JP3466593B2 - 電圧トランスレータ回路 - Google Patents

電圧トランスレータ回路

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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、電圧トランスレ
ータ回路に関する。この発明に係る電圧トランスレータ
回路は、例えば、フラッシュEEPROM(Electricall
y Erasable Programmable Read Only Memory) 等の半導
体メモリの、駆動回路に適用される。
【0002】
【従来の技術】一部の種類の半導体メモリでは、ワード
線に、複数種類の電圧を供給する必要がある。例えば、
フラッシュEEPROMでは、消去動作および書込動作
ではワード線に高電位(例えば12ボルト)が印加され
るが、読出動作ではワード線に低電位(例えば3.3ボ
ルト)が印加される。したがって、これらの半導体メモ
リでは、動作モードに適合する電位をワード線に印加す
ることができるように、駆動回路を構成する必要があ
る。
【0003】ワード線への印加電圧を変換する技術とし
ては、例えば、特開平10-149693 号公報で開示された技
術が知られている。この技術では、ローデコーダとワー
ド線との間に、電圧トランスレータ回路が、設けられ
る。
【0004】図8は、上記公報の図1に示された電圧ト
ランスレータ回路と同一の回路を示している。
【0005】図8において、バッファ811およびNA
NDゲート812は、ローデコーダの最終段を構成す
る。NANDゲート812からは、通常の電圧振幅(ハ
イレベル=VDD、ローレベル=GND)の信号が出力
される。電圧トランスレータ回路820は、この信号を
大きい電圧振幅(ハイレベル=VX、ローレベル=VX
GND)に変換して、ワード線WLに供給する。
【0006】電圧トランスレータ回路820は、ワード
線WLを電位VXGNDにプルダウンするためのnMO
Sトランジスタ821と、ワード線WLを電位VXにプ
ルアップするためのpMOSトランジスタ822とを備
えている。NANDゲート812からハイレベル電圧
(VDD)が出力されたとき、nMOSトランジスタ8
21はオンし且つpMOSトランジスタ822はオフす
るので、ワード線WLはVXGNDにプルダウンされ
る。また、NANDゲート812からローレベル電圧
(GND)が出力されたとき、nMOSトランジスタ8
21はオフし且つpMOSトランジスタ822がオンす
るので、ワード線WLはVXにプルアップされる。電圧
トランスレータ回路820は、さらに、ワード線WLの
電位がローレベル(VXGND)のときにpMOSトラ
ンジスタ822を完全にオフさせるための、pMOSト
ランジスタ823を備えている。このpMOSトランジ
スタ823は、nMOSトランジスタ821のオンに伴
ってオンし、pMOSトランジスタ822のゲート電位
をVXまでプルアップする。電圧トランスレータ回路
は、加えて、pMOSトランジスタ823のドレイン電
位VXがローデコーダに悪影響を及ぼすことを防止する
ための、nMOSトランジスタ824を備えている。
【0007】図9は、上記公報の図3に示された電圧ト
ランスレータ回路と同一の回路を示している。図9の電
圧トランスレータ回路は、図8の電圧トランスレータ回
路の動作速度を高速化したものである。
【0008】図9において、NORゲート911および
バッファ912は、ローデコーダの最終段を構成する。
電圧トランスレータ回路920は、上記電圧トランスレ
ータ回路820と同じトランジスタ821〜824を備
え、さらに、nMOSトランジスタ921を備えてい
る。
【0009】nMOSトランジスタ921は、NORゲ
ート911がローレベル(GND)からハイレベル(V
DD)に変化したときにオンし、プルアップトランジス
タ822のゲート電位をローレベル(GND)にプルダ
ウンする。これにより、プルアップトランジスタ822
を高速でオンさせることができ、したがって、ワード線
WLを高速でハイレベル(VX)にプルアップすること
ができる。
【0010】また、この電圧トランスレータ回路920
では、nMOSトランジスタ824のゲートが、ワード
線WLに接続されている。これにより、pMOSトラン
