生回路は、整流用回路を容
量と同一の個数設けるものである。図6の基板電圧発生
回路40Aは、NMOSトランジスタ41−1乃至41
−3、NMOSトランジスタ42−1乃至42−3、イ
ンバータ43乃至45、及び容量46乃至48、基板電
圧発生センサ49、及びオシレータ50を含む。図6の
基板電圧発生回路40Aは、図5の基板電圧発生回路4
0のNMOSトランジスタ41及び42が、3つのNM
OSトランジスタ41−1乃至41−3と42−1乃至
42−3に分割されたことを除けば、基板電圧発生回路
40と同一の構成である。
FIG. 6 shows a second embodiment of the substrate voltage generating circuit according to the present invention. 6, the same elements as those of FIG. 5 are referred to by the same numerals, and a description thereof will be omitted. Figure 6
In the substrate voltage generating circuit of the second embodiment, the same number of rectifying circuits as capacitors are provided. The substrate voltage generating circuit 40A shown in FIG. 6 includes NMOS transistors 41-1 to 41.
-3, NMOS transistors 42-1 to 42-3, inverters 43 to 45, capacitors 46 to 48, a substrate voltage generation sensor 49, and an oscillator 50. The substrate voltage generation circuit 40A shown in FIG. 6 corresponds to the substrate voltage generation circuit 4 shown in FIG.
0 NMOS transistors 41 and 42 are three NM
It has the same configuration as the substrate voltage generation circuit 40 except that it is divided into OS transistors 41-1 to 41-3 and 42-1 to 42-3.

【0041】基板電圧発生回路40Aに於ては、インバ
ータ43及び容量46がNMOSトランジスタ41−1
及び42−1を駆動し、インバータ44及び容量47が
NMOSトランジスタ41−2及び42−2を駆動す
る。更に、インバータ45及び容量48がNMOSトラ
ンジスタ41−3及び42−3を駆動する。この構成に
於ては、図5のNMOSトランジスタ41及び42を複
数個に分割するので、電源電圧VDDからの電流供給
を、図5の場合よりも更に分散することが出来る。従っ
て、電源電圧VDDの電圧降下の防止及び基板電圧発生
回路の効率向上に関して、図6の回路構成の方が図5の
回路構成よりも望ましい。
In the substrate voltage generating circuit 40A, the inverter 43 and the capacitor 46 are the NMOS transistor 41-1.
And 42-1 are driven, and the inverter 44 and the capacitor 47 drive the NMOS transistors 41-2 and 42-2. Further, the inverter 45 and the capacitor 48 drive the NMOS transistors 41-3 and 42-3. In this configuration, since the NMOS transistors 41 and 42 in FIG. 5 are divided into a plurality of parts, the current supply from the power supply voltage VDD can be further dispersed than in the case of FIG. Therefore, in terms of preventing the voltage drop of the power supply voltage VDD and improving the efficiency of the substrate voltage generating circuit, the circuit configuration of FIG. 6 is more preferable than the circuit configuration of FIG.

【0042】但し図6の基板電圧発生回路40Aは、N
MOSトランジスタ41及び42を複数個設けることに
よって、図5の基板電圧発生回路40よりもチップ占有
面積が大きくなる。従って、図5の基板電圧発生回路4
0Aは、チップ面積に余裕がある場合に用いることが望
ましい。本発明は、実施例に基づいて説明されたが、上
記実施例に限定されるものではなく、特許請求の範囲に
記載される範囲内で、様々な変形・変更が可能なもので
ある。
However, the substrate voltage generating circuit 40A of FIG.
By providing a plurality of MOS transistors 41 and 42, the chip occupying area becomes larger than that of the substrate voltage generating circuit 40 of FIG. Therefore, the substrate voltage generation circuit 4 of FIG.
0A is preferably used when the chip area has a margin. Although the present invention has been described based on the embodiments, it is not limited to the above embodiments, and various modifications and changes can be made within the scope of the claims.

