JPH05136686A - Substrate voltage generating circuit - Google Patents

Substrate voltage generating circuit

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JPH05136686A
JPH05136686A JP3294171A JP29417191A JPH05136686A JP H05136686 A JPH05136686 A JP H05136686A JP 3294171 A JP3294171 A JP 3294171A JP 29417191 A JP29417191 A JP 29417191A JP H05136686 A JPH05136686 A JP H05136686A
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Abstract

PURPOSE:To prevent a negative voltage of a substrate from being too small even when a large current flows suddenly to the substrate. CONSTITUTION:The subject circuit is provided with a substrate voltage generating section 20 to output a negative voltage as a voltage VBB to be given to a substrate and a substrate voltage detection section 10 to control the operation of the substrate voltage generating section 20 in response to a change in the substrate voltage. The substrate voltage generating section 20 has 1st and 2nd voltage generating circuits 22, 23 outputting a different negative voltage. The substrate voltage detection section 10 has a 1st voltage detection circuit 11 using -3V as its set voltage and a 2nd voltage detection circuit 12 using -2V as its set voltage. When the substrate voltage VBB decreases and is lower than -3V, the 2nd voltage generating circuit 23 to output a small negative voltage is selected and when the substrate voltage VBB rises and is smaller than -2V, the 1st voltage generating circuit 22 to output a larger negative voltage is selected.

Description

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

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、基板上の半導体素子が
安定動作するように基板に負の電圧を与えるための基板
電圧発生回路に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a substrate voltage generating circuit for applying a negative voltage to a substrate so that a semiconductor device on the substrate operates stably.

【0002】[0002]

【従来の技術】最近、半導体基板上に各種の素子が形成
された半導体装置の利用が高まっている。この半導体装
置のうちの基板に与えられる電圧は、半導体装置全体の
様々な特性を決める重要なものである。例えば、基板上
のNチャネル型MOSトランジスタのしきい値や他のト
ランジスタ特性に影響を与える。また、ダイナミック・
ランダムアクセス・メモリでは、基板上のメモリセルの
データ保持時間にも大きく影響する。
2. Description of the Related Art Recently, a semiconductor device having various elements formed on a semiconductor substrate has been increasingly used. The voltage applied to the substrate of the semiconductor device is an important factor that determines various characteristics of the entire semiconductor device. For example, it affects the threshold value of the N-channel MOS transistor on the substrate and other transistor characteristics. In addition,
In the random access memory, the data retention time of the memory cell on the substrate is also greatly affected.

【0003】まず、半導体基板に負の電圧を与えるため
の従来の基板電圧発生回路について、図12〜図14を
参照しながら説明する。
First, a conventional substrate voltage generating circuit for applying a negative voltage to a semiconductor substrate will be described with reference to FIGS.

【0004】図12は、基板電圧発生回路の従来例を示
す回路図である。同図において、VCCは電源電圧、VSS
は接地電圧、VBBは基板電圧、Qp101〜Qp224はPチャ
ネル型MOSトランジスタ、Qn101〜Qn212はNチャネ
ル型MOSトランジスタ、N101 〜N222 はノード名、
BBEは制御信号、C221 ,C222は容量である。
FIG. 12 is a circuit diagram showing a conventional example of a substrate voltage generating circuit. In the figure, VCC is the power supply voltage, VSS
Is the ground voltage, VBB is the substrate voltage, Qp101 to Qp224 are P channel type MOS transistors, Qn101 to Qn212 are N channel type MOS transistors, N101 to N222 are node names,
BBE is a control signal, and C221 and C222 are capacitors.

【0005】この基板電圧発生回路は、動作を保証すべ
き各種半導体素子と同一の基板上に形成されたものであ
って、大きく分けて基板電圧検知部10と基板電圧発生
部20との2つの部分からなる。このうち基板電圧検知
部10は、−3Vを検知用設定電圧とする第1の電圧検
知回路11と、−2Vを検知用設定電圧とする第2の電
圧検知回路12とを備える。基板電圧発生部20は、発
振回路21と電圧発生回路22とを備えるものである。
This substrate voltage generation circuit is formed on the same substrate as various semiconductor elements whose operation is to be guaranteed, and is roughly divided into two parts, a substrate voltage detection part 10 and a substrate voltage generation part 20. Consists of parts. Of these, the substrate voltage detection unit 10 includes a first voltage detection circuit 11 having a detection setting voltage of -3V and a second voltage detection circuit 12 having a detection voltage of -2V. The substrate voltage generator 20 includes an oscillator circuit 21 and a voltage generator circuit 22.

【0006】図14は、以上の構成を有する従来の基板
電圧発生回路の基板電圧VBBと各ノードの信号との波形
図である。同図を参照しながら従来の基板電圧発生回路
の動作について説明する。ただし、第1の電圧検知回路
11は、基板電圧VBBが−3Vより深く(低く)なると
出力ノードN111 が論理電圧“L”となり、該負の基板
電圧VBBが−3Vより浅く(高く)なると出力ノードN
111 が論理電圧“H”となる。同様に、第2の電圧検知
回路12は、基板電圧VBBが−2Vより深く(低く)な
ると出力ノードN121 が論理電圧“L”となり、該負の
基板電圧VBBが−2Vより浅く(高く)なると出力ノー
ドN121 が論理電圧“H”となるものである。
FIG. 14 is a waveform diagram of the substrate voltage VBB and the signal at each node of the conventional substrate voltage generating circuit having the above structure. The operation of the conventional substrate voltage generating circuit will be described with reference to FIG. However, the first voltage detection circuit 11 outputs when the substrate voltage VBB becomes deeper (lower) than -3V, the output node N111 becomes the logical voltage "L", and when the negative substrate voltage VBB becomes shallower (higher) than -3V. Node N
111 becomes the logic voltage "H". Similarly, in the second voltage detection circuit 12, when the substrate voltage VBB becomes deeper (lower) than -2V, the output node N121 becomes the logical voltage "L", and when the negative substrate voltage VBB becomes shallower (higher) than -2V. The output node N121 becomes the logic voltage "H".

【0007】さて、図14に示すように、基板電圧VBB
が接地電圧VSSに等しい0Vから下降しても−2Vより
浅い(高い)間(期間)は、基板電圧検知部10にお
いて、第1及び第2の電圧検知回路11,12の各出力
ノードN111 ,N121 はいずれも論理電圧“H”であ
り、第1の電圧検知回路11の出力ノードN111 がゲー
トに接続されたPチャネル型MOSトランジスタQp101
はオフ、第2の電圧検知回路12の出力ノードN121 が
ゲートに接続されたNチャネル型MOSトランジスタQ
n101はオンとなる。したがって、両MOSトランジスタ
Qp101,Qn101の接続点のノードN101 は論理電圧
“L”、基板電圧検知部10の出力ノードN102 は論理
電圧“H”である。次に、基板電圧VBBが更に下降して
−2V〜−3Vの範囲になると(期間)、第2の電圧
検知回路12の出力ノードN121 が論理電圧“H”から
論理電圧“L”となり、該出力ノードN121 がゲートに
接続されたNチャネル型MOSトランジスタQn101はオ
フに転じるが、基板電圧検知部10の出力ノードN102
は論理電圧“H”を保持する。更に基板電圧VBBが下降
して−3Vより深く(低く)なると(期間)、第1の
電圧検知回路11の出力ノードN111 が論理電圧“H”
から論理電圧“L”となり、該出力ノードN111 がゲー
トに接続されたPチャネル型MOSトランジスタQp101
がオンするので、該Pチャネル型MOSトランジスタQ
p101と既にオフしているNチャネル型MOSトランジス
タQn101との接続点のノードN101 は論理電圧“H”と
なり、基板電圧検知部10の出力ノードN102 は論理電
圧“L”となる。
Now, as shown in FIG. 14, the substrate voltage VBB
Is lower than 0V which is equal to the ground voltage VSS, and is (higher) than -2V (period), the substrate voltage detection unit 10 outputs the output nodes N111 of the first and second voltage detection circuits 11 and 12. N121 is a logic voltage "H", and the P-channel MOS transistor Qp101 having the gate connected to the output node N111 of the first voltage detection circuit 11 is connected.
Is off, and the output node N121 of the second voltage detection circuit 12 is connected to the gate of an N-channel MOS transistor Q.
n101 turns on. Therefore, the node N101 at the connection point between the two MOS transistors Qp101 and Qn101 has the logic voltage "L", and the output node N102 of the substrate voltage detection unit 10 has the logic voltage "H". Next, when the substrate voltage VBB further decreases and falls within the range of −2V to −3V (period), the output node N121 of the second voltage detection circuit 12 changes from the logic voltage “H” to the logic voltage “L”, The N-channel MOS transistor Qn101 having the output node N121 connected to the gate turns off, but the output node N102 of the substrate voltage detection unit 10 is turned off.
Holds the logic voltage "H". When the substrate voltage VBB further drops and becomes deeper (lower) than -3V (period), the output node N111 of the first voltage detection circuit 11 has the logic voltage "H".
Becomes a logical voltage "L", and the output node N111 is connected to the gate of a P-channel type MOS transistor Qp101.
Is turned on, the P-channel MOS transistor Q
The node N101 at the connection point between the p101 and the N-channel type MOS transistor Qn101 which has already been turned off has the logic voltage "H", and the output node N102 of the substrate voltage detection unit 10 has the logic voltage "L".

【0008】次に、基板電圧VBBが上昇に転じて−3V
より浅く(高く)なっても−2Vより深い(低い)間
(期間)は、第1の電圧検知回路11の出力ノードN
111 は論理電圧“L”から論理電圧“H”となり、該出
力ノードN111 がゲートに接続されたPチャネル型MO
SトランジスタQp101はオフに転じるが、基板電圧検知
部10の出力ノードN102 は論理電圧“L”を保持す
る。最後に、基板電圧VBBが更に上昇して−2Vより浅
く(高く)なると(期間)、第2の電圧検知回路12
の出力ノードN121 は論理電圧“L”から論理電圧
“H”となり、該出力ノードN121 がゲートに接続され
たNチャネル型MOSトランジスタQn101はオンし、該
Nチャネル型MOSトランジスタQn101と既にオフして
いるPチャネル型MOSトランジスタQp101との接続点
のノードN101 は論理電圧“L”となり、基板電圧検知
部10の出力ノードN102 は論理電圧“H”に復帰す
る。
Next, the substrate voltage VBB starts to rise and becomes -3V.
Even if it is shallower (higher), deeper (lower) than -2 V (period), the output node N of the first voltage detection circuit 11
111 changes from the logic voltage "L" to the logic voltage "H", and the P-channel type MON whose output node N111 is connected to the gate.
Although the S transistor Qp101 turns off, the output node N102 of the substrate voltage detection unit 10 holds the logic voltage "L". Finally, when the substrate voltage VBB further rises and becomes shallower (higher) than -2V (period), the second voltage detection circuit 12
Of the output node N121 changes from the logic voltage "L" to the logic voltage "H", the N-channel type MOS transistor Qn101 whose output node N121 is connected to the gate is turned on, and the N-channel type MOS transistor Qn101 is already turned off. The node N101 at the connection point with the existing P-channel type MOS transistor Qp101 becomes the logic voltage "L", and the output node N102 of the substrate voltage detection unit 10 returns to the logic voltage "H".

【0009】以上のとおり、基板電圧検知部10は、基
板の電圧の変化に応じてヒステリシスをもった形で出力
ノードN102 の論理電圧を変化させる。
As described above, the substrate voltage detecting unit 10 changes the logic voltage of the output node N102 in a form having hysteresis according to the change of the substrate voltage.