ジスタ823がオンしたとき、プルアップトランジスタ
822のゲート電位は、バッファ912の出力電位より
もわずかに高い電位に設定される。このため、バッファ
912の出力電位がローレベル(GND)からハイレベ
ル(VDD)に変化するときに、プルアップトランジス
タ822のゲート電位の上昇が高速化され、したがっ
て、プルアップトランジスタ822のターンオフが高速
化される。これにより、ワード線WLのプルダウンも、
高速化される。
【0011】
【発明が解決しようとする課題】上述したように、図9
の電圧トランスレータ回路920では、nMOSトラン
ジスタ921を設けることにより、プルアップトランジ
スタ822のゲート電位を高速でプルダウンすることが
できる。しかし、このnMOSトランジスタ921のソ
ース・ドレイン間には、pMOSトランジスタ823が
オンしているときに、高電圧VXが印加される。このた
め、nMOSトランジスタ921は、高電圧に耐え得る
ように構成する必要がある。すなわち、nMOSトラン
ジスタ921は、ゲート長を長くし、且つ、ゲート酸化
膜を厚くする必要がある。さらに、nMOSトランジス
タ921は、高速で動作させる必要があるので、大きい
ディメンジョンが必要である。このため、このnMOS
トランジスタ921の占有面積は、非常に大きくなって
しまう。
【0012】加えて、大面積のnMOSトランジスタ9
21を設けたことにより、電圧トランスレータ回路92
0には、消費電力が大きくなるという欠点がある。上述
したように、フラッシュEEPROMでは、消去動作お
よび書込動作ではワード線に高電位が印加されるが、読
出動作ではワード線にVDD程度の低電位が印加され
る。VXが非常に高い電位である場合、プルアップトラ
ンジスタ822は高速で動作する。しかし、VXがVD
D程度の低電位の場合、プルアップトランジスタ822
のゲート電位がローレベルからハイレベルに遷移する際
の所要時間が長くなってしまい、このため、プルアップ
トランジスタ822のターンオフ速度が遅くなってしま
う。したがって、VXが低電位の場合には、トランジス
タ821,822がともにオンしている時間が長くな
り、このため、トランジスタ821,822を貫通する
電流が増加してしまう。
【0013】このような理由から、高速で動作し、回路
面積が小さく、且つ、消費電力が小さい電圧トランスレ
ータ回路が嘱望されていた。
【0014】
【課題を解決するための手段】この発明に係る電圧トラ
ンスレータ回路は、第1電源ラインから供給される第1
電位または第2電源ラインから供給される第1電位より
も高い第2電位に基づく論理信号を論理出力ノードから
出力する論理回路部と、第3電源ラインから供給される
第1電位と等しい第3電位または第4電源ラインから供
給される第2電位以上の第4電位に基づくワード線電位
を電圧出力ノードから出力し、第1、第2、第3、第4
および第5トランジスタを具備する電圧出力部とを有す
る電圧トランスレータ回路に関する。
【0015】そして、第1トランジスタがソースが第3
電源ラインに接続されドレインが電圧出力ノードに接続
され且つゲートが論理出力ノードに接続された第1導電
型のトランジスタであり、第2トランジスタがソースが
第4電源ラインに接続され且つドレインが電圧出力ノー
ドに接続された第2導電型のトランジスタであり、第3
トランジスタがソースが第4電源ラインに接続されドレ
インが第2トランジスタのゲートに接続され且つゲート
が電圧出力ノードに接続された第2導電型のトランジス
タであり、第4トランジスタがソースが第2トランジス
タのゲートに接続され且つドレインが論理出力ノードに
接続された第1導電型のトランジスタであり、第5トラ
ンジスタがソースが第2電源ラインに接続されドレイン
が第4トランジスタのゲートに接続され且つゲートが論
理出力ノードに接続された第2導電型のトランジスタで
あることを特徴とする。
【0016】この発明によれば、第4トランジスタの制
御端子と第2電源ラインとの間に第5トランジスタを設
けたので、セルフブースト効果により、第2トランジス
タを高速でオフさせることができる。したがって、電圧
トランスレータ回路は高速で動作し、且つ、出力電圧レ
ベルが切り換わる際の貫通電流も小さい。加えて、第5
トランジスタとしては低耐圧トランジスタを使用するこ
