JP5085099B2 - 待機電流低減回路及びこれを有する半導体メモリ装置 - Google Patents
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Description
ダイオードD61に流れる電流Irは電流駆動能力比Mと絶対温度Tに比例し、抵抗R60と電荷量qには反比例することがわかる。前記電流Irの値に従い基準電圧Qrefが計算される。
41:内部電圧レギュレータ
42:温度情報生成部
43:工程情報生成部
44:LVCCディテクター
45:DPDセッティング部
XD1,XD2:ローデコーダー
MCA1,MCA2:メモリセルアレイ
BIAS:バイアス信号
Vgnd:接地連結端(仮想接地端)
V_C1,V_C2:接地電圧制御部(仮想接地制御部)
B_C1,B_C2:ブロック制御部
NM1−NMn、NM11−NMm:NMOSトランジスタ
BLK_f1、BLK_f2、BLK_fn:ブロック制御信号
P_ix,P_i0−P_in:温度センシング信号
DPD:ディープパワーダウン信号
P_ix,P_j0−P_jl:ヒューズトリミング信号
DFTIsb:待機電流テストイネーブル信号
BI:バーンインテストイネーブル信号
G1:デフォルト電圧セッティング部
G2:第1バイアス電圧制御部
G3:第2バイアス電圧制御部
G4:ロー電源電圧マージン保持部
G5:接地連結端フローティングゲート(仮想接地端フローティングゲート)
G6:モード転換部
61,84:比較部
63,65:ラッチ部
62,64:伝送ゲート
F1:第1ヒューズ
F2:第2ヒューズ
PWRESET:パワーリセット信号
71:ウェハレベルテスト経路
72:ヒューズトリミング信号生成経路
73:バッファ部
82:基準電圧発生器
YD1,YD2:コラムデコーダー
BLK_xsl、BLK_xs2:ローデコーダーの選択信号
BLK_ys1、BLK_ys2:コラムデコーダーの選択信号
Claims (28)
- 半導体メモリ装置における待機電流低減回路において、
待機電流テストの結果信号に従い設定されたレベルを有するバイアス信号を生成するバイアス信号生成部と、
前記半導体メモリ装置内のメモリセルの接地連結端と接地端との間に動作的に接続され、前記半導体メモリ装置の待機状態において前記設定されたバイアス信号のレベルに応じて前記接地連結端と接地端との間に流れる待機電流の大きさを調節する接地電圧制御部と、を備え、
前記バイアス信号生成部は、アクティブモードのときに第1ノードに電源電圧を提供し、ディープパワーダウンモードのときにターンオフされる第1PMOSトランジスタと、
アクティブモードのときに前記バイアス信号の出力端の第2ノードにデフォルト電圧を提供する第2PMOSトランジスタ及び第1NMOSトランジスタと、
アクティブモードのときに第3ノードに接地電圧を提供し、ディープパワーダウンモードのときにターンオフされる第2NMOSトランジスタを有するデフォルト電圧セッティング部と、を備える
ことを特徴とする待機電流低減回路。 - 前記待機電流テストは前記待機状態における漏れ電流を測定するテストである
ことを特徴とする請求項1に記載の待機電流低減回路。 - 前記接地電圧制御部は前記設定されたバイアス信号のレベルに応じて動作する少なくとも1つのNMOSトランジスタを備える
ことを特徴とする請求項1に記載の待機電流低減回路。 - 前記バイアス信号生成部はターゲット電圧以下の電源電圧を検出するロー電源電圧ディテクターの出力信号を受けて、前記ターゲット電圧以下の電源電圧で前記NMOSトランジスタをターンオンさせる
ことを特徴とする請求項3に記載の待機電流低減回路。 - 前記バイアス信号生成部はディープパワーダウンモードのときにディープパワーダウン信号を受けて前記接地連結端をフローティング状態にさせる
ことを特徴とする請求項1に記載の待機電流低減回路。 - 前記接地電圧制御部はアクティブモードの際にブロック制御信号を受信して前記接地連結端が接地電圧を有するようにするブロック制御部をさらに備える