【0010】一方、基板電圧発生部20中の発振回路2
1は、制御信号BBEが論理電圧“H”のときに動作し
て出力ノードN211 から一定周波数のパルス信号を出力
するものである。該制御信号BBEは、本基板電圧発生
回路が適用される半導体装置の動作中は常に論理電圧
“H”に保持される。発振回路21の出力ノードN211
は電圧発生回路22の入力NANDゲートの第1の入力
ノードN221 に接続され、前記基板電圧検知部10の出
力ノードN102 は同入力NANDゲートの第2の入力ノ
ードN222 に接続される。これにより、電圧発生回路2
2は、基板電圧検知部10の出力ノードN102 が論理電
圧“H”の場合には基板に与えるべき電圧としての負電
圧すなわち基板電圧VBBを出力する一方で、該出力ノー
ドN102 が論理電圧“L”の場合には該基板電圧の出力
機能を停止する。
On the other hand, the oscillator circuit 2 in the substrate voltage generator 20
1 operates when the control signal BBE is at the logic voltage "H" and outputs a pulse signal having a constant frequency from the output node N211. The control signal BBE is always held at the logic voltage "H" during the operation of the semiconductor device to which the substrate voltage generating circuit is applied. Output node N211 of oscillator circuit 21
Is connected to the first input node N221 of the input NAND gate of the voltage generating circuit 22, and the output node N102 of the substrate voltage detecting unit 10 is connected to the second input node N222 of the same input NAND gate. As a result, the voltage generation circuit 2
2 outputs a negative voltage as a voltage to be applied to the substrate, that is, the substrate voltage VBB when the output node N102 of the substrate voltage detection unit 10 is the logical voltage "H", while the output node N102 outputs the logical voltage "L". In the case of ", the output function of the substrate voltage is stopped.

【0011】図13は、以上の基板電圧発生回路の静特
性を示す電源電圧VCCと基板電圧VBBとの関係図であ
る。同図中のL1 は、電圧発生回路22が常に動作して
いるものと仮定した場合の正の電源電圧VCCと負の基板
電圧VBBとの関係線である。電圧発生回路22は、上記
のとおり実際には基板電圧検知部10の出力ノードN10
2 の論理電圧による制御を受けて、基板電圧VBBが深く
(低く)なる方向に変化した場合に該電圧が−3Vより
深く(低く)なると動作が停止し、該基板電圧VBBが浅
く(高く)なる方向に変化した場合に該電圧が−2Vよ
り浅く(高く)なると再起動されて該基板電圧VBBを深
く(低く)するようにはたらく。したがって、実際の基
板電圧VBBは、同図中に実線とハッチングで示すように
変化が制限される。つまり、電源電圧VCCが3.7V以
上の範囲では、実際の基板電圧VBBは−2Vから−3V
の間の電圧値となる。
FIG. 13 is a relational diagram between the power supply voltage VCC and the substrate voltage VBB showing the static characteristics of the substrate voltage generating circuit described above. L1 in the figure is a relational line between the positive power supply voltage VCC and the negative substrate voltage VBB, assuming that the voltage generating circuit 22 is always operating. As described above, the voltage generation circuit 22 is actually the output node N10 of the substrate voltage detection unit 10.
When the substrate voltage VBB changes in the direction of becoming deeper (lower) under the control of the logic voltage of 2, the operation is stopped when the voltage becomes deeper (lower) than -3V, and the substrate voltage VBB becomes shallower (higher). If the voltage becomes shallower (higher) than -2V in the case of the change to the direction, it is restarted and works to deepen (lower) the substrate voltage VBB. Therefore, the change of the actual substrate voltage VBB is limited as shown by the solid line and hatching in FIG. That is, when the power supply voltage Vcc is 3.7 V or more, the actual substrate voltage VBB is -2V to -3V.
It becomes the voltage value between.

【0012】[0012]

【発明が解決しようとする課題】上記従来の基板電圧発
生回路は、負の基板電圧VBBが−3Vより深く(低く)
なったときには基板電圧検知部10による制御を通して
電圧発生回路22の機能を停止させる構成を採用してい
たので、次のような動特性上の問題があった。
In the above conventional substrate voltage generating circuit, the negative substrate voltage VBB is deeper (lower) than -3V.
When this happens, the structure in which the function of the voltage generation circuit 22 is stopped through the control by the substrate voltage detection unit 10 is adopted, so there was the following problem in dynamic characteristics.

【0013】すなわち、電圧発生回路22の機能が停止
させられた状態で何らかの原因により基板に急に大きな
電流が流れた場合には、基板電圧検知部10による電圧
発生回路22の再起動が間に合わなくなり、該基板の電
圧が浅く(高く)なりすぎてしまうのである。例えば基
板電圧VBBが0V近くまで上昇してしまうと、基板電圧
発生回路自身が動作できなくなったり、もし動作しても
基板に与えられる負の電圧が浅すぎる(高すぎる)ため
に該基板上のNチャネル型MOSトランジスタのしきい
値が小さくなり、半導体装置全体で消費される基板電流
が増え、それだけの基板電流を電圧発生回路22が供給
できなくなってしまう。したがって、基板電圧VBBを再
度深く(低く)することができなくなり、半導体装置全
体の正常な安定動作が保証できなくなる。
That is, when a large current suddenly flows through the substrate for some reason while the function of the voltage generating circuit 22 is stopped, the substrate voltage detecting unit 10 cannot restart the voltage generating circuit 22 in time. That is, the voltage of the substrate becomes too shallow (high). For example, when the substrate voltage VBB rises to near 0V, the substrate voltage generation circuit itself cannot operate, or even if it operates, the negative voltage applied to the substrate is too shallow (too high) on the substrate. The threshold value of the N-channel MOS transistor becomes small, the substrate current consumed by the entire semiconductor device increases, and the voltage generating circuit 22 cannot supply such a substrate current. Therefore, the substrate voltage VBB cannot be made deeper (lower) again, and normal stable operation of the entire semiconductor device cannot be guaranteed.

【0014】本発明の目的は、基板に急に大きな電流が
流れても基板電圧が浅く(高く)なりすぎないように基
板電圧発生回路の動特性を改善することにある。
An object of the present invention is to improve the dynamic characteristics of the substrate voltage generation circuit so that the substrate voltage does not become too shallow (high) even if a large current suddenly flows through the substrate.

【0015】[0015]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、各々互いに異なる負電圧を出力するため
の複数個の電圧発生回路を設け、基板の電圧変化に応じ
て該複数個の電圧発生回路のうちのいずれか1つを動作
させる構成を採用したものである。
In order to achieve the above object, the present invention provides a plurality of voltage generating circuits for outputting negative voltages different from each other, and the plurality of voltage generating circuits are provided according to a voltage change of a substrate. It employs a configuration for operating any one of the voltage generating circuits of.

【0016】具体的に説明すると、請求項1の発明は、
図1又は図7に示すように、基板上の半導体素子が安定
動作するように前記基板に負の電圧を与えるために、該
基板に与えるべき電圧VBBとしての負電圧を出力するた
めの基板電圧発生部20と、前記基板の電圧の変化に応
じて前記基板電圧発生部20の動作を制御するための基
板電圧検知部10とを備えた基板電圧発生回路におい
て、前記基板電圧発生部20は同一の正電源電圧VCCに
対して各々互いに異なる負電圧(例えば図2中の直線L
1 ,L2 で表わされる基板電圧VBB)を出力するための
複数個の電圧発生回路22,23を有し、前記基板電圧
検知部10は前記基板の電圧の変化に応じて前記複数個
の電圧発生回路22,23のうちのいずれか1つを選択
し前記基板に与えるべき電圧VBBとしての負電圧を該選
択した電圧発生回路に出力させる機能を有することとし
たものである。
Specifically, the invention of claim 1 is as follows.
As shown in FIG. 1 or FIG. 7, a substrate voltage for outputting a negative voltage as a voltage VBB to be applied to the substrate in order to apply a negative voltage to the substrate so that the semiconductor device on the substrate operates stably. In a substrate voltage generation circuit including a generation unit 20 and a substrate voltage detection unit 10 for controlling the operation of the substrate voltage generation unit 20 according to a change in the substrate voltage, the substrate voltage generation units 20 are the same. Negative voltage (for example, the straight line L in FIG.
1 and L2, a plurality of voltage generating circuits 22 and 23 for outputting a substrate voltage VBB) are provided, and the substrate voltage detecting unit 10 generates the plurality of voltage according to the change of the voltage of the substrate. It has a function of selecting one of the circuits 22 and 23 and outputting a negative voltage as the voltage VBB to be applied to the substrate to the selected voltage generating circuit.

【0017】また、請求項2の発明は、図1〜図3に示
すように、請求項1の発明において、前記基板電圧発生
部20は、負電圧(例えば図2中の直線L1 で表わされ
る基板電圧VBB)を出力するための第1の電圧発生回路
22と該第1の電圧発生回路22が出力する負電圧に比
べて同一の正電源電圧VCCに対して浅い負電圧(例えば
図2中の直線L2 で表わされる基板電圧VBB)を出力す
るための第2の電圧発生回路23とを有し、前記基板電
圧検知部10は、前記基板の電圧が第1の負の設定電圧
(例えば−3V)に比べて深い負電圧になったかどうか
を検知するための第1の電圧検知回路11と該第1の電
圧検知回路11の第1の負の設定電圧より浅い第2の負
の設定電圧(例えば−2V)に比べて前記基板の電圧が
より浅い負電圧になったかどうかを検知するための第2
の電圧検知回路12とを有する構成を採用したものであ
る。しかも、前記第1の電圧検知回路11は、前記基板
の負の電圧が深くなる方向に変化した際に該電圧が前記
第1の負の設定電圧に比べて深い負電圧になったことを
検知した場合には、前記第1の電圧発生回路22の機能
を停止させかつ前記基板に与えるべき電圧VBBとしての
負電圧を前記第2の電圧発生回路23に出力させる。ま
た、前記第2の電圧検知回路12は、前記基板の負の電
圧が浅くなる方向に変化した際に該電圧が前記第2の負
の設定電圧に比べて浅い負電圧になったことを検知した
場合には、前記第2の電圧発生回路23の機能を停止さ
せかつ前記基板に与えるべき電圧VBBとしての負電圧を
前記第1の電圧発生回路22に出力させる機能を有する
こととしたものである。
Further, as shown in FIGS. 1 to 3, the invention of claim 2 is the same as the invention of claim 1, wherein the substrate voltage generator 20 is represented by a negative voltage (for example, represented by a straight line L1 in FIG. 2). The first voltage generating circuit 22 for outputting the substrate voltage VBB) and the negative voltage shallower than the negative voltage output by the first voltage generating circuit 22 for the same positive power supply voltage VCC (for example, in FIG. 2). And a second voltage generating circuit 23 for outputting the substrate voltage VBB represented by the straight line L2 of the substrate voltage detecting circuit 10, and the substrate voltage detecting unit 10 detects that the substrate voltage is the first negative set voltage (for example,-). 3V), a first voltage detection circuit 11 for detecting whether or not a deep negative voltage has been reached, and a second negative set voltage shallower than the first negative set voltage of the first voltage detection circuit 11. The voltage of the substrate becomes a shallower negative voltage than (for example, -2V). Second for detecting whether or not
The voltage detection circuit 12 of FIG. Moreover, the first voltage detection circuit 11 detects that the negative voltage of the substrate has become a deeper negative voltage than the first negative set voltage when the negative voltage of the substrate changes in a deeper direction. In that case, the function of the first voltage generating circuit 22 is stopped and the negative voltage as the voltage VBB to be applied to the substrate is output to the second voltage generating circuit 23. Further, the second voltage detection circuit 12 detects that the negative voltage of the substrate becomes a shallow negative voltage as compared with the second negative set voltage when the negative voltage of the substrate changes in a direction of becoming shallow. In this case, the function of the second voltage generating circuit 23 is stopped and the function of causing the first voltage generating circuit 22 to output a negative voltage as the voltage VBB to be applied to the substrate. is there.