とができるので、必要面積が小さい。
【0017】
【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の形態につ
いて、図面を用いて説明する。なお、図中、各構成成分
の大きさ、形状および配置関係は、本発明が理解できる
程度に概略的に示してあるにすぎず、また、以下に説明
する数値的条件は単なる例示にすぎない。
【0018】第1の実施の形態 以下、この発明の第1の実施の形態に係る電圧トランス
レータ回路について、フラッシュEEPROMに使用さ
れる場合を例に採って説明する。
【0019】図1は、この実施の形態に係るフラッシュ
EEPROMの要部構成を示す回路図である。
【0020】図1のフラッシュEEPROMは、ローデ
コーダ110と、電圧出力部120と、ワード線WLと
を備えている。
【0021】ローデコーダ110は、NORゲート11
1と、バッファ112とを備えている。NORゲート1
11は、信号nADR(m) ,nADR(m+1) と活性化信号nEN と
を入力する。信号nADR(m) ,nADR(m+1) は、mビット目
およびm+1ビット目のアドレス信号の反転値である。
また、活性化信号nEN は、負論理であり、したがって、
活性化状態のときローレベルになり且つ非活性化状態の
ときハイレベルになる。バッファ112は、NORゲー
ト111の出力値を反転して出力する。バッファ112
の電源端子は、グランドラインGND(この発明の第1
電源ライン)および電源ラインVDD(この発明の第2
電源ライン)に接続される。すなわち、バッファ112
は、グランドラインGNDから供給された電位をローレ
ベル信号として出力し、且つ、電源ラインVDDから供
給された電位をハイレベル信号として出力する。
【0022】電圧出力部120は、第1〜第5のMOS
トランジスタ121〜125を備えている。nMOSト
ランジスタ121(この発明の第1トランジスタ)は、
ソースおよびウェルが電源ラインVXGND(この発明
の第3の電源ライン)に接続され、ドレインがワード線
WLに接続され、且つ、ゲートがローデコーダ110の
出力端(すなわち、バッファ112の出力端)に接続さ
れている。pMOSトランジスタ122(この発明の第
2トランジスタ)は、ソースおよびウェルが電源ライン
VX(この発明の第4の電源ライン)に接続され、且
つ、ドレインがワード線に接続されている。pMOSト
ランジスタ123(この発明の第3トランジスタ)は、
ソースおよびウェルが電源ラインVXに接続され、ドレ
インがpMOSトランジスタ122のゲートに接続さ
れ、且つ、ゲートがワード線WLに接続されている。n
MOSトランジスタ124(この発明の第4トランジス
タ)は、ソースがpMOSトランジスタ122のゲート
に接続され、且つ、ドレインがローデコーダ110の出
力端に接続されている。pMOSトランジスタ125
(この発明の第5トランジスタ)は、ソースおよびウェ
ルが電源ラインVDDに接続され、ドレインがnMOS
トランジスタ124のゲートに接続され、且つ、ゲート
がローデコーダ110の出力端に接続されている。
【0023】ワード線WLは、フラッシュEEPROM
の行毎に設けられ、多数個のメモリセル(図示せず)が
接続される。図1には示されていないが、実際には、フ
ラッシュEEPROMのメモリセルアレイには、多数本
のワード線が設けられ、ワード線毎に図1と同様のロー
デコーダ110および電圧出力部120が設けられる。
【0024】なお、電源ラインVDDの供給電位は、フ
ラッシュEEPROMを構成する集積回路の駆動電位が
使用される。また、グランドラインGNDの電位は、接
地電位である。一方、電源VX、VXGNDの供給電位
は、フラッシュEEPROMの動作モード(書き込みモ
ード、消去モード、読み出しモード等)に応じて変化す
る。
【0025】次に、図1に示した電圧出力部120の動
作について、図2(C)のグラフを用いて説明する。図
2(C)は、VDD=2.7ボルト、VX=5.5ボル
トのときの、図1に示された電圧出力部120の動作シ
ミュレーションの結果である。
【0026】初期状態で、信号nADR(m) ,nADR(m+1) ,
nEN が、すべてローレベル(GND)であるとする。こ
のとき、NORゲート111の出力はハイレベル(VD
D)であり、したがって、バッファ112の出力電位