【0043】[0043]

【発明の効果】請求項1の発明に於ては、昇圧回路の容
量とドライバが複数個に分割され、チップ内で分散して
配置される。従って、各回路部分に対する電源電圧の供
給が分散されて、電源電圧の降下を防ぐことが出来る。
また回路全体を一箇所に配置した場合に比較して、分散
された各回路部分の面積は小さいので、他の回路のレイ
アウトに余裕を持たせることが出来る。
According to the first aspect of the invention, the capacitance of the booster circuit and the driver are divided into a plurality of parts, which are arranged in a distributed manner in the chip. Therefore, the supply of the power supply voltage to each circuit portion is dispersed, and it is possible to prevent the power supply voltage from dropping.
Further, compared to the case where the entire circuit is arranged at one place, the area of each dispersed circuit portion is small, so that a margin can be given to the layout of other circuits.

【0044】請求項2の発明に於ては、容量とドライバ
に加えて整流用回路も複数個に分割され、チップ内で分
散して配置される。従って整流用回路に対する電源電圧
の供給も分散されるので、電源電圧の降下防止の効果を
更に高めることが出来る。請求項3の発明に於ては、駆
動用ドライバを所定の間隔以上離して電源配線に接続す
るので、電源電圧降下を十分に抑制することが出来る。
According to the second aspect of the invention, in addition to the capacitor and the driver, the rectifying circuit is also divided into a plurality of pieces, which are arranged in a distributed manner in the chip. Therefore, the supply of the power supply voltage to the rectifying circuit is also dispersed, so that the effect of preventing the power supply voltage from dropping can be further enhanced. According to the third aspect of the invention, since the driving driver is connected to the power supply wiring at a predetermined distance or more, the power supply voltage drop can be sufficiently suppressed.

【0045】請求項4の発明に於ては、駆動用ドライバ
及び整流用回路を所定の間隔以上離して電源配線に接続
するので、電源電圧降下を十分に抑制することが出来
る。請求項5の発明に於ては、昇圧回路の昇圧用の容量
がチップ内で分散して配置されるので、昇圧回路全体を
一箇所に配置した場合に比較して、他の回路のレイアウ
トに余裕を持たせることが出来る。
In the fourth aspect of the invention, the driving driver and the rectifying circuit are connected to the power supply wiring at a predetermined distance or more, so that the power supply voltage drop can be sufficiently suppressed. In the invention of claim 5, since the boosting capacitors of the boosting circuit are arranged in a distributed manner in the chip, the layout of other circuits is improved compared to the case where the entire boosting circuit is arranged in one place. You can have a margin.

【0046】請求項6の発明に於ては、昇圧回路の昇圧
用容量を駆動するドライバを分散して配置するので、昇
圧回路に対する電源電圧の供給が分散されて、電源電圧
の降下を防ぐことが出来る。請求項7の発明に於ては、
基板電圧発生回路の容量とドライバが複数個に分割さ
れ、チップ内で分散して配置される。従って、各回路部
分に対する電源電圧の供給が分散されて、電源電圧の降
下を防ぐことが出来る。また回路全体を一箇所に配置し
た場合に比較して、分散された各回路部分の面積は小さ
いので、他の回路のレイアウトに余裕を持たせることが
出来る。
According to the sixth aspect of the present invention, the drivers for driving the boosting capacitors of the booster circuit are arranged in a distributed manner, so that the supply of the power supply voltage to the booster circuit is distributed and the drop of the power supply voltage is prevented. Can be done. According to the invention of claim 7,
The capacitance of the substrate voltage generating circuit and the driver are divided into a plurality of parts, which are distributed and arranged in the chip. Therefore, the supply of the power supply voltage to each circuit portion is dispersed, and it is possible to prevent the power supply voltage from dropping. Further, compared to the case where the entire circuit is arranged at one place, the area of each dispersed circuit portion is small, so that a margin can be given to the layout of other circuits.