【0018】また、請求項3の発明は、図4に示すよう
に、請求項2の発明において、前記第1の電圧発生回路
22は例えば直線L1 で表わされる基板電圧VBBを出力
するのに対して、前記第2の電圧発生回路23は、該第
1の電圧発生回路22が前記第1の電圧検知回路11の
第1の負の設定電圧(例えば−3V)に一致する負電圧
を出力する際の正電源電圧VCC(例えば3.7V)と同
一の正電源電圧に対して、前記第2の電圧検知回路12
の第2の負の設定電圧(例えば−2V)より深い負電圧
(例えば直線L2 で表わされる基板電圧VBB)を出力す
る機能を有することとしたものである。
Further, as shown in FIG. 4, the invention of claim 3 is the same as the invention of claim 2, wherein the first voltage generating circuit 22 outputs the substrate voltage VBB represented by, for example, a straight line L1. Then, the second voltage generating circuit 23 outputs a negative voltage that matches the first negative setting voltage (for example, -3V) of the first voltage detecting circuit 11 of the first voltage generating circuit 22. At the same positive power supply voltage as the positive power supply voltage Vcc (for example, 3.7 V) at the time, the second voltage detection circuit 12
The second negative set voltage (eg, -2 V) deeper than the second negative set voltage (eg, substrate voltage VBB represented by the straight line L2) is output.

【0019】また、請求項4の発明は、請求項1の発明
において、前記基板電圧発生部20は、図5及び図6に
示すように、前記複数個の電圧発生回路22,23の各
々の電流駆動能力を変更するための可変周波数のパルス
信号を出力する発振回路21を更に有する構成を採用し
たものである。しかも、該発振回路21は、前記基板電
圧検知部10により前記複数個の電圧発生回路22,2
3のうちの浅い負電圧を出力するための電圧発生回路
(例えば第2の電圧発生回路23)が選択された場合に
は該選択された電圧発生回路23の電流駆動能力を高め
るように前記パルス信号の周波数を高くし、かつ該電圧
発生回路23に比べて深い負電圧を出力するための他の
電圧発生回路(例えば第1の電圧発生回路22)が選択
された場合には該選択された他の電圧発生回路22の電
流駆動能力を低減するように前記パルス信号の周波数を
低くする機能を有することとしたものである。
Further, in the invention of claim 4 according to the invention of claim 1, the substrate voltage generating section 20 is provided with a voltage generating circuit for each of the plurality of voltage generating circuits 22 and 23, as shown in FIGS. 5 and 6. This configuration adopts a configuration further including an oscillation circuit 21 that outputs a variable frequency pulse signal for changing the current driving capability. Moreover, the oscillating circuit 21 includes the plurality of voltage generating circuits 22, 2 by the substrate voltage detecting unit 10.
When a voltage generating circuit (for example, the second voltage generating circuit 23) for outputting a shallow negative voltage of 3 is selected, the pulse is generated so as to enhance the current driving capability of the selected voltage generating circuit 23. If another voltage generating circuit (for example, the first voltage generating circuit 22) for increasing the frequency of the signal and outputting a negative voltage deeper than the voltage generating circuit 23 is selected, the selected voltage generating circuit is selected. It has a function of lowering the frequency of the pulse signal so as to reduce the current drive capability of the other voltage generating circuit 22.

【0020】また、請求項5の発明は、図7〜図9に示
すように、請求項2の発明において、前記基板電圧発生
部20は前記第2の電圧発生回路23が出力する負電圧
(例えば図8中の直線L2 で表わされる基板電圧VBB)
に比べて同一の正電源電圧VCCに対して浅い負電圧(例
えば図8中の直線L3 で表わされる基板電圧VBB)を出
力するための第3の電圧発生回路24を、前記基板電圧
検知部10は前記基板の電圧が前記第1の電圧検知回路
11の第1の負の設定電圧(例えば−3V)より深い第
3の負の設定電圧(例えば−3.5V)に比べてより深
い負電圧になったかどうかを検知するための第3の電圧
検知回路13を各々更に有する構成を採用したものであ
る。しかも、前記第3の電圧検知回路13は、前記基板
の負の電圧が深くなる方向に変化した際に該電圧が前記
第3の負の設定電圧に比べて深い負電圧になったことを
検知した場合には、前記第2の電圧発生回路23の機能
を停止させかつ前記基板に与えるべき電圧VBBとしての
負電圧を前記第3の電圧発生回路24に出力させ、かつ
前記基板の負の電圧が浅くなる方向に変化した際に該電
圧が前記第3の負の設定電圧に比べて浅い負電圧になっ
たことを検知した場合には、前記第3の電圧発生回路2
4の機能を停止させかつ前記基板に与えるべき電圧VBB
としての負電圧を前記第2の電圧発生回路23に出力さ
せる機能を有することとしたものである。
Further, as shown in FIGS. 7 to 9, the invention of claim 5 is the invention of claim 2, wherein the substrate voltage generator 20 outputs a negative voltage ( For example, the substrate voltage VBB represented by the straight line L2 in FIG. 8)
The third voltage generating circuit 24 for outputting a shallow negative voltage (for example, the substrate voltage VBB represented by the straight line L3 in FIG. 8) with respect to the same positive power supply voltage VCC as compared with Is a deeper negative voltage than the third negative set voltage (eg, −3.5V) in which the voltage of the substrate is deeper than the first negative set voltage (eg, −3V) of the first voltage detection circuit 11. In this configuration, a third voltage detection circuit 13 for detecting whether or not the voltage has been exceeded is further provided. Moreover, the third voltage detection circuit 13 detects that the negative voltage of the substrate has become a deeper negative voltage than the third negative set voltage when the negative voltage of the substrate changes in a deeper direction. In such a case, the function of the second voltage generating circuit 23 is stopped, a negative voltage as the voltage VBB to be applied to the substrate is output to the third voltage generating circuit 24, and the negative voltage of the substrate is When it is detected that the voltage has become a shallow negative voltage as compared with the third negative set voltage when the voltage changes to become shallow, the third voltage generating circuit 2
Voltage VBB to stop the function of 4 and apply to the substrate
It has a function of causing the second voltage generating circuit 23 to output a negative voltage as.

【0021】また、請求項6の発明は、請求項1の発明
において、前記基板電圧検知部10は、図10及び図1
1に示すように、特定の制御信号LTが与えられた場合
には、前記基板の電圧の大きさにかかわりなく前記複数
個の電圧発生回路22,23のうちの特定の電圧発生回
路(例えば図11中の直線L1 で表わされる基板電圧V
BBを出力する第1の電圧発生回路22)を選択し、前記
基板に与えるべき電圧VBBとしての負電圧を該選択した
電圧発生回路22に出力させる機能を有する構成を採用
したものである。
Further, the invention of claim 6 is the same as the invention of claim 1, wherein the substrate voltage detecting section 10 is provided with a structure shown in FIGS.
As shown in FIG. 1, when a specific control signal LT is given, a specific voltage generation circuit (for example, a circuit shown in FIG. 1) among the plurality of voltage generation circuits 22 and 23 is irrespective of the magnitude of the voltage of the substrate. Substrate voltage V represented by straight line L1 in 11
The first voltage generating circuit 22) that outputs BB is selected, and a configuration having a function of causing the selected voltage generating circuit 22 to output a negative voltage as the voltage VBB to be applied to the substrate is adopted.

【0022】[0022]

【作用】請求項1の発明によれば、基板の電圧変化に応
じて複数個の電圧発生回路22,23のうちのいずれか
1つが基板電圧検知部10により選択され、該選択され
た電圧発生回路が基板に与えるべき電圧VBBとしての負
電圧を出力するのであって、複数個の電圧発生回路2
2,23のうちの1つは必ず動作している。したがっ
て、何らかの原因により基板に急に大きな電流が流れた
場合でも、その時点で動作している電圧発生回路が該基
板電流の変化に応答するので、基板の電圧が浅く(高
く)なりすぎてしまうことがない。
According to the first aspect of the present invention, one of the plurality of voltage generating circuits 22 and 23 is selected by the substrate voltage detecting section 10 in accordance with the voltage change of the substrate, and the selected voltage generating circuit is generated. The circuit outputs a negative voltage as the voltage VBB to be applied to the substrate, and the plurality of voltage generating circuits 2
One of 2,23 is always working. Therefore, even if a large current suddenly flows through the substrate for some reason, the voltage generation circuit operating at that time responds to the change in the substrate current, and the substrate voltage becomes too shallow (high). Never.

【0023】また、請求項2の発明によれば、基板の負
の電圧が深くなる方向に変化した際に該電圧が第1の負
の設定電圧(例えば−3V)に比べて深い負電圧になっ
たことを第1の電圧検知回路11が検知すると、深い負
電圧(例えば図2中の直線L1 で表わされる基板電圧V
BB)を出力するための第1の電圧発生回路22の機能が
停止させられると同時に、浅い負電圧(例えば図2中の
直線L2 で表わされる基板電圧VBB)を出力するための
第2の電圧発生回路23が起動を受ける。逆に基板の負
の電圧が浅くなる方向に変化した際に該電圧が第2の負
の設定電圧(例えば−2V)に比べて浅い負電圧になっ
たことを第2の電圧検知回路12が検知すると、動作中
の第2の電圧発生回路23の機能が停止させられると同
時に、深い負電圧を出力するための第1の電圧発生回路
22が起動を受ける。つまり、第1及び第2の電圧発生
回路22,23のうちのいずれか1つは必ず動作してい
るので何らかの原因により基板に急に大きな電流が流れ
た場合でも基板電圧VBBの浮き上がり(上昇)が抑制さ
れるだけでなく、該基板の電圧を第1の負の設定電圧と
第2の負の設定電圧との間に常に収めることができる。
According to the second aspect of the invention, when the negative voltage of the substrate changes in the direction of deepening, the voltage becomes a deeper negative voltage than the first negative set voltage (for example, -3V). When the first voltage detection circuit 11 detects that the negative voltage is reached, a deep negative voltage (for example, the substrate voltage V represented by the straight line L1 in FIG. 2) is detected.
The second voltage for outputting the shallow negative voltage (for example, the substrate voltage VBB represented by the straight line L2 in FIG. 2) at the same time that the function of the first voltage generating circuit 22 for outputting BB) is stopped. The generation circuit 23 receives activation. On the contrary, when the negative voltage of the substrate changes in the direction of becoming shallow, the second voltage detection circuit 12 indicates that the voltage becomes a shallow negative voltage as compared with the second negative set voltage (for example, −2V). Upon detection, the function of the second voltage generating circuit 23 in operation is stopped, and at the same time, the first voltage generating circuit 22 for outputting a deep negative voltage is activated. That is, since one of the first and second voltage generation circuits 22 and 23 is always operating, the substrate voltage VBB rises (rises) even when a large current suddenly flows through the substrate for some reason. Not only is suppressed, but the voltage of the substrate can always be kept between the first negative setting voltage and the second negative setting voltage.

【0024】また、請求項3の発明によれば、第1の電
圧発生回路22が第1の負の設定電圧(例えば−3V)
に一致する負電圧を出力する際の正電源電圧VCC(例え
ば3.7V)より高い正電源電圧に対しては、第1及び
第2の電圧発生回路22,23の出力電圧がいずれも第
2の負の設定電圧(例えば−2V)より深い負電圧とな
るので、基板電圧の浮き上がり(上昇)を抑制する効果
が大となる。
According to the third aspect of the invention, the first voltage generating circuit 22 has the first negative set voltage (for example, -3V).
For a positive power supply voltage higher than the positive power supply voltage Vcc (for example, 3.7 V) when outputting a negative voltage that matches the above, the output voltages of the first and second voltage generation circuits 22 and 23 are both the second output voltage. Since the negative voltage is deeper than the negative set voltage (eg, -2V) of, the effect of suppressing the rise (rise) of the substrate voltage becomes great.

【0025】また、請求項4の発明によれば、発振回路
21は、浅い負電圧を出力するための電圧発生回路(例
えば第2の電圧発生回路23)が基板電圧検知部10に
より選択された場合には、出力パルス信号の周波数を高
くすることによって、該選択された電圧発生回路23の
電流駆動能力を高める。これにより、基板電圧の浮き上
がり(上昇)を抑制する効果が大となる。一方、深い負
電圧を出力するための他の電圧発生回路(例えば第1の
電圧発生回路22)が選択された場合には、出力パルス
信号の周波数を低くすることによって、該選択された他
の電圧発生回路22の電流駆動能力を低減する。これに
より、無駄な電力消費が抑制される。
According to the fourth aspect of the present invention, in the oscillator circuit 21, the substrate voltage detector 10 selects the voltage generating circuit (for example, the second voltage generating circuit 23) for outputting the shallow negative voltage. In this case, the current driving capability of the selected voltage generating circuit 23 is increased by increasing the frequency of the output pulse signal. As a result, the effect of suppressing the rise (rise) of the substrate voltage becomes great. On the other hand, when another voltage generating circuit for outputting a deep negative voltage (for example, the first voltage generating circuit 22) is selected, the frequency of the output pulse signal is lowered to reduce the other voltage selected. The current drive capability of the voltage generation circuit 22 is reduced. As a result, useless power consumption is suppressed.