(すなわちノードN1の電位)はローレベル(GND)
である。このため、pMOSトランジスタ125はオン
しており、したがって、nMOSトランジスタ124の
ゲート電位はハイレベル(VDD)である。これによ
り、nMOSトランジスタ124は、オンしている。し
たがって、ノードN2の電位は、ローレベル(GND)
である。ノードN2の電位がGNDのとき、pMOSト
ランジスタ122はオンしている。また、ノードN1が
GNDのとき、nMOSトランジスタ121はオフして
いる。したがって、ワード線WLの電位は、ハイレベル
(VX)である。このため、pMOSトランジスタ12
3はオフしている。
【0027】次に、信号nADR(m) ,nADR(m+1) ,nEN の
いずれか一つ以上がハイレベル(VDD)に変化する
と、NORゲート111の出力はローレベル(GND)
になり、したがって、バッファ112の出力電位(すな
わちノードN1の電位)は上昇する。このため、nMO
Sトランジスタ121はターンオンする。加えて、ノー
ドN1の電位が上昇すると、pMOSトランジスタ12
5がターンオフし、したがって、nMOSトランジスタ
124のゲートはハイインピーダンスになる。このと
き、このnMOSトランジスタ124は、オン状態を維
持する。したがって、ノードN1の電位がハイレベル
(VDD)に達したとき、ノードN2の電位はVDD−
Vtとなる(VtはnMOSトランジスタ124のしき
い値電圧)。これにより、nMOSトランジスタ124
のゲートで、セルフブースト効果が発生する。すなわ
ち、nMOSトランジスタ124のソース電位が、この
トランジスタ124のゲート電位を、上昇させる。nM
OSトランジスタ124の最終的なゲート電位は、この
ゲートに接続された拡散領域(すなわち、pMOSトラ
ンジスタ125のドレイン拡散領域)のビルトイン電位
によって決定される。このビルトイン電位をVfとする
と、nMOSトランジスタ124のゲート電位は、セル
フブースト効果によって、VDD+Vfまで上昇する。
さらに、このゲート電位の上昇に伴って、nMOSトラ
ンジスタ124のソース電位(すなわちノードN2の電
位)も、Vfだけ上昇する。すなわち、ノードN2の電
位は、VDD+Vf−Vtまで上昇する。pMOSトラ
ンジスタ122のドレイン電流は、ノードN2の電位上
昇に伴って、減少する。上述したようにnMOSトラン
ジスタ121はオンしており、このため、pMOSトラ
ンジスタ122のドレイン電流の減少に応じて、ワード
線WLの電位が低下する。ワード線WLの電位が所定値
まで低下すると、pMOSトランジスタ123がターン
オンする。したがって、pMOSトランジスタ122の
ゲート電位は、ハイレベル(VX)まで上昇し、そし
て、pMOSトランジスタ122は完全にオフする。こ
れにより、ワード線WLの電位は、完全にローレベル
(VXGND)になる。
【0028】この実施の形態に係る電圧出力部120で
は、Vt>Vfとなるように、nMOSトランジスタ1
24のしきい値電圧VtおよびpMOSトランジスタ1
25のドレイン側ビルトイン電位が設定される。Vt>
Vfの場合、nMOSトランジスタ124のソース電位
VDD+Vf−Vtは、このトランジスタ124のドレ
イン電位VDDよりも低くなる。この場合、pMOSト
ランジスタ123がオンしてノードN2の電位が上昇す
ると、nMOSトランジスタ124はターンオフする。
したがって、ノードN2の電位がVDDより高くなって
も、ノードN2からノードN1に電流が流出することは
なく、したがって、ノードN2の電位は完全なハイレベ
ル(VX)まで上昇する。一方、Vt≦Vfの場合、n
MOSトランジスタ124のソース電位VDD+Vf−
Vtは、このトランジスタ124のドレイン電位VDD
と同電位またはそれ以上になる。この場合、pMOSト
ランジスタ123がオンしてノードN2の電位が上昇し
ても、nMOSトランジスタ124はターンオフしな
い。このため、ノードN2の電位がVDDより高くなる
と、ノードN2からノードN1に電流が流出し、したが
って、ノードN2の電位は完全なハイレベル(VX)ま
で上昇しない。この場合、pMOSトランジスタ122
は完全にはオフしないので、ワード線WLの電位は完全
なローレベル(VXGND)に達しない。