【0047】請求項8の発明に於ては、容量とドライバ
に加えて整流用回路も複数個に分割され、チップ内で分
散して配置される。従って整流用回路に対する電源電圧
の供給も分散されるので、電源電圧の降下防止の効果を
更に高めることが出来る。請求項9の発明に於ては、駆
動用ドライバを所定の間隔以上離して電源配線に接続す
るので、電源電圧降下を十分に抑制することが出来る。
In the eighth aspect of the invention, in addition to the capacitor and the driver, the rectifying circuit is divided into a plurality of parts, which are arranged in a dispersed manner in the chip. Therefore, the supply of the power supply voltage to the rectifying circuit is also dispersed, so that the effect of preventing the power supply voltage from dropping can be further enhanced. In the invention of claim 9, the driving driver is connected to the power supply wiring at a predetermined distance or more, so that the power supply voltage drop can be sufficiently suppressed.

【0048】請求項10の発明に於ては、駆動用ドライ
バ及び整流用回路を、所定の間隔以上離して電源配線に
接続するので、電源電圧の降下を十分に抑制することが
出来る。請求項11の発明に於ては、基板電圧発生回路
の容量がチップ内で分散して配置されるので、基板電圧
発生回路全体を一箇所に配置した場合に比較して、他の
回路のレイアウトに余裕を持たせることが出来る。
According to the tenth aspect of the invention, since the driving driver and the rectifying circuit are connected to the power source wiring at a predetermined distance or more, it is possible to sufficiently suppress the power source voltage drop. According to the invention of claim 11, since the capacitances of the substrate voltage generating circuit are distributed and arranged in the chip, the layout of other circuits is different from the case where the entire substrate voltage generating circuit is arranged in one place. Can be afforded.

【0049】請求項12の発明に於ては、基板電圧発生
回路の容量を駆動するドライバを分散して配置するの
で、基板電圧発生回路に対する電源電圧の供給が分散さ
れて、電源電圧の降下を防ぐことが出来る。
According to the twelfth aspect of the present invention, since the drivers for driving the capacitance of the substrate voltage generating circuit are arranged in a distributed manner, the supply of the power source voltage to the substrate voltage generating circuit is dispersed and the power source voltage is reduced. Can be prevented.

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

【図1】本発明による昇圧回路の第1の実施例の回路図
である。
FIG. 1 is a circuit diagram of a first embodiment of a booster circuit according to the present invention.

【図2】本発明による昇圧回路の半導体装置内での配置
の一例を示す図である。
FIG. 2 is a diagram showing an example of arrangement of a booster circuit according to the present invention in a semiconductor device.

【図3】本発明による昇圧回路の半導体装置内での配置
の別の一例を示す図である。
FIG. 3 is a diagram showing another example of arrangement of a booster circuit according to the present invention in a semiconductor device.

【図4】本発明による昇圧回路の第2の実施例の回路図
である。
FIG. 4 is a circuit diagram of a second embodiment of the booster circuit according to the present invention.

【図5】本発明による基板電圧発生回路の第1の実施例
の回路図である。
FIG. 5 is a circuit diagram of a first embodiment of a substrate voltage generating circuit according to the present invention.

【図6】本発明による基板電圧発生回路の第2の実施例
の回路図である。
FIG. 6 is a circuit diagram of a second embodiment of the substrate voltage generating circuit according to the present invention.

【図7】従来の昇圧回路の回路構成の一例を示す回路図
である。
FIG. 7 is a circuit diagram showing an example of a circuit configuration of a conventional booster circuit.

【図8】従来の昇圧回路の半導体装置内に於ける配置を
示す図である。
FIG. 8 is a diagram showing an arrangement of a conventional booster circuit in a semiconductor device.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10、10A 昇圧回路 19 昇圧電圧センサ 20 オシレータ 30 半導体装置 31 VDD配線 32 VDDパッド 35 半導体記憶装置 36 メモリセルマトリクス 37 周辺回路 40、40A 基板電圧発生回路 49 基板電圧センサ 50 オシレータ 200 昇圧回路 205 昇圧電圧センサ 206 オシレータ 10, 10A booster circuit 19 Boost voltage sensor 20 oscillators 30 semiconductor devices 31 VDD wiring 32 VDD pad 35 Semiconductor Storage Device 36 memory cell matrix 37 Peripheral circuit 40, 40A Substrate voltage generation circuit 49 Substrate voltage sensor 50 oscillators 200 step-up circuit 205 Boost voltage sensor 206 oscillator