【0026】また、請求項5の発明によれば、第3の電
圧検知回路13は、基板の電圧が第1の負の設定電圧
(例えば−3V)より深い第3の負の設定電圧(例えば
−3.5V)に比べてより深い負電圧になったかどうか
を常に調べており、基板の電圧が第3の負の設定電圧に
比べて深い負電圧になった場合には動作すべき電圧発生
回路を第2の電圧発生回路23から第3の電圧発生回路
24に切り換え、逆に基板の電圧が第3の負の設定電圧
に比べて浅い負電圧になった場合には動作すべき電圧発
生回路を第3の電圧発生回路24から第2の電圧発生回
路23に切り換える。つまり、2つの電圧検知回路1
1,12と2つの電圧発生回路22,23とを備えた請
求項2の発明の場合に比べて、3つの電圧発生回路2
2,23,24の各々の出力すなわち基板電圧VBBが、
3つの電圧検知回路11,12,13によってきめ細か
く制御されるのである。しかも、これら3つの電圧発生
回路22,23,24のうちの1つは必ず動作している
ために、何らかの原因により基板に急に大きな電流が流
れた場合でも動作中のいずれかの電圧発生回路が該基板
電流の変化に応答して基板の電圧を引き下げる。したが
って、基板の電圧が浅く(高く)なりすぎてしまうこと
がない。
According to the fifth aspect of the present invention, the third voltage detection circuit 13 has a third negative set voltage (for example, -3V) in which the substrate voltage is deeper than the first negative set voltage (-3V, for example). It always checks whether it becomes a deeper negative voltage than -3.5V), and when the substrate voltage becomes a deeper negative voltage than the third negative set voltage, the voltage generation that should operate is generated. The circuit is switched from the second voltage generation circuit 23 to the third voltage generation circuit 24, and conversely, when the substrate voltage becomes a negative voltage shallower than the third negative set voltage, the voltage generation to be operated The circuit is switched from the third voltage generating circuit 24 to the second voltage generating circuit 23. That is, the two voltage detection circuits 1
Compared with the case of the invention of claim 2, which is provided with 1, 12 and two voltage generating circuits 22, 23, three voltage generating circuits 2 are provided.
The output of each of 2, 23, and 24, that is, the substrate voltage VBB,
It is finely controlled by the three voltage detection circuits 11, 12, and 13. Moreover, since one of these three voltage generating circuits 22, 23, 24 is always operating, even if a large current suddenly flows through the substrate for some reason, any one of the voltage generating circuits operating Responds to the change in the substrate current to pull down the substrate voltage. Therefore, the voltage of the substrate does not become too shallow (high).

【0027】また、請求項6の発明によれば、基板電圧
検知部10に特定の制御信号LTが与えられると、基板
の電圧の大きさにかかわりなく複数個の電圧発生回路2
2,23のうちの特定の電圧発生回路(例えば図11中
の直線L1 で表わされる深い(低い)基板電圧VBBを出
力する第1の電圧発生回路22)が選択され、該選択さ
れた電圧発生回路22が基板に与えるべき電圧VBBとし
ての負電圧を出力する。これにより、半導体装置の信頼
性加速試験の実施が可能となる。
Further, according to the sixth aspect of the invention, when the specific control signal LT is applied to the substrate voltage detecting section 10, the plurality of voltage generating circuits 2 are irrespective of the magnitude of the voltage of the substrate.
2 and 23, a specific voltage generating circuit (for example, the first voltage generating circuit 22 that outputs the deep (low) substrate voltage VBB represented by the straight line L1 in FIG. 11) is selected, and the selected voltage generating circuit is generated. The circuit 22 outputs a negative voltage as the voltage VBB to be applied to the substrate. As a result, the reliability acceleration test of the semiconductor device can be performed.

【0028】[0028]

【実施例】以下、図示の実施例に基づいて、本発明を更
に詳細に説明する。
The present invention will be described in more detail below with reference to the illustrated embodiments.

【0029】まず、本発明の第1の実施例の基板電圧発
生回路について、図1〜図3を参照しながら説明する。
First, a substrate voltage generating circuit according to a first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.

【0030】図1は、本発明の第1の実施例の基板電圧
発生回路を示す回路図である。同図において、VCCは電
源電圧、VSSは接地電圧、VBBは基板電圧、Qp101〜Q
p236はPチャネル型MOSトランジスタ、Qn101〜Qn2
12はNチャネル型MOSトランジスタ、N101 〜N232
はノード名、BBEは制御信号、C221 〜C232 は容量
である。
FIG. 1 is a circuit diagram showing a substrate voltage generating circuit according to the first embodiment of the present invention. In the figure, VCC is a power supply voltage, VSS is a ground voltage, VBB is a substrate voltage, and Qp101 to Qp.
p236 is a P-channel MOS transistor, Qn101 to Qn2
12 is an N channel type MOS transistor, N101 to N232
Is a node name, BBE is a control signal, and C221 to C232 are capacitors.

【0031】この基板電圧発生回路は、大きく分けて基
板電圧検知部10と基板電圧発生部20との2つの部分
からなる。このうち基板電圧検知部10は、−3Vを検
知用設定電圧とする第1の電圧検知回路11と、−2V
を検知用設定電圧とする第2の電圧検知回路12とを備
え、互いに逆相の論理電圧を有する2つの出力ノードN
102 ,N103 を有する。一方、基板電圧発生部20は、
発振回路21と、深い負電圧を出力するための第1の電
圧発生回路22と、該第1の電圧発生回路22が出力す
る負電圧に比べて同一の電源電圧VCCに対して浅い負電
圧を出力するための第2の電圧発生回路23とを備え
る。そして、発振回路21の出力ノードN211 は、第1
の電圧発生回路22の入力NANDゲートの第1の入力
ノードN221 と第2の電圧発生回路23の入力NAND
ゲートの第1の入力ノードN231 とに共通接続され、基
板電圧検知部10の第1の出力ノードN102 は該第1の
電圧発生回路22の入力NANDゲートの第2の入力ノ
ードN222 に、同基板電圧検知部10の第2の出力ノー
ドN103 は該第2の電圧発生回路23の入力NANDゲ
ートの第2の入力ノードN232 に各々接続される。
The substrate voltage generating circuit is roughly divided into two parts, a substrate voltage detecting portion 10 and a substrate voltage generating portion 20. Of these, the substrate voltage detection unit 10 includes a first voltage detection circuit 11 having a detection setting voltage of -3V and -2V.
And a second voltage detection circuit 12 having a detection voltage set as a detection setting voltage, and two output nodes N having logic voltages having opposite phases to each other.
102 and N103. On the other hand, the substrate voltage generator 20
The oscillator circuit 21, the first voltage generating circuit 22 for outputting a deep negative voltage, and a shallow negative voltage with respect to the same power supply voltage VCC as compared with the negative voltage output by the first voltage generating circuit 22. And a second voltage generating circuit 23 for outputting. The output node N211 of the oscillator circuit 21 is
The first input node N221 of the input NAND gate of the voltage generating circuit 22 and the input NAND of the second voltage generating circuit 23
The first output node N102 of the substrate voltage detection unit 10 is commonly connected to the first input node N231 of the gate and the second input node N222 of the input NAND gate of the first voltage generation circuit 22 is connected to the same substrate. The second output node N103 of the voltage detector 10 is connected to the second input node N232 of the input NAND gate of the second voltage generating circuit 23, respectively.

【0032】図3は、以上の構成を有する本発明の第1
の実施例の基板電圧発生回路の基板電圧VBBと各ノード
の信号との波形図である。前に説明した図14の波形図
と異なるのは基板電圧検知部10において第1の出力ノ
ードN102 の信号とは逆相の論理電圧を有する信号が第
2の出力ノードN103から出力される点のみであるの
で、第1及び第2の電圧検知回路11,12の詳細な動
作説明は省略する。
FIG. 3 shows a first embodiment of the present invention having the above construction.
FIG. 6 is a waveform diagram of the substrate voltage VBB of the substrate voltage generating circuit and the signal at each node of the embodiment. The difference from the waveform diagram of FIG. 14 described above is only that the substrate voltage detection unit 10 outputs a signal having a logic voltage opposite in phase to the signal of the first output node N102 from the second output node N103. Therefore, detailed description of the operation of the first and second voltage detection circuits 11 and 12 will be omitted.

【0033】一方、基板電圧発生部20中の発振回路2
1は、半導体装置の動作中は制御信号BBEが常に論理
電圧“H”に保持されるので、出力ノードN211 を通し
て第1及び第2の電圧発生回路22,23の双方に一定
周波数のパルス信号を与える。しかも、本実施例では、
基板の負の電圧が深く(低く)なる方向に変化した際に
該電圧が−3Vより深く(低く)なったことを第1の電
圧検知回路11が検知した場合には、基板電圧検知部1
0の第1の出力ノードN102 が論理電圧“L”(第2の
出力ノードN103 は論理電圧“H”)となるので、第1
の電圧発生回路22の機能が停止すると同時に、第2の
電圧発生回路23が基板に与えるべき電圧VBBとしての
浅い負電圧の出力を開始する。これに対して、基板の負
の電圧が逆に浅く(高く)なる方向に変化した際に該電
圧が−2Vより浅く(高く)なったことを第2の電圧検
知回路12が検知した場合には、基板電圧検知部10の
第1の出力ノードN102 が論理電圧“H”(第2の出力
ノードN103 は論理電圧“L”)となるので、第2の電
圧発生回路23の機能が停止すると同時に、第1の電圧
発生回路22が基板に与えるべき電圧VBBとしての深い
負電圧の出力を開始する。
On the other hand, the oscillator circuit 2 in the substrate voltage generator 20
1, the control signal BBE is always held at the logic voltage "H" during the operation of the semiconductor device, so that a pulse signal having a constant frequency is output to both the first and second voltage generating circuits 22 and 23 through the output node N211. give. Moreover, in this embodiment,
When the first voltage detection circuit 11 detects that the voltage has become deeper (lower) than −3V when the negative voltage of the substrate has changed to a deeper (lower) direction, the substrate voltage detection unit 1
Since the first output node N102 of 0 becomes the logic voltage "L" (the second output node N103 becomes the logic voltage "H"),
At the same time that the function of the voltage generating circuit 22 is stopped, the second voltage generating circuit 23 starts outputting a shallow negative voltage as the voltage VBB to be applied to the substrate. On the other hand, when the second voltage detection circuit 12 detects that the voltage becomes shallower (higher) than -2V when the negative voltage of the substrate changes to the shallower (higher) direction. Means that the first output node N102 of the substrate voltage detection unit 10 becomes the logic voltage "H" (the second output node N103 has the logic voltage "L"), and thus the function of the second voltage generation circuit 23 is stopped. At the same time, the first voltage generation circuit 22 starts outputting a deep negative voltage as the voltage VBB to be applied to the substrate.