【0029】その後、信号nADR(m) ,nADR(m+1) ,nEN
が、すべてローレベル(GND)の状態に戻ったとす
る。このとき、NORゲート111の出力はハイレベル
(VDD)になり、したがって、バッファ112の出力
電位(すなわちノードN1の電位)はローレベル(GN
D)になる。このため、pMOSトランジスタ121は
ターンオフする。また、pMOSトランジスタ125は
ターンオンし、したがって、nMOSトランジスタ12
4はターンオンする。これにより、ノードN2の蓄積電
荷が、nMOSトランジスタ124と、バッファ112
のnMOSトランジスタ(図示せず)を介して、グラン
ドラインGNDに放出される。したがって、ノードN2
の電位は減少する。このため、nMOSトランジスタ1
22はターンオンする。これにより、ワード線WLの電
位は、上昇する。ワード線WLの電位が上昇すると、p
MOSトランジスタ123を流れる電流が減少し、した
がって、ノードN2の電位はさらに減少する。pMOS
トランジスタ123がターンオフすると、ノードN2の
電位はローレベル(GND)になり、したがって、pM
OSトランジスタ122は完全にオンする。これによ
り、ワード線WLの電位は、完全なハイレベル(VX)
になる。
【0030】以上の説明から解るように、pMOSトラ
ンジスタ125は、nMOSトランジスタ124のゲー
トのハイレベル/高インピーダンスの切り換えに使用さ
れるだけである。したがって、pMOSトランジスタ1
25としては、高耐圧トランジスタを使用する必要はな
い。すなわち、pMOSトランジスタ125の専有面積
は、nMOSトランジスタ921(図9参照)の専有面
積と比較して、非常に小さくてよい。したがって、電圧
出力部120の回路規模は、従来の電圧トランスレータ
回路920の回路規模と比較して、小さくすることがで
きる。
【0031】図2(A)は、従来の電圧トランスレータ
回路820(図8参照)の動作例であり、また、図2
(B)は、従来の電圧トランスレータ回路920(図9
参照)の動作例である。図2(A)、(B)ともに、V
DD=2.7ボルト且つVX=5.5ボルトのときのシ
ミュレーション結果である。
【0032】図2(A)、(C)の比較から解るよう
に、この実施の形態に係る電圧出力部120は、従来の
電圧トランスレータ回路820と比較して、ノードN2
の電位の立ち上がりが速く、このため、ワード線電位の
立ち下がりが速い(図2の符号矢印α参照)。また、図
2(B)、(C)の比較から解るように、この実施の形
態に係る電圧出力部120は、従来の電圧トランスレー
タ回路920と比較して、ほぼ同等の立ち下がり速度お
よび立ち上がり速度を有している。すなわち、VDD=
2.7ボルト且つVX=5.5ボルトのとき、電圧出力
部120の立ち下がり速度は、電圧トランスレータ回路
820より速く、電圧トランスレータ回路920と同程
度である。
【0033】図3は、VDD=2.7ボルト且つVX=
2.7ボルトのときの動作グラフである。図3におい
て、(A)は電圧トランスレータ回路820、(B)は
電圧トランスレータ回路920、(C)は電圧出力部1
20のシミュレーション結果を示している。
【0034】図3から解るように、電圧VXが低いと
き、各電圧トランスレータ回路820,920,120
の立ち下がり速度は、ほぼ同程度である。但し、ノード
N2の立ち上がり速度が、相違する(図3の矢印α参
照)。すなわち、ノードN2の立ち上がり速度は、電圧
出力部120が非常に速いのに対して、電圧トランスレ
ータ回路820は遅く、電圧トランスレータ回路920
はさらに遅い。電圧出力部120は、ノードN2の立ち
上がりが高速であるため、nMOSトランジスタ121
のターンオンからpMOSトランジスタ122のターン
オフまでの時間が短くなる。したがって、これらのMO
Sトランジスタ121,122に流れる貫通電流は小さ
い。これに対して、電圧トランスレータ回路820,9
20は、MOSトランジスタ821,822が両方とも
オンしている時間が長いので、貫通電流が大きい。
【0035】電圧トランスレータ回路におけるノードN
2の立ち上がりは、電源ラインVXの電圧が低くなるほ
ど、遅くなる。図4は、VDD=2.2ボルト且つVX
=2.2ボルトのときの動作グラフであり、(A)は電
圧トランスレータ回路820、(B)は電圧トランスレ