ことを特徴とする請求項1に記載の待機電流低減回路。 - 前記ブロック制御部は前記ブロック制御信号がゲート端子に印加されるNMOSトランジスタを備える
ことを特徴とする請求項6に記載の待機電流低減回路。 - 半導体メモリ装置における待機電流低減回路において、
温度センサーから出力される温度センシング信号に従い設定されたレベルを有するバイアス信号を生成するバイアス信号生成部と、
前記半導体メモリ装置内のメモリセルの接地連結端と接地端との間に動作的に接続され、前記半導体メモリ装置の待機状態において前記設定されたバイアス信号のレベルに応じて前記接地連結端と接地端との間に流れる待機電流の大きさを調節する接地電圧制御部と、を備え、
前記バイアス信号生成部は、アクティブモードのときに第1ノードに電源電圧を提供し、ディープパワーダウンモードのときにターンオフされる第1PMOSトランジスタと、
アクティブモードのときに前記バイアス信号の出力端の第2ノードにデフォルト電圧を提供する第2PMOSトランジスタ及び第1NMOSトランジスタと、
アクティブモードのときに第3ノードに接地電圧を提供し、ディープパワーダウンモードのときにターンオフされる第2NMOSトランジスタを有するデフォルト電圧セッティング部と、を備える
ことを特徴とする待機電流低減回路。 - 前記バイアス信号生成部は前記温度センシング信号に従い前記バイアス信号の電圧レベルが変更されるように制御するバイアス電圧制御部を備える
ことを特徴とする請求項8に記載の待機電流低減回路。 - 前記接地電圧制御部は前記設定されたバイアス信号のレベルに応じて動作する少なくとも1つのNMOSトランジスタを備える
ことを特徴とする請求項8に待機電流低減回路。 - 前記バイアス信号生成部はターゲット電圧以下の電源電圧を検出するロー電源電圧ディテクターの出力信号を受けて、前記ターゲット電圧以下の電源電圧で前記NMOSトランジスタをターンオンさせる
ことを特徴とする請求項10に記載の待機電流低減回路。 - 前記バイアス信号生成部はディープパワーダウンモードのときにディープパワーダウン信号を受けて前記接地連結端をフローティング状態にさせる
ことを特徴とする請求項8に記載の待機電流低減回路。 - 半導体メモリ装置において、
温度センサーから出力される温度センシング信号及び待機電流テストの結果信号に従い設定されたレベルを有するバイアス信号を生成するバイアス信号生成部と、
前記半導体メモリ装置内のメモリセルの接地連結端と接地端との間に動作的に接続され、前記半導体メモリ装置の待機状態において前記設定されたバイアス信号のレベルに応じて前記接地連結端と接地端との間に流れる待機電流の大きさを調節する接地電圧制御部と、を備え、
前記バイアス信号生成部は、アクティブモードのときに第1ノードに電源電圧を提供し、ディープパワーダウンモードのときにターンオフされる第1PMOSトランジスタと、
アクティブモードのときに前記バイアス信号の出力端の第2ノードにデフォルト電圧を提供する第2PMOSトランジスタ及び第1NMOSトランジスタと、
アクティブモードのときに第3ノードに接地電圧を提供し、ディープパワーダウンモードのときにターンオフされる第2NMOSトランジスタを有するデフォルト電圧セッティング部と、を備える
ことを特徴とする半導体メモリ装置。 - 前記バイアス信号生成部は前記温度センシング信号を受けて前記バイアス信号のレベルを制御する第1バイアス電圧制御部を備える
ことを特徴とする請求項13に記載の半導体メモリ装置。 - 前記第1バイアス電圧制御部は、前記温度センシング信号に応じて前記バイアス信号のレベルが上昇または下降されるようにする第1電圧制御スイッチと、
前記温度センシング信号に応じて前記バイアス信号のレベルが上昇または保持されるようにする第2電圧制御スイッチと、を備える
ことを特徴とする請求項14に記載の半導体メモリ装置。 - 前記第1電圧制御スイッチは、前記温度センシング信号がローレベルの場合に前記バイアス信号のレベルを上昇させるPMOSトランジスタと、