【0034】図2は、本実施例の基板電圧発生回路の静
特性を示す電源電圧VCCと基板電圧VBBとの関係図であ
る。同図中のL1 は第1の電圧発生回路22が常に動作
しているものと仮定した場合の電源電圧VCCと基板電圧
VBBとの関係線であり、L2は第2の電圧発生回路23
が常に動作しているものと仮定した場合の電源電圧VCC
と基板電圧VBBとの関係線である。上記のとおり実際に
は基板の負の電圧が深く(低く)なる方向に変化した場
合に該電圧が−3Vより深く(低く)なると基板電圧V
BBを発生する電圧発生回路が第1の電圧発生回路22か
ら第2の電圧発生回路23に切り換えられ、該基板の負
の電圧が浅く(高く)なる方向に変化した場合に該電圧
が−2Vより浅く(高く)なると基板電圧VBBを発生す
る電圧発生回路が第2の電圧発生回路23から第1の電
圧発生回路22に切り換えられるので、実際の基板電圧
VBBは同図中に実線とハッチングで示すように変化が制
限され、電源電圧VCCが3.7V以上5.0V以下の範
囲をとる場合には基板電圧VBBが−2Vから−3Vの間
の電圧値となる。
FIG. 2 is a relational diagram between the power supply voltage VCC and the substrate voltage VBB showing the static characteristic of the substrate voltage generating circuit of this embodiment. In the figure, L1 is a relational line between the power supply voltage VCC and the substrate voltage VBB on the assumption that the first voltage generating circuit 22 is always operating, and L2 is the second voltage generating circuit 23.
Supply voltage Vcc assuming that is always operating
And the substrate voltage VBB. As described above, when the negative voltage of the substrate actually changes in the direction of becoming deeper (lower), if the voltage becomes deeper (lower) than -3V, the substrate voltage V
The voltage generating circuit for generating BB is switched from the first voltage generating circuit 22 to the second voltage generating circuit 23, and when the negative voltage of the substrate changes in the direction of becoming shallow (high), the voltage is -2V. When it becomes shallower (higher), the voltage generating circuit for generating the substrate voltage VBB is switched from the second voltage generating circuit 23 to the first voltage generating circuit 22, so that the actual substrate voltage VBB is indicated by a solid line and a hatching in FIG. As shown, when the change is limited and the power supply voltage Vcc is in the range of 3.7V to 5.0V, the substrate voltage VBB becomes a voltage value between -2V and -3V.

【0035】しかも、以上の第1の実施例によれば、第
1及び第2の電圧発生回路22,23のうちのいずれか
1つは必ず動作しているので、何らかの原因により基板
に急に大きな電流が流れた場合でも、該基板の電圧の浮
き上がり(上昇)が抑制される。
In addition, according to the first embodiment described above, any one of the first and second voltage generating circuits 22 and 23 is always operating, so that the substrate is suddenly damaged for some reason. Even when a large current flows, the voltage rise (rise) of the substrate is suppressed.

【0036】次に、本発明の第2の実施例の基板電圧発
生回路について、図4を参照しながら説明する。
Next, a substrate voltage generating circuit according to the second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.

【0037】第2の実施例は、前に説明した図1と同じ
回路図で表わされる基板電圧発生回路において、第2の
電圧発生回路23の負の出力電圧を深く(低く)したも
のである。図4は、本実施例の基板電圧発生回路の静特
性を示す電源電圧VCCと基板電圧VBBとの関係図であ
る。同図中のL1 は第1の電圧発生回路22が常に動作
しているものと仮定した場合の電源電圧VCCと基板電圧
VBBとの関係線であり、L2 は第2の電圧発生回路23
が常に動作しているものと仮定した場合の電源電圧VCC
と基板電圧VBBとの関係線であって、本実施例の第2の
電圧発生回路23は、第1の電圧発生回路22が直線L
1 上において第1の電圧検知回路11の設定電圧−3V
に一致する負電圧を出力する際の電源電圧VCC(3.7
V)と同一の電源電圧に対して、直線L2 上において第
2の電圧検知回路12の設定電圧−2Vより深い負電圧
を出力するように設定されている。
In the second embodiment, in the substrate voltage generating circuit shown in the same circuit diagram as FIG. 1 described above, the negative output voltage of the second voltage generating circuit 23 is deepened (lowered). .. FIG. 4 is a relationship diagram between the power supply voltage VCC and the substrate voltage VBB showing the static characteristics of the substrate voltage generating circuit of this embodiment. In the figure, L1 is a relational line between the power supply voltage VCC and the substrate voltage VBB on the assumption that the first voltage generating circuit 22 is always operating, and L2 is the second voltage generating circuit 23.
Supply voltage Vcc assuming that is always operating
Is a relational line between the substrate voltage VBB and the substrate voltage VBB. In the second voltage generating circuit 23 of the present embodiment, the first voltage generating circuit 22 is a straight line L.
1, the set voltage of the first voltage detection circuit 11 is -3V
Power supply voltage Vcc (3.7 when a negative voltage corresponding to
For the same power supply voltage as V), a negative voltage deeper than the set voltage -2V of the second voltage detection circuit 12 is output on the straight line L2.

【0038】以上の構成を有する第2の実施例によれ
ば、電源電圧VCCの3.7V以上の範囲では第1及び第
2の電圧発生回路22,23の出力電圧がいずれも−2
Vより深い負電圧となるので、基板に急に大きな電流が
流れた場合の基板電圧の浮き上がり(上昇)に対する抑
制効果が大となる。
According to the second embodiment having the above configuration, both the output voltages of the first and second voltage generating circuits 22 and 23 are -2 in the range of the power supply voltage Vcc of 3.7 V or higher.
Since the negative voltage is deeper than V, the effect of suppressing the rise (rise) of the substrate voltage when a large current suddenly flows in the substrate becomes great.

【0039】次に、本発明の第3の実施例の基板電圧発
生回路について、図5及び図6を参照しながら説明す
る。
Next, a substrate voltage generating circuit according to a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.

【0040】図5は本発明の第3の実施例の基板電圧発
生回路中の発振回路のみを示す回路図であって、本実施
例は図1の基板電圧発生部20中の発振回路21を図5
に示す発振回路21に置き換えたものである。図5にお
いて、VCCは電源電圧、VSSは接地電圧、Qp511〜Qp5
32はPチャネル型MOSトランジスタ、Qn511〜Qn532
はNチャネル型MOSトランジスタ、N501 〜N511 は
ノード名、BBEは制御信号である。同図中の発振回路
21の出力ノードN511 は、図1の発振回路の出力ノー
ドN211 の場合と同様に、第1の電圧発生回路22の入
力NANDゲートの第1の入力ノードN221 と第2の電
圧発生回路23の入力NANDゲートの第1の入力ノー
ドN231 とに共通接続される。
FIG. 5 is a circuit diagram showing only the oscillator circuit in the substrate voltage generating circuit of the third embodiment of the present invention. In this embodiment, the oscillator circuit 21 in the substrate voltage generating unit 20 of FIG. Figure 5
It is replaced with the oscillation circuit 21 shown in FIG. In FIG. 5, VCC is the power supply voltage, VSS is the ground voltage, and Qp511 to Qp5.
32 is a P channel type MOS transistor, Qn511 to Qn532
Is an N-channel type MOS transistor, N501 to N511 are node names, and BBE is a control signal. The output node N511 of the oscillation circuit 21 in the figure is similar to the output node N211 of the oscillation circuit of FIG. 1 in that the first input node N221 and the second input node N221 of the input NAND gate of the first voltage generation circuit 22 are connected to each other. The input NAND gate of the voltage generating circuit 23 is commonly connected to the first input node N231.

【0041】図5の発振回路21は、本基板電圧発生回
路が適用される半導体装置の動作中は制御信号BBEが
論理電圧“H”に保持されて動作し、出力ノードN511
からパルス信号を出力するものである。しかも、制御ノ
ードN502 が論理電圧“L”の場合は、反転制御ノード
N503 が論理電圧“H”となり、上段のPチャネル型M
OSトランジスタQp511及びNチャネル型MOSトラン
ジスタQn511はいずれもオン、下段のPチャネル型MO
SトランジスタQp521及びNチャネル型MOSトランジ
スタQn521はいずれもオフとなるので、否定回路を5段
分リング状に接続した回路に相当する発振回路となる。
これに対して制御ノードN502 が論理電圧“H”の場合
は、反転制御ノードN503 が論理電圧“L”となり、上
段のPチャネル型MOSトランジスタQp511及びNチャ
ネル型MOSトランジスタQn511はいずれもオフ、下段
のPチャネル型MOSトランジスタQp521及びNチャネ
ル型MOSトランジスタQn521はいずれもオンとなるの
で、否定回路を7段分リング状に接続した回路に相当す
る発振回路となり、発振周波数が低下する。
The oscillating circuit 21 of FIG. 5 operates while the control signal BBE is held at the logic voltage "H" during the operation of the semiconductor device to which the present substrate voltage generating circuit is applied, and the output node N511.
To output a pulse signal. Moreover, when the control node N502 is at the logic voltage "L", the inverting control node N503 is at the logic voltage "H", and the upper P-channel type M
Both the OS transistor Qp511 and the N-channel type MOS transistor Qn511 are turned on, and the lower P-channel type MO transistor is turned on.
Since both the S-transistor Qp521 and the N-channel type MOS transistor Qn521 are turned off, the oscillating circuit corresponds to a circuit in which five negating circuits are connected in a ring shape.
On the other hand, when the control node N502 is at the logic voltage "H", the inversion control node N503 is at the logic voltage "L", and the upper P-channel type MOS transistor Qp511 and the N-channel type MOS transistor Qn511 are both off and the lower stage is. Since both the P-channel type MOS transistor Qp521 and the N-channel type MOS transistor Qn521 are turned on, the oscillation circuit becomes an oscillation circuit corresponding to a circuit in which seven stages of negative circuits are connected in a ring shape, and the oscillation frequency is lowered.

【0042】図6は、以上に説明した図5の発振回路2
1の制御ノードN502 とパルス信号の出力のための出力
ノードN511 との信号の波形図である。同図に示すよう
に、制御ノードN502 が論理電圧“H”の場合は、論理
電圧“L”の場合に比べて低い周波数のパルス信号が出
力ノードN511 から出力される。
FIG. 6 shows the oscillator circuit 2 of FIG. 5 described above.
FIG. 7 is a waveform diagram of signals of a control node N502 of 1 and an output node N511 for outputting a pulse signal. As shown in the figure, when the control node N502 is at the logical voltage "H", a pulse signal having a frequency lower than that when the control node N502 is at the logical voltage "L" is output from the output node N511.

【0043】なお、該発振回路21の制御ノードN502
は、図1中の基板電圧検知部10の第1の出力ノードN
102 に接続される。これにより、基板電圧検知部10の
第1の出力ノードN102 の論理電圧を“L”(第2の出
力ノードN103 の論理電圧は“H”)にして浅い負電圧
を出力するための第2の電圧発生回路23を動作させる
場合には、発振回路21の発振周波数が高くなって該第
2の電圧発生回路23の電流駆動能力が上げられる。こ
れにより、基板電圧VBBの浮き上がり(上昇)を抑制す
る効果が大となる。また、これとは逆に基板電圧検知部
10の第1の出力ノードN102 の論理電圧を“H”(第
2の出力ノードN103 の論理電圧は“L”)にして深い
負電圧を出力するための第1の電圧発生回路22を動作
させる場合には、発振回路21の発振周波数が低くなっ
て該第1の電圧発生回路22の電流駆動能力が下げられ
る結果、無駄な電力消費が抑制される。
The control node N502 of the oscillation circuit 21
Is the first output node N of the substrate voltage detector 10 in FIG.
Connected to 102. As a result, the logic voltage of the first output node N102 of the substrate voltage detection unit 10 is set to "L" (the logic voltage of the second output node N103 is "H"), and the second negative voltage for outputting the shallow negative voltage is output. When the voltage generation circuit 23 is operated, the oscillation frequency of the oscillation circuit 21 is increased and the current driving capability of the second voltage generation circuit 23 is increased. As a result, the effect of suppressing the rise (rise) of the substrate voltage VBB becomes great. On the contrary, in order to output a deep negative voltage by setting the logic voltage of the first output node N102 of the substrate voltage detection unit 10 to "H" (the logic voltage of the second output node N103 is "L"). When operating the first voltage generating circuit 22, the oscillation frequency of the oscillating circuit 21 is lowered and the current driving capability of the first voltage generating circuit 22 is reduced, resulting in suppressing unnecessary power consumption. ..

【0044】次に、本発明の第4の実施例の基板電圧発
生回路について、図7〜図9を参照しながら説明する。
Next, a substrate voltage generating circuit according to a fourth embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.