ータ回路920、(C)は電圧出力部120に対応して
いる。
【0036】図3と図4との比較から解るように、電圧
トランスレータ回路820,920,120のワード線
WLの立ち下がり速度は、電圧VXが小さくなっても、
それほど変化しない。これに対して、ノードN2の立ち
上がり速度は、電圧トランスレータ回路820,920
では電圧VXが低くなると、遅くなる。一方、電圧出力
部120では、電圧VXが低いときでも、ノードN2の
立ち上がりはあまり遅くならない。
【0037】図5および図6は、電圧トランスレータ回
路の貫通電流の大きさの経時変化を示すシミュレーショ
ン結果である。これらの図5、図6において、(A)は
電圧トランスレータ回路820、(B)は電圧トランス
レータ回路920、(C)は電圧出力部120に対応し
ている。図5および図6において、矢印αはワード線W
Lの電位の立ち下がり(ノードN2の立ち上がり)に対
応し、矢印βはワード線WLの電位の立ち上がり(ノー
ドN2の立ち下がり)に対応している。また、図5はV
DD=3.3ボルト且つVX=3.3ボルトのときの動
作グラフであり、図6はVDD=2.2ボルト且つVX
=2.2ボルトのときの動作グラフであ図5、図6から
解るように、この実施の形態に係る電圧出力部120
は、従来の電圧トランスレータ回路820,920と比
較して、ワード線WLの電位が立ち下がる際の貫通電流
が非常に小さい。特に、電圧VXが低いほど、この実施
の形態に係る電圧出力部120の貫通電流値と、従来の
電圧トランスレータ回路820,920の貫通電流値と
の差は、大きくなる。
【0038】以上説明したように、この実施の形態に係
る電圧出力部120は、回路規模が小さく、高速動作が
可能であり、且つ、電圧VXが低いときの消費電力が少
ない。
【0039】第2の実施の形態 次に、この発明の第2の実施の形態に係る電圧トランス
レータ回路について、フラッシュEEPROMに使用さ
れる場合を例に採って説明する。
【0040】図7は、この実施の形態に係るフラッシュ
EEPROMの要部構成を示す回路図である。図7にお
いて、図1と同じ符号を付した構成要素は、それぞれ図
1の場合と同じものである。
【0041】図7に示したように、この実施の形態に係
る電圧トランスレータ回路720は、nMOSトランジ
スタ721を備えている点で、第1の実施の形態に係る
電圧出力部120と異なる。
【0042】nMOSトランジスタ721において、ソ
ースはグランドラインGND(この発明の第1電源ライ
ン)に接続され、ドレインはpMOSトランジスタ12
2のゲートに接続され、且つ、ゲートはNORゲート1
11の出力端に接続される。このため、nMOSトラン
ジスタ721のゲートには、ローデコーダ110の出力
(すなわちバッファ112の出力)の反転値が印加され
る。nMOSトランジスタ721のドレインには高電圧
VXが印加され、したがって、nMOSトランジスタ7
21としては高耐圧トランジスタが使用される。
【0043】次に、図7に示した電圧トランスレータ回
路720の動作について説明する。電圧トランスレータ
回路720における、ノードN1、ノードN2およびワ
ード線WLの電位変化は、第1の実施の形態に係る電圧
出力部120の場合(図2(C)等参照)とほぼ同じで
ある。
【0044】初期状態で、信号nADR(m) ,nADR(m+1) ,
nEN が、すべてローレベル(GND)であるとする。こ
のとき、バッファ112の出力はローレベルである。し
たがって、第1の実施の形態と同様、nMOSトランジ
スタ124はオンしており、nMOSトランジスタ12
1はオフしており、pMOSトランジスタ122はオン
しており、且つ、pMOSトランジスタ123はオフし
ている。ワード線WLの電位は、ハイレベル(VX)で
ある。このとき、NORゲート111の出力はハイレベ
ルであり、したがって、nMOSトランジスタ721は
オンしている。しかし、ノードN2の電位はローレベル
(GND)であるため、nMOSトランジスタ721
は、電圧トランスレータ回路720全体の動作に影響し
ない。
【0045】次に、信号nADR(m) ,nADR(m+1) ,nEN の
いずれか一つ以上がハイレベル(VDD)に変化する
と、第1の実施の形態の場合と同様にして、ワード線W
Lの電位がローレベル(VXGND)になる。このと