前記温度センシング信号がハイレベルの場合に前記バイアス信号のレベルを下降させるNMOSトランジスタと、を備える
ことを特徴とする請求項15に記載の半導体メモリ装置。 - 前記第2電圧制御スイッチは、前記温度センシング信号がローレベルの場合に前記バイアス信号のレベルを上昇させるPMOSトランジスタを備える
ことを特徴とする請求項15に記載の半導体メモリ装置。 - 前記バイアス信号生成部は、前記メモリセルの待機電流テストの結果によるヒューズトリミング信号を受けて前記バイアス信号のレベルを制御する第2バイアス電圧制御部を備える
ことを特徴とする請求項13に記載の半導体メモリ装置。 - 前記バイアス信号生成部は、前記メモリセルの待機電流テストの結果、前記待機電流が基準値以上の場合には前記バイアス信号のレベルを下降させ、前記待機電流が前記基準値未満の場合には前記バイアス信号のレベルを上昇させるためのヒューズトリミング信号を生成するヒューズトリミング部を備える
ことを特徴とする請求項18に記載の半導体メモリ装置。 - 前記ヒューズトリミング部は、ウェハレベルにおいて前記メモリセルの待機電流テストの際に印加されるテスト信号をバッファ部でバッファーリングして前記第2バイアス電圧制御部に提供し、前記テスト信号入力端と前記バッファ部の間には前記メモリセルの待機電流テストの以後に切断される第1ヒューズを有するウェハレベルテスト経路と、
前記メモリセルの待機電流テストの結果に依存してトリミングされる第2ヒューズを有し、印加されるパワーリセット信号に応じて生成された信号を前記バッファ部でバッファーリングして前記第2バイアス電圧制御部に提供するヒューズトリミング信号生成経路と、を備える
ことを特徴とする請求項19に記載の半導体メモリ装置。 - 前記第2バイアス電圧制御部は、前記ヒューズトリミング信号を受信して前記バイアス信号のレベルを上昇または下降させる第3電圧制御スイッチと、
前記ヒューズトリミング信号を受信して前記バイアス信号のレベルを上昇または保持させる第4電圧制御スイッチと、を備える
ことを特徴とする請求項19に記載の半導体メモリ装置。 - 前記第3電圧制御スイッチは、前記ヒューズトリミング信号に応じて動作し、前記バイアス信号のレベルを上昇させるためのPMOSトランジスタと、
前記ヒューズトリミング信号に応じて動作し、前記バイアス信号のレベルを下降させるためのNMOSトランジスタと、を備える
ことを特徴とする請求項21に記載の半導体メモリ装置。 - 前記第4電圧制御スイッチは、前記ヒューズトリミング信号に応じて動作するPMOSトランジスタを備える
ことを特徴とする請求項21に記載の半導体メモリ装置。 - 前記バイアス信号生成部は、ターゲット電圧以下の電圧を検出するロー電源電圧ディテクターの出力信号を受けて、前記ターゲット電圧以下の電圧で前記バイアス信号のレベルが前記接地電圧制御部がターンオン可能なレベルに上昇されるようにするロー電源電圧マージン保持部を備える
ことを特徴とする請求項13に記載の半導体メモリ装置。 - 前記バイアス信号生成部は、ディープパワーダウンモードの際に前記接地電圧制御部がターンオフされるようにする接地連結端フローティングゲートを備える
ことを特徴とする請求項13に記載の半導体メモリ装置。 - 前記バイアス信号生成部は、テストのときに前記接地連結端が第1電圧になるように前記接地電圧制御部を制御し、待機のときに前記バイアス信号が前記接地電圧制御部に印加されるようにするモード転換部を備える
ことを特徴とする請求項13に記載の半導体メモリ装置。 - 前記接地電圧制御部はアクティブモードのときにブロック制御信号を受信して前記接地連結端が第2電圧を有するようにするブロック制御部を備える
ことを特徴とする請求項13に記載の半導体メモリ装置。 - 前記ブロック制御信号はアクティブモードにおいて前記メモリセルに連結されたワードラインがイネーブルされる時点よりも先立ってイネーブルされる
ことを特徴とする請求項27に記載の半導体メモリ装置。
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