【0045】図7は、本発明の第4の実施例の基板電圧
発生回路を示す回路図である。この基板電圧発生回路
は、前に説明した図1の構成(第1の実施例)において
基板電圧検知部10に−3.5Vを検知用設定電圧とす
る第3の電圧検知回路13を付加するとともに、基板電
圧発生部20に第2の電圧発生回路23が出力する負電
圧に比べて同一の電源電圧VCCに対して浅い負電圧を出
力するための第3の電圧発生回路24を付加したもので
ある。図7中の基板電圧検知部10において、Qp131は
Pチャネル型MOSトランジスタ、Qn131〜Qn134はN
チャネル型MOSトランジスタ、N104 〜N106 ,N13
1 はノード名であって、これらは新たに導入されたもの
である。また、同図中の基板電圧発生部20において、
Qp241〜Qp248はPチャネル型MOSトランジスタ、N
241 ,N242はノード名、C241 ,C242 は容量であっ
て、これらは第3の電圧発生回路24のために新たに導
入されたものである。図1中の符号と同一の符号は同一
の構成要素を表わすものとする。
FIG. 7 is a circuit diagram showing a substrate voltage generating circuit according to the fourth embodiment of the present invention. In this substrate voltage generation circuit, a third voltage detection circuit 13 having a detection set voltage of −3.5V is added to the substrate voltage detection unit 10 in the configuration of FIG. 1 described above (first embodiment). At the same time, a third voltage generating circuit 24 for outputting a shallow negative voltage to the same power supply voltage VCC as compared with the negative voltage output from the second voltage generating circuit 23 is added to the substrate voltage generating section 20. Is. In the substrate voltage detection unit 10 in FIG. 7, Qp131 is a P-channel type MOS transistor, and Qn131 to Qn134 are N-type.
Channel type MOS transistors, N104 to N106, N13
1 is the node name, these are newly introduced. Further, in the substrate voltage generator 20 in the figure,
Qp241 to Qp248 are P-channel MOS transistors, N
241, N242 are node names, and C241, C242 are capacitors, which are newly introduced for the third voltage generating circuit 24. The same reference numerals as those in FIG. 1 represent the same components.

【0046】本実施例の基板電圧発生回路では、発振回
路21の出力ノードN211 は、第1〜第3の電圧発生回
路22,23,24の各々の入力NANDゲートの第1
の入力ノードN221 ,N231 ,N241 に共通接続され
る。また、第1及び第2の電圧検知回路11,12の出
力に基づく前記基板電圧検知部10の第1及び第2の出
力ノードN102 ,N103 の信号は第3の電圧検知回路1
3の出力ノードN131 の信号とともに処理されて、該基
板電圧回路10の第3〜第5の出力ノードN104,N105
,N106 から出力される。そして、基板電圧検知部1
0の第3の出力ノードN104 は第1の電圧発生回路22
の入力NANDゲートの第2の入力ノードN222 に、同
基板電圧検知部10の第4の出力ノードN105 は第2の
電圧発生回路23の入力NANDゲートの第2の入力ノ
ードN232 に、同基板電圧検知部10の第5の出力ノー
ドN106 は第3の電圧発生回路24の入力NANDゲー
トの第2の入力ノードN242 に各々接続される。
In the substrate voltage generating circuit of this embodiment, the output node N211 of the oscillating circuit 21 is the first input NAND gate of each of the first to third voltage generating circuits 22, 23 and 24.
Input nodes N221, N231, and N241 are commonly connected. The signals of the first and second output nodes N102 and N103 of the substrate voltage detection unit 10 based on the outputs of the first and second voltage detection circuits 11 and 12 are the third voltage detection circuit 1
The third to fifth output nodes N104, N105 of the substrate voltage circuit 10 are processed together with the signal of the third output node N131.
, N106. Then, the substrate voltage detector 1
The third output node N104 of 0 is connected to the first voltage generating circuit 22.
To the second input node N222 of the input NAND gate and the fourth output node N105 of the substrate voltage detection unit 10 to the second input node N232 of the input NAND gate of the second voltage generation circuit 23. The fifth output node N106 of the detection unit 10 is connected to the second input node N242 of the input NAND gate of the third voltage generating circuit 24, respectively.

【0047】図9は、以上の構成を有する本発明の第4
の実施例の基板電圧発生回路の基板電圧VBBと各ノード
の信号との波形図である。同図を参照しながら本実施例
の基板電圧発生回路の動作について説明する。ただし、
第3の電圧検知回路13は、基板電圧VBBが−3.5V
より深く(低く)なると出力ノードN131 が論理電圧
“L”となり、該負の基板電圧VBBが−3.5Vより浅
く(高く)なると出力ノードN131 が論理電圧“H”と
なるものである。
FIG. 9 shows a fourth embodiment of the present invention having the above construction.
FIG. 6 is a waveform diagram of the substrate voltage VBB of the substrate voltage generating circuit and the signal at each node of the embodiment. The operation of the substrate voltage generating circuit of this embodiment will be described with reference to FIG. However,
The substrate voltage VBB of the third voltage detection circuit 13 is -3.5V.
When it becomes deeper (lower), the output node N131 becomes the logic voltage "L", and when the negative substrate voltage VBB becomes shallower (higher) than -3.5V, the output node N131 becomes the logic voltage "H".

【0048】さて、図9に示すように、基板電圧VBBが
0Vから下降しても−2Vより浅い(高い)間(期間
)は、基板電圧検知部10において、第1〜第3の電
圧検知回路11〜13の各出力ノードN111 ,N121 ,
N131 はいずれも論理電圧“H”であり、第1の電圧検
知回路11の出力ノードN111 がゲートに接続されたP
チャネル型MOSトランジスタQp101はオフ、第2の電
圧検知回路12の出力ノードN121 がゲートに接続され
たNチャネル型MOSトランジスタQn101はオンとな
る。したがって、両MOSトランジスタQp101,Qn101
の接続点のノードN101 は論理電圧“L”であり、基板
電圧検知部10の第1の出力ノードN102 は論理電圧
“H”、第2の出力ノードN103 は論理電圧“L”であ
る。これにより、基板電圧検知部10の第3〜第5の出
力ノードN104 ,N105 ,N106 の各々の論理電圧は、
それぞれ“H”,“L”,“L”となっている。次に、
基板電圧VBBが更に下降して−2V〜−3Vの範囲にな
ると(期間)、第2の電圧検知回路12の出力ノード
N121 が論理電圧“H”から論理電圧“L”となり、該
出力ノードN121 がゲートに接続されたNチャネル型M
OSトランジスタQn101はオフに転じるが、基板電圧検
知部10の第1及び第2の出力ノードN102 ,N103 は
各々論理電圧“H”,“L”を保持するので、該基板電
圧検知部10の第3〜第5の出力ノードN104 ,N105
,N106 は各々論理電圧“H”,“L”,“L”を保
持する。次に、基板電圧VBBが更に下降して−3V〜−
3.5Vの範囲になると(期間−1)、第1の電圧検
知回路11の出力ノードN111 が論理電圧“H”から論
理電圧“L”となり、該出力ノードN111 がゲートに接
続されたPチャネル型MOSトランジスタQp101がオン
するので、該Pチャネル型MOSトランジスタQp101と
既にオフしているNチャネル型MOSトランジスタQn1
01との接続点のノードN101 は論理電圧“H”となり、
基板電圧検知部10の第1の出力ノードN102 は論理電
圧“L”、第2の出力ノードN103 は論理電圧“H”と
なる。したがって、基板電圧検知部10の第3〜第5の
出力ノードN104 ,N105 ,N106 は各々論理電圧
“L”,“H”,“L”となる。更に基板電圧VBBが下
降して−3.5Vより深く(低く)なると(期間−
2)、第3の電圧検知回路13の出力ノードN131 が論
理電圧“H”から論理電圧“L”となるので、基板電圧
検知部10の第3〜第5の出力ノードN104 ,N105 ,
N106 の論理電圧は、各々論理電圧“L”,“L”,
“H”となる。
As shown in FIG. 9, while the substrate voltage VBB drops from 0V, the substrate voltage detector 10 detects the first to third voltages during a period (period) shallower (higher) than -2V. The output nodes N111, N121 of the circuits 11 to 13,
N131 is a logic voltage "H", and the output node N111 of the first voltage detection circuit 11 is connected to the gate of P.
The channel type MOS transistor Qp101 is turned off, and the N channel type MOS transistor Qn101 having the output node N121 of the second voltage detection circuit 12 connected to the gate is turned on. Therefore, both MOS transistors Qp101, Qn101
The node N101 at the connection point of is a logical voltage "L", the first output node N102 of the substrate voltage detection unit 10 is a logical voltage "H", and the second output node N103 is a logical voltage "L". As a result, the logical voltage of each of the third to fifth output nodes N104, N105, N106 of the substrate voltage detection unit 10 becomes
They are "H", "L", and "L", respectively. next,
When the substrate voltage VBB further decreases and falls within the range of −2V to −3V (period), the output node N121 of the second voltage detection circuit 12 changes from the logic voltage “H” to the logic voltage “L”, and the output node N121. N-channel type M in which is connected to the gate
Although the OS transistor Qn101 turns off, the first and second output nodes N102 and N103 of the substrate voltage detecting unit 10 hold the logic voltages "H" and "L", respectively, so that the substrate voltage detecting unit 10 outputs the first voltage. Third to fifth output nodes N104, N105
, N106 hold logic voltages "H", "L", "L", respectively. Next, the substrate voltage VBB further decreases to -3V to-
In the range of 3.5V (period-1), the output node N111 of the first voltage detection circuit 11 changes from the logic voltage "H" to the logic voltage "L", and the output node N111 is connected to the gate of the P channel. Type MOS transistor Qp101 is turned on, the P-channel type MOS transistor Qp101 and the N-channel type MOS transistor Qn1 already turned off
The node N101 at the connection point with 01 becomes the logic voltage "H",
The first output node N102 of the substrate voltage detector 10 has a logic voltage "L", and the second output node N103 has a logic voltage "H". Therefore, the third to fifth output nodes N104, N105, N106 of the substrate voltage detection unit 10 are at the logic voltages "L", "H", "L", respectively. When the substrate voltage VBB further drops and becomes deeper (lower) than -3.5V (period-
2) Since the output node N131 of the third voltage detection circuit 13 changes from the logic voltage "H" to the logic voltage "L", the third to fifth output nodes N104, N105 of the substrate voltage detection unit 10 are connected.
The logic voltages of N106 are logic voltages “L”, “L”,
It becomes "H".

【0049】次に、基板電圧VBBが上昇に転じて−3.
5V〜−3Vに範囲になると(期間−3)、第3の電
圧検知回路13の出力ノードN131 が論理電圧“L”か
ら論理電圧“H”となるので、基板電圧検知部10の第
3〜第5の出力ノードN104,N105 ,N106 の論理電
圧は、各々“L”,“H”,“L”となる。基板電圧V
BBが更に上昇して−3Vより浅く(高く)なっても−2
Vより深い(低い)間(期間)は、第1の電圧検知回
路11の出力ノードN111 は論理電圧“L”から論理電
圧“H”となり、該出力ノードN111 がゲートに接続さ
れたPチャネル型MOSトランジスタQp101はオフに転
じるが、基板電圧検知部10の第1及び第2の出力ノー
ドN102 ,N103 が各々論理電圧“L”,“H”を保持
するので、第3〜第5の出力ノードN104 ,N105 ,N
106 は各々論理電圧“L”,“H”,“L”を保持す
る。最後に、基板電圧VBBが更に上昇して−2Vより浅
く(高く)なると(期間)、第2の電圧検知回路12
の出力ノードN121 は論理電圧“L”から論理電圧
“H”となり、該出力ノードN121 がゲートに接続され
たNチャネル型MOSトランジスタQn101はオンし、該
Nチャネル型MOSトランジスタQn101と既にオフして
いるPチャネル型MOSトランジスタQp101との接続点
のノードN101 は論理電圧“L”となるので、基板電圧
検知部10の第1の出力ノードN102 は論理電圧
“H”、第2の出力ノードN103 は論理電圧“L”とな
る。したがって、基板電圧検知部10の第3〜第5の出
力ノードN104 ,N105 ,N106 の論理電圧は、各々
“H”,“L”,“L”に復帰する。
Next, the substrate voltage VBB starts to rise and -3.
In the range of 5V to -3V (period-3), the output node N131 of the third voltage detection circuit 13 changes from the logic voltage "L" to the logic voltage "H", so that the third to third voltages of the substrate voltage detection unit 10 are detected. The logic voltages of the fifth output nodes N104, N105 and N106 are "L", "H" and "L", respectively. Substrate voltage V
Even if BB further rises and becomes shallower (higher) than -3V, -2
During a period (period) deeper than V (lower), the output node N111 of the first voltage detection circuit 11 changes from the logic voltage "L" to the logic voltage "H", and the output node N111 is connected to the gate of the P-channel type. Although the MOS transistor Qp101 turns off, the first and second output nodes N102 and N103 of the substrate voltage detection unit 10 hold the logic voltages "L" and "H", respectively, so that the third to fifth output nodes are held. N104, N105, N
106 holds logic voltages "L", "H", "L", respectively. Finally, when the substrate voltage VBB further rises and becomes shallower (higher) than -2V (period), the second voltage detection circuit 12
Of the output node N121 changes from the logic voltage "L" to the logic voltage "H", the N-channel type MOS transistor Qn101 whose output node N121 is connected to the gate is turned on, and the N-channel type MOS transistor Qn101 is already turned off. Since the node N101 at the connection point with the existing P-channel MOS transistor Qp101 has the logic voltage "L", the first output node N102 of the substrate voltage detection unit 10 has the logic voltage "H" and the second output node N103 has The logic voltage becomes “L”. Therefore, the logic voltages of the third to fifth output nodes N104, N105, N106 of the substrate voltage detector 10 are restored to "H", "L", "L", respectively.