き、NORゲート111の出力はローレベル(GND)
であり、したがって、nMOSトランジスタ721はオ
フする。このため、nMOSトランジスタ721は、電
圧トランスレータ回路720全体の動作に影響しない。
【0046】その後、信号nADR(m) ,nADR(m+1) ,nEN
が、すべてローレベル(GND)の状態に戻ったとす
る。このとき、第1の実施の形態と同様にして、nMO
Sトランジスタ124はターンオンする。また、このと
き、nMOSトランジスタ721もターンオンする。し
たがって、この実施の形態では、ノードN2の蓄積電荷
は、nMOSトランジスタ124およびバッファ112
を介してグランドラインGNDに流出するとともに、n
MOSトランジスタ721を介してグランドラインGN
Dに流出する。その後、第1の実施の形態の場合と同様
にして、ワード線WLの電位は、完全なハイレベル(V
X)になる。
【0047】このように、この実施の形態では、高耐圧
のnMOSトランジスタ721が、ノードN2からグラ
ンドラインGNDへの電荷の放出を補助する。
【0048】このため、この実施の形態では、バッファ
112内のnMOSトランジスタ(図示せず)のサイズ
を、小さくすることができる。すなわち、この実施の形
態によれば、低耐圧MOSトランジスタの回路面積を、
小さくすることができる。
【0049】加えて、nMOSトランジスタ124の占
有面積とnMOSトランジスタ721の占有面積との和
は、第1の実施の形態におけるnMOSトランジスタ1
24の占有面積と同程度でよい。
【0050】このように、この実施の形態によれば、上
述の第1の実施の形態と比較して、高耐圧MOSトラン
ジスタの回路面積を増大させることなく、非高耐圧トラ
ンジスタの回路面積を減少させることができる。すなわ
ち、この実施の形態によれば、電圧トランスレータ回路
の回路規模を、第1の実施の形態の場合よりもさらに小
さくすることができる。
【0051】加えて、この実施の形態に係る電圧トラン
スレータ回路720は、第1の実施の形態に係る電圧出
力部120と同様の、高速動作と低消費電力とを実現す
ることができる。
【0052】
【発明の効果】以上詳細に説明したように、この発明に
よれば、高速で動作し、回路面積が小さく、且つ、消費
電力が小さい電圧トランスレータ回路を提供することが
できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】第1の実施の形態に係る電圧トランスレータ回
路の回路図である。
【図2】(A)、(B)は従来の電圧トランスレータ回
路の動作説明図、(C)は第1の実施の形態に係る電圧
トランスレータ回路の回路の動作説明図である。
【図3】(A)、(B)は従来の電圧トランスレータ回
路の動作説明図、(C)は第1の実施の形態に係る電圧
トランスレータ回路の回路の動作説明図である。
【図4】(A)、(B)は従来の電圧トランスレータ回
路の動作説明図、(C)は第1の実施の形態に係る電圧
トランスレータ回路の回路の動作説明図である。
【図5】(A)、(B)は従来の電圧トランスレータ回
路の動作説明図、(C)は第1の実施の形態に係る電圧
トランスレータ回路の回路の動作説明図である。
【図6】(A)、(B)は従来の電圧トランスレータ回
路の動作説明図、(C)は第1の実施の形態に係る電圧
トランスレータ回路の回路の動作説明図である。
【図7】第2の実施の形態に係る電圧トランスレータ回
路の回路図である。
【図8】従来の電圧トランスレータ回路の回路図であ
る。
【図9】従来の電圧トランスレータ回路の回路図であ
る。
【符号の説明】
110 ローデコーダ 111 NORゲート 112 バッファ 120 電圧出力部 121,124 nMOSトランジスタ 122,123,125 pMOSトランジスタ

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 第1電源ラインから供給される第1電位
    または第2電源ラインから供給される前記第1電位より
    も高い第2電位に基づく論理信号を論理出力ノードから
    出力する論理回路部と、 第3電源ラインから供給される前記第1電位と等しい第
    3電位または第4電源ラインから供給される前記第2電
    位以上の第4電位に基づくワード線電位を電圧出力ノー