フロントページの続き (72)発明者 松崎 康郎 神奈川県川崎市中原区上小田中4丁目1 番1号 富士通株式会社内 (56)参考文献 特開 平6−283667(JP,A) 特開 平8−306870(JP,A) 特開 平8−251912(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H02M 3/07 G11C 11/407 G11C 11/413 Front Page Continuation (72) Inventor Yasuro Matsuzaki 4-1-1 Kamitadanaka, Nakahara-ku, Kawasaki City, Kanagawa Prefecture, Fujitsu Limited (56) Reference JP-A-6-283667 (JP, A) JP-A-8- 306870 (JP, A) JP 8-251912 (JP, A) (58) Fields investigated (Int.Cl. 7 , DB name) H02M 3/07 G11C 11/407 G11C 11/413

Claims (12)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】複数の容量と、 該複数の容量を駆動する複数のドライバと、 該複数の容量を介して該複数のドライバに容量結合され
た整流用回路を含む電源電圧より高い電圧を生成する昇
圧回路を含み、該複数の容量の出力側の一端が直接に又
は同一の回路構成を介して間接に共通のノードに並列に
接続され、該複数の容量と該複数のドライバが分散して
チップ内に配置されることを特徴とする半導体装置。
1. A voltage higher than a power supply voltage including a plurality of capacitors, a plurality of drivers for driving the plurality of capacitors, and a rectifying circuit capacitively coupled to the plurality of drivers via the plurality of capacitors is generated. Including a booster circuit, the output side ends of the plurality of capacitors are directly connected to each other.
Are indirectly connected in parallel to a common node through the same circuit configuration.
A semiconductor device in which the plurality of capacitors and the plurality of drivers are connected to each other and are distributed and arranged in a chip.
【請求項2】前記整流用回路は、前記複数の容量を介し
て前記複数のドライバに一対一に容量結合される複数の
整流用回路であり、該複数の整流用回路が分散してチッ
プ内に配置されることを特徴とする請求項1記載の半導
体装置。
2. The rectifying circuit is a plurality of rectifying circuits capacitively coupled to the plurality of drivers through the plurality of capacitors in a one-to-one correspondence, and the plurality of rectifying circuits are dispersed to form an on-chip chip. 2. The semiconductor device according to claim 1, wherein the semiconductor device is arranged in.
【請求項3】前記電源電圧を供給するための電源配線を
更に含み、前記複数のドライバは互いに所定の間隔以上
離れて該電源配線に接続されることを特徴とする請求項
1記載の半導体装置。
3. The semiconductor device according to claim 1, further comprising a power supply wiring for supplying the power supply voltage, wherein the plurality of drivers are connected to the power supply wiring at a predetermined distance or more from each other. .
【請求項4】前記電源電圧を供給するための電源配線を
更に含み、前記複数のドライバは互いに所定の間隔以上
離れて該電源配線に接続され、前記複数の整流用回路は
互いに所定の間隔以上離れて該電源配線に接続されるこ
とを特徴とする請求項2記載の半導体装置。
4. The power supply wiring for supplying the power supply voltage is further included, the plurality of drivers are connected to the power supply wiring at a predetermined distance or more from each other, and the plurality of rectification circuits are at a predetermined distance or more from each other. The semiconductor device according to claim 2, wherein the semiconductor device is separated and connected to the power supply wiring.
【請求項5】電源電圧より高い電圧を生成するための複
数の容量を含む昇圧回路を含み、該複数の容量の出力側
の一端が直接に又は同一の回路構成を介して間接に共通
のノードに並列に接続され、該複数の容量がチップ内で
分散して配置されることを特徴とする半導体装置。
5. A booster circuit including a plurality of capacitors for generating a voltage higher than a power supply voltage , the output side of the plurality of capacitors.
One end of is directly or indirectly through the same circuit configuration
Of the semiconductor device , wherein the plurality of capacitors are distributed and arranged in a chip.
【請求項6】電源電圧より高い電圧を生成するための容
量を駆動する複数のドライバを含む昇圧回路を含み、
複数のドライバの出力側の一端が同一の回路構成を介し
て間接に共通のノードに並列に接続され、該複数のドラ
イバがチップ内で分散して配置されることを特徴とする
半導体装置。
6. comprising a booster circuit including a plurality of drivers for driving the capacity to produce a higher voltage than the power supply voltage, the