【0050】以上のとおり、本実施例の基板電圧検知部
10は、基板の電圧の変化に応じて一部ヒステリシスを
もった形で第3〜第5の出力ノードN104 ,N105 ,N
106の論理電圧を変化させる。
As described above, the substrate voltage detection unit 10 of the present embodiment has the third to fifth output nodes N104, N105, N with a partial hysteresis according to the change of the substrate voltage.
Change the logic voltage of 106.

【0051】一方、基板電圧発生部20中の発振回路2
1は、半導体装置の動作中は制御信号BBEが常に論理
電圧“H”に保持されるので、出力ノードN211 を通し
て第1〜第3の電圧発生回路22〜24のいずれにも一
定周波数のパルス信号を与える。しかも、本実施例で
は、基板の負の電圧が深く(低く)なる方向に変化した
際に該電圧が−3Vより深く(低く)なったことを第1
の検知回路11が検知した場合には、基板電圧検知部1
0の第3の出力ノードN104 が論理電圧“L”に転じる
と同時に第4の出力ノードN105 は論理電圧“H”に転
じるので、第1の電圧発生回路22の機能が停止すると
同時に、第2の電圧発生回路23が基板に与えるべき電
圧VBBとしての浅い負電圧の出力を開始する。基板の負
の電圧が更に深く(低く)なる方向に変化した際に該電
圧が−3.5Vより深く(低く)なったことを第3の検
知回路13が検知した場合には、基板電圧検知部10の
第4の出力ノードN105 が論理電圧“L”に転じると同
時に第5の出力ノードN106は論理電圧“H”に転じる
ので、第2の電圧発生回路23の機能が停止すると同時
に、第3の電圧発生回路24が基板に与えるべき電圧V
BBとしての更に浅い負電圧の出力を開始する。これに対
して基板の負の電圧が逆に浅く(高く)なる方向に変化
した際に該電圧が−3.5Vより浅く(高く)なったこ
とを第3の検知回路13が検知した場合には、基板電圧
検知部10の第5の出力ノードN106 が論理電圧“L”
に転じると同時に第4の出力ノードN105 は論理電圧
“H”に転じるので、第3の電圧発生回路24の機能が
停止すると同時に、第2の電圧発生回路23が基板に与
えるべき電圧VBBとしての深い負電圧の出力を開始す
る。基板の負の電圧が更に浅く(高く)なる方向に変化
した際に該電圧が−2Vより浅く(高く)なったことを
第2の検知回路12が検知した場合には、基板電圧検知
部10の第4の出力ノードN105 が論理電圧“L”に転
じると同時に第3の出力ノードN104 は論理電圧“H”
に転じるので、第2の電圧発生回路23の機能が停止す
ると同時に、第1の電圧発生回路22が基板に与えるべ
き電圧VBBとしての更に深い負電圧の出力を開始する。
On the other hand, the oscillator circuit 2 in the substrate voltage generator 20
1 is that the control signal BBE is always held at the logic voltage "H" during the operation of the semiconductor device, so that the pulse signal having a constant frequency is output to any of the first to third voltage generating circuits 22 to 24 through the output node N211. give. Moreover, in the present embodiment, the first fact is that when the negative voltage of the substrate changes to the deeper (lower) direction, the voltage becomes deeper (lower) than -3V.
When the detection circuit 11 detects the voltage, the substrate voltage detection unit 1
Since the third output node N104 of 0 changes to the logic voltage "L" and the fourth output node N105 changes to the logic voltage "H" at the same time, the function of the first voltage generating circuit 22 stops and the second The voltage generation circuit 23 starts to output a shallow negative voltage as the voltage VBB to be applied to the substrate. When the third detection circuit 13 detects that the negative voltage of the substrate has become deeper (lower) than −3.5V when the negative voltage has changed to the deeper (lower) direction, the substrate voltage is detected. Since the fourth output node N105 of the section 10 turns to the logic voltage "L" and the fifth output node N106 turns to the logic voltage "H" at the same time, the function of the second voltage generating circuit 23 is stopped and at the same time, The voltage V to be applied to the substrate by the voltage generating circuit 24 of 3
Output of a shallower negative voltage as BB is started. On the other hand, when the third detection circuit 13 detects that the voltage becomes shallower (higher) than -3.5 V when the negative voltage of the substrate changes to the shallower (higher) direction. Indicates that the fifth output node N106 of the substrate voltage detection unit 10 has the logic voltage "L".
At the same time, the fourth output node N105 changes to the logic voltage "H", so that the function of the third voltage generating circuit 24 is stopped, and at the same time, the voltage VBB to be applied to the substrate by the second voltage generating circuit 23 is changed. Start output of deep negative voltage. When the second detection circuit 12 detects that the voltage becomes shallower (higher) than −2V when the negative voltage of the substrate changes to become shallower (higher), the substrate voltage detection unit 10 At the same time that the fourth output node N105 changes to the logic voltage "L" and the third output node N104 changes to the logic voltage "H".
Since the function of the second voltage generating circuit 23 is stopped, the first voltage generating circuit 22 starts to output a deeper negative voltage as the voltage VBB to be applied to the substrate.

【0052】図8は、本実施例の基板電圧発生回路の静
特性を示す電源電圧VCCと基板電圧VBBとの関係図であ
る。同図中のL1 は第1の電圧発生回路22が常に動作
しているものと仮定した場合の電源電圧VCCと基板電圧
VBBとの関係線であり、L2は第2の電圧発生回路23
が常に動作しているものと仮定した場合の電源電圧VCC
と基板電圧VBBとの関係線であり、L3 は第3の電圧発
生回路24が常に動作しているものと仮定した場合の電
源電圧VCCと基板電圧VBBとの関係線である。上記のと
おり、実際には基板の電圧に応じて基板電圧VBBを発生
する電圧発生回路が第1〜第3の電圧発生回路22,2
3,24の間できめ細かく切り換えられるので、実際の
基板電圧VBBは同図中に実線とハッチングで示すように
変化が制限される。
FIG. 8 is a relational diagram between the power supply voltage VCC and the substrate voltage VBB showing the static characteristics of the substrate voltage generating circuit of this embodiment. In the figure, L1 is a relational line between the power supply voltage VCC and the substrate voltage VBB on the assumption that the first voltage generating circuit 22 is always operating, and L2 is the second voltage generating circuit 23.
Supply voltage Vcc assuming that is always operating
Is a relational line between the substrate voltage VBB and the substrate voltage VBB, and L3 is a relational line between the power supply voltage Vcc and the substrate voltage VBB assuming that the third voltage generating circuit 24 is always operating. As described above, the voltage generation circuit that actually generates the substrate voltage VBB according to the substrate voltage is the first to third voltage generation circuits 22 and 2.
Since it is possible to finely switch between 3 and 24, the change of the actual substrate voltage VBB is limited as shown by the solid line and hatching in FIG.

【0053】しかも、以上の第4の実施例によれば、第
1〜第3の電圧発生回路22,23,24のうちのいず
れか1つは必ず動作しているので、何らかの原因により
基板に急に大きな電流が流れた場合でも、該基板の電圧
の浮き上がり(上昇)が抑制される。
Moreover, according to the above fourth embodiment, any one of the first to third voltage generating circuits 22, 23, 24 is always operating, so that the substrate may be damaged by some cause. Even when a large current suddenly flows, the floating (rise) of the voltage of the substrate is suppressed.

【0054】次に、本発明の第5の実施例の基板電圧発
生回路について、図10及び図11を参照しながら説明
する。
Next, a substrate voltage generating circuit according to a fifth embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 10 and 11.

【0055】図10は本発明の第5の実施例の基板電圧
発生回路中の基板電圧検知部のみを示す回路図であっ
て、本実施例は図1の基板電圧検知部10を図10に示
す基板電圧検知部10に置き換えたものである。図10
において、LTは新たに導入された特別な制御信号であ
って、該制御信号LTが与えられたときには基板電圧検
知部10の第1の出力ノードN102 は無条件で論理電圧
“H”に、第2の出力ノードN103 は無条件で論理電圧
“L”に各々設定されるものである。
FIG. 10 is a circuit diagram showing only the substrate voltage detecting unit in the substrate voltage generating circuit of the fifth embodiment of the present invention. In this embodiment, the substrate voltage detecting unit 10 of FIG. 1 is shown in FIG. The substrate voltage detector 10 shown in FIG. Figure 10
, LT is a newly introduced special control signal, and when the control signal LT is given, the first output node N102 of the substrate voltage detection unit 10 unconditionally becomes the logic voltage “H”, The second output node N103 is unconditionally set to the logic voltage "L".

【0056】例えば半導体装置の信頼性のテストモード
信号が、該基板電圧検知部10に対する特定の制御信号
LTとして与えられる。該特定の制御信号LTが論理電
圧“H”となると、深い負電圧を出力するための第1の
電圧発生回路22が無条件で起動され、基板上のトラン
ジスタ等の素子に大きな電圧がかかることとなる。つま
り、半導体装置の通常動作に比べて厳しい条件を課すこ
とができ、該半導体装置の信頼性の加速試験として有効
である。
For example, a reliability test mode signal of the semiconductor device is given as a specific control signal LT for the substrate voltage detection unit 10. When the specific control signal LT becomes the logic voltage "H", the first voltage generating circuit 22 for outputting a deep negative voltage is unconditionally activated, and a large voltage is applied to the element such as a transistor on the substrate. Becomes That is, it is possible to impose severer conditions than the normal operation of the semiconductor device, which is effective as an accelerated test of the reliability of the semiconductor device.

【0057】[0057]

【発明の効果】以上説明してきたように、請求項1の発
明によれば、各々互いに異なる負電圧を出力するための
複数個の電圧発生回路22,23を設け、基板の電圧変
化に応じて該複数個の電圧発生回路22,23のうちの
いずれか1つを動作させる構成を採用したので、何らか
の原因により基板に急に大きな電流が流れた場合でも動
作中の電圧発生回路が該基板電流の変化に応答し、基板
電圧の浮き上がり(上昇)が抑制される。つまり、基板
電圧発生回路の動特性が改善され、半導体装置全体の正
常な安定動作を保証できるという大きな効果が得られ
る。
As described above, according to the first aspect of the present invention, a plurality of voltage generating circuits 22 and 23 for outputting negative voltages different from each other are provided, and the voltage generating circuits 22 and 23 are provided according to the voltage change of the substrate. Since a configuration for operating any one of the plurality of voltage generating circuits 22 and 23 is adopted, even if a large current suddenly flows through the substrate due to some cause, the operating voltage generating circuit keeps the substrate current flowing. In response to the change of the substrate voltage, the rise (rise) of the substrate voltage is suppressed. In other words, the dynamic characteristics of the substrate voltage generating circuit are improved, and a great effect that the normal and stable operation of the entire semiconductor device can be guaranteed can be obtained.