    ドから出力し、第1、第2、第3、第4および第5トラ
    ンジスタを具備する電圧出力部と、 を有する電圧トランスレータ回路であって、 前記第1トランジスタが、ソースが前記第3電源ライン
    に接続され、ドレインが前記電圧出力ノードに接続さ
    れ、且つ、ゲートが前記論理出力ノードに接続された第
    1導電型のトランジスタであり、 前記第2トランジスタが、ソースが前記第4電源ライン
    に接続され、且つ、ドレインが前記電圧出力ノードに接
    続された第2導電型のトランジスタであり、 前記第3トランジスタが、ソースが前記第4電源ライン
    に接続され、ドレインが前記第2トランジスタのゲート
    に接続され、且つ、ゲートが前記電圧出力ノードに接続
    された第2導電型のトランジスタであり、 前記第4トランジスタが、ソースが前記第2トランジス
    タのゲートに接続され、且つ、ドレインが前記論理出力
    ノードに接続された第1導電型のトランジスタであり、 前記第5トランジスタが、ソースが前記第2電源ライン
    に接続され、ドレインが前記第4トランジスタのゲート
    に接続され、且つ、ゲートが前記論理出力ノードに接続
    された、第2導電型のトランジスタである、 ことを特徴とする電圧トランスレータ回路。
  2. 【請求項2】 前記電圧出力部が、ソースが前記第1電
    源ラインに接続され、ドレインが前記第2トランジスタ
    のゲートに接続され、且つ、ゲートが前記論理信号の反
    転値を入力する第1導電型の第6トランジスタをさらに
    備えることを特徴とする請求項1に記載の電圧トランス
    レータ回路。
  3. 【請求項3】 前記論理回路部が、半導体メモリのロー
    デコーダであり、且つ、前記電圧出力ノードが前記半導
    体メモリのワード線に接続されていることを特徴とする
    請求項1または2に記載の電圧トランスレータ回路。
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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3862687B2 (ja) * 2003-09-09 2006-12-27 沖電気工業株式会社 レベルシフタ回路
GB2429315B (en) * 2004-05-12 2008-03-19 Spansion Llc Semiconductor device and its control method
KR100725993B1 (ko) * 2005-12-28 2007-06-08 삼성전자주식회사 누설 전류를 방지하는 로우 디코더 회로 및 이를 구비하는반도체 메모리 장치
CN107481748B (zh) * 2016-06-07 2020-06-05 中芯国际集成电路制造(上海)有限公司 一种字线电压生成电路、半导体器件及电子装置
US10707872B1 (en) * 2019-03-20 2020-07-07 Semiconductor Components Industries, Llc Digital buffer circuit

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4931670A (en) * 1988-12-14 1990-06-05 American Telephone And Telegraph Company TTL and CMOS logic compatible GAAS logic family
US5764077A (en) * 1996-02-05 1998-06-09 Texas Instruments Incorporated 5 volt tolerant I/O buffer circuit
IT1285894B1 (it) * 1996-09-13 1998-06-24 Texas Instruments Italia Spa Circuito di pilotaggio di riga per memorie flash eeprom a bassa tensione.

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