One end on the output side of multiple drivers is connected via the same circuit
And indirectly connected in parallel to a common node, and the plurality of drivers are dispersedly arranged in a chip.
【請求項7】複数の容量と、 該複数の容量を駆動する複数のドライバと、 該複数の容量を介して該複数のドライバに容量結合され
た整流用回路を含むグランド電圧より低い基板電圧を生
成する基板電圧発生回路を含み、該複数の容量の出力側
の一端が直接に又は同一の回路構成を介して間接に共通
のノードに並列に接続され、該複数の容量と該複数のド
ライバが分散してチップ内に配置されることを特徴とす
る半導体装置。
7. A substrate voltage lower than a ground voltage including a plurality of capacitors, a plurality of drivers for driving the plurality of capacitors, and a rectifying circuit capacitively coupled to the plurality of drivers via the plurality of capacitors. An output side of the plurality of capacitors including a substrate voltage generating circuit for generating
One end of is directly or indirectly through the same circuit configuration
Of the semiconductor device , wherein the plurality of capacitors and the plurality of drivers are distributed and arranged in a chip.
【請求項8】前記整流用回路は、前記複数の容量を介し
て前記複数のドライバに一対一に容量結合される複数の
整流用回路であり、該複数の整流用回路が分散してチッ
プ内に配置されることを特徴とする請求項7記載の半導
体装置。
8. The rectification circuit is a plurality of rectification circuits capacitively coupled to the plurality of drivers through the plurality of capacitors in a one-to-one relationship, and the plurality of rectification circuits are dispersed in a chip. 8. The semiconductor device according to claim 7, wherein the semiconductor device is arranged in.
【請求項9】電源電圧を供給するための電源配線を更に
含み、前記複数のドライバは互いに所定の間隔以上離れ
て該電源配線に接続されることを特徴とする請求項7記
載の半導体装置。
9. The semiconductor device according to claim 7, further comprising a power supply wiring for supplying a power supply voltage, wherein the plurality of drivers are connected to the power supply wiring at a predetermined distance or more from each other.
【請求項10】電源電圧を供給するための電源配線を更
に含み、前記複数のドライバは互いに所定の間隔以上離
れて該電源配線に接続され、前記複数の整流用回路は互
いに所定の間隔以上離れて該電源配線に接続されること
を特徴とする請求項8記載の半導体装置。
10. A power supply line for supplying a power supply voltage, wherein the plurality of drivers are connected to the power supply line at a predetermined distance or more from each other, and the plurality of rectifying circuits are separated from each other by a predetermined distance or more. 9. The semiconductor device according to claim 8, wherein the semiconductor device is connected to the power supply wiring.
【請求項11】グランド電圧より低い基板電圧を生成す
るための複数の容量を含む基板電圧発生回路を含み、
複数の容量の出力側の一端が直接に又は同一の回路構成
を介して間接に共通のノードに並列に接続され、該複数
の容量がチップ内で分散して配置されることを特徴とす
る半導体装置。
11. includes a substrate voltage generating circuit including a plurality of capacitors for generating a low substrate voltage than the ground voltage, the
One end of the output side of multiple capacitors directly or the same circuit configuration
A semiconductor device, which is indirectly connected in parallel to a common node via a plurality of capacitors and in which the plurality of capacitors are dispersed and arranged in a chip.
【請求項12】グランド電圧より低い基板電圧を生成す
るための容量を駆動する複数のドライバを含む基板電圧
発生回路を含み、該複数のドライバの出力側の一端が同
一の回路構成を介して間接に共通のノードに並列に接続
され、該複数のドライバがチップ内で分散して配置され
ることを特徴とする半導体装置。
12. A substrate voltage generation circuit including a plurality of drivers for driving a capacitance for generating a substrate voltage lower than a ground voltage , wherein one end on an output side of the plurality of drivers is the same.
Indirectly connected in parallel to a common node via one circuit configuration
And the plurality of drivers are dispersedly arranged in the chip.
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