【0058】また、請求項2の発明によれば、出力電圧
の異なる2つの電圧発生回路22,23を設け、該2つ
の電圧発生回路22,23のうちのいずれか1つを設定
電圧の異なる2つの電圧検知回路11,12の制御下で
動作させる構成を採用したので、何らかの原因により基
板に急に大きな電流が流れた場合でも基板電圧の浮き上
がりが抑制されるだけでなく、該基板の電圧を所定の範
囲内に常に収めることができる。
According to the second aspect of the present invention, two voltage generating circuits 22 and 23 having different output voltages are provided, and one of the two voltage generating circuits 22 and 23 has a different set voltage. Since the configuration is adopted in which the two voltage detection circuits 11 and 12 operate under the control, even if a large current suddenly flows through the substrate for some reason, the floating of the substrate voltage is suppressed and the voltage of the substrate is also suppressed. Can always be within a predetermined range.

【0059】また、請求項3の発明によれば、第1及び
第2の電圧発生回路22,23のうちの浅い負電圧を出
力するための第2の電圧発生回路23の出力電圧をあま
り浅くしない構成を採用したので、基板電圧の浮き上が
り抑制効果が大となる。
According to the third aspect of the invention, the output voltage of the second voltage generating circuit 23 for outputting the shallow negative voltage of the first and second voltage generating circuits 22 and 23 is set to be too shallow. Since the non-use structure is adopted, the effect of suppressing the rise of the substrate voltage becomes great.

【0060】また、請求項4の発明によれば、発振回路
21は、浅い負電圧を出力するための電圧発生回路(例
えば第2の電圧発生回路23)が基板電圧検知部10に
より選択された場合には出力パルス信号の周波数を高く
することによって該選択された電圧発生回路23の電流
駆動能力を高める一方で、深い負電圧を出力するための
他の電圧発生回路(例えば第1の電圧発生回路22)が
選択された場合には出力パルス信号の周波数を低くする
ことによって該選択された他の電圧発生回路22の電流
駆動能力を低減する機能を有する構成を採用したので、
浅い負電圧を出力するための電圧発生回路23が選択さ
れた場合の基板電圧の浮き上がりを抑制する効果が大と
なるとともに、深い負電圧を出力するための他の電圧発
生回路22が選択された場合の消費電力が抑制される。
According to the fourth aspect of the invention, in the oscillator circuit 21, the substrate voltage detector 10 selects the voltage generating circuit (for example, the second voltage generating circuit 23) for outputting the shallow negative voltage. In this case, while increasing the frequency of the output pulse signal to increase the current driving capability of the selected voltage generating circuit 23, another voltage generating circuit (for example, the first voltage generating circuit) for outputting a deep negative voltage is generated. When the circuit 22) is selected, a configuration having a function of lowering the frequency of the output pulse signal to reduce the current driving capability of the other selected voltage generating circuit 22 is adopted.
When the voltage generation circuit 23 for outputting the shallow negative voltage is selected, the effect of suppressing the rise of the substrate voltage is great, and another voltage generation circuit 22 for outputting the deep negative voltage is selected. In this case, power consumption is suppressed.

【0061】また、請求項5の発明によれば、出力電圧
の異なる3つの電圧発生回路22,23,24を設け、
該3つの電圧発生回路22〜24のうちのいずれか1つ
を設定電圧の異なる3つの電圧検知回路11,12,1
3の制御下で動作させる構成を採用したので、何らかの
原因により基板に急に大きな電流が流れた場合でも基板
電圧の浮き上がりが抑制され、かつ該基板の電圧を所定
の範囲内に常に収めることができるだけでなく、基板電
圧がきめ細かく制御される効果がある。
According to the invention of claim 5, three voltage generating circuits 22, 23, 24 having different output voltages are provided,
Any one of the three voltage generation circuits 22 to 24 is connected to three voltage detection circuits 11, 12, 1 having different set voltages.
Since the configuration which operates under the control of No. 3 is adopted, even if a large current suddenly flows through the substrate for some reason, the floating of the substrate voltage is suppressed, and the voltage of the substrate can always be kept within a predetermined range. Not only is there an effect that the substrate voltage is finely controlled.

【0062】また、請求項6の発明によれば、特定の制
御信号LTが与えられた場合には基板の電圧の大きさに
かかわりなく複数個の電圧発生回路22,23のうちの
特定の電圧発生回路を基板電圧検知部10が選択する構
成を採用したので、該特定の電圧発生回路に基板電圧V
BBとして深い負電圧を出力させるときには半導体装置の
信頼性加速試験の実施が可能となる効果がある。
Further, according to the invention of claim 6, when a specific control signal LT is applied, a specific voltage of the plurality of voltage generating circuits 22 and 23 is irrespective of the magnitude of the voltage of the substrate. Since the substrate voltage detecting unit 10 selects the generation circuit, the substrate voltage V is applied to the specific voltage generation circuit.
When outputting a deep negative voltage as BB, there is an effect that a reliability acceleration test of a semiconductor device can be performed.

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

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

【図2】図1の基板電圧発生回路の静特性を示す電源電
圧VCCと基板電圧VBBとの関係図である。
FIG. 2 is a relationship diagram between a power supply voltage VCC and a substrate voltage VBB showing static characteristics of the substrate voltage generation circuit of FIG.

【図3】図1の基板電圧発生回路の基板電圧VBBと各ノ
ードの信号との波形図である。
3 is a waveform diagram of a substrate voltage VBB of the substrate voltage generating circuit of FIG. 1 and a signal of each node.

【図4】本発明の第2の実施例の基板電圧発生回路の静
特性を示す電源電圧VCCと基板電圧VBBとの関係図であ
る。
FIG. 4 is a relationship diagram between a power supply voltage VCC and a substrate voltage VBB showing static characteristics of a substrate voltage generating circuit according to a second embodiment of the present invention.

【図5】本発明の第3の実施例の基板電圧発生回路中の
発振回路の回路図である。
FIG. 5 is a circuit diagram of an oscillator circuit in a substrate voltage generating circuit according to a third embodiment of the present invention.

【図6】図5の発振回路の各ノードの信号の波形図であ
る。
6 is a waveform diagram of signals at respective nodes of the oscillation circuit of FIG.

【図7】本発明の第4の実施例の基板電圧発生回路の回
路図である。
FIG. 7 is a circuit diagram of a substrate voltage generating circuit according to a fourth embodiment of the present invention.

【図8】図7の基板電圧発生回路の静特性を示す電源電
圧VCCと基板電圧VBBとの関係図である。
8 is a relationship diagram between a power supply voltage VCC and a substrate voltage VBB showing static characteristics of the substrate voltage generation circuit of FIG.

【図9】図7の基板電圧発生回路の基板電圧VBBと各ノ
ードの信号との波形図である。
9 is a waveform diagram of the substrate voltage VBB of the substrate voltage generating circuit of FIG. 7 and the signal of each node.

【図10】本発明の第5の実施例の基板電圧発生回路の
基板電圧検知部の回路図である。
FIG. 10 is a circuit diagram of a substrate voltage detection unit of a substrate voltage generation circuit according to a fifth embodiment of the present invention.

【図11】図10の基板電圧検知部を備えた基板電圧発
生回路の静特性を示す電源電圧VCCと基板電圧VBBとの
関係図である。
11 is a relationship diagram between the power supply voltage VCC and the substrate voltage VBB showing the static characteristic of the substrate voltage generation circuit including the substrate voltage detection unit of FIG.

【図12】基板電圧発生回路の従来例を示す回路図であ
る。
FIG. 12 is a circuit diagram showing a conventional example of a substrate voltage generating circuit.

【図13】図12の基板電圧発生回路の静特性を示す電
源電圧VCCと基板電圧VBBとの関係図である。
13 is a relationship diagram between the power supply voltage VCC and the substrate voltage VBB showing the static characteristics of the substrate voltage generation circuit of FIG.

【図14】図12の基板電圧発生回路の基板電圧VBBと
各ノードの信号の波形図である。
14 is a waveform chart of the substrate voltage VBB of the substrate voltage generation circuit of FIG. 12 and the signal of each node.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10 基板電圧検知部 11 第1の電圧検知回路 12 第2の電圧検知回路 13 第3の電圧検知回路 20 基板電圧発生部 21 発振回路 22 (第1の)電圧発生回路 23 第2の電圧発生回路 24 第3の電圧発生回路 VCC 電源電圧 VSS 接地電圧 VBB 基板電圧 Qp101〜Qp532 Pチャネル型MOSトランジスタ Qn101〜Qn532 Nチャネル型MOSトランジスタ N101 〜N511 ノード名 BBE,LT 制御信号 C221 〜C242 容量 L1 〜L3 電源電圧と基板電圧との関係線 10 Substrate Voltage Detection Section 11 First Voltage Detection Circuit 12 Second Voltage Detection Circuit 13 Third Voltage Detection Circuit 20 Substrate Voltage Generation Section 21 Oscillation Circuit 22 (First) Voltage Generation Circuit 23 Second Voltage Generation Circuit 24 Third voltage generation circuit VCC Power supply voltage VSS Ground voltage VBB Substrate voltage Qp101 to Qp532 P-channel MOS transistor Qn101 to Qn532 N-channel MOS transistor N101 to N511 Node name BBE, LT Control signal C221 to C242 Capacity L1 to L3 Power supply Relationship between voltage and substrate voltage

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 基板上の半導体素子が安定動作するよう
に前記基板に負の電圧を与えるために、該基板に与える
べき電圧としての負電圧を出力するための基板電圧発生
部と、前記基板の電圧の変化に応じて前記基板電圧発生
部の動作を制御するための基板電圧検知部とを備えた基
板電圧発生回路であって、 前記基板電圧発生部は、同一の正電源電圧に対して各々
互いに異なる負電圧を出力するための複数個の電圧発生
回路を有し、 前記基板電圧検知部は、前記基板の電圧の変化に応じて
前記複数個の電圧発生回路のうちのいずれか1つを選択
し、前記基板に与えるべき電圧としての負電圧を該選択
した電圧発生回路に出力させる機能を有することを特徴
とする基板電圧発生回路。
1. A substrate voltage generator for outputting a negative voltage as a voltage to be applied to the substrate in order to apply a negative voltage to the substrate so that a semiconductor device on the substrate operates stably, and the substrate. Is a substrate voltage generation circuit including a substrate voltage detection unit for controlling the operation of the substrate voltage generation unit according to the change of the voltage of, the substrate voltage generation unit, for the same positive power supply voltage A plurality of voltage generation circuits for respectively outputting negative voltages different from each other, wherein the substrate voltage detection unit is any one of the plurality of voltage generation circuits according to a change in the voltage of the substrate. And a substrate voltage generating circuit having a function of outputting a negative voltage as a voltage to be applied to the substrate to the selected voltage generating circuit.
【請求項2】 請求項1記載の基板電圧発生回路におい
て、 前記基板電圧発生部は、負電圧を出力するための第1の
電圧発生回路と、該第1の電圧発生回路が出力する負電
圧に比べて同一の正電源電圧に対して浅い負電圧を出力
するための第2の電圧発生回路とを有し、 前記基板電圧検知部は、前記基板の電圧が第1の負の設
定電圧に比べて深い負電圧になったかどうかを検知する
ための第1の電圧検知回路と、該第1の電圧検知回路の
第1の負の設定電圧より浅い第2の負の設定電圧に比べ
て前記基板の電圧がより浅い負電圧になったかどうかを
検知するための第2の電圧検知回路とを有し、 前記第1の電圧検知回路は、前記基板の負の電圧が深く
なる方向に変化した際に該電圧が前記第1の負の設定電
圧に比べて深い負電圧になったことを検知した場合に
は、前記第1の電圧発生回路の機能を停止させかつ前記
基板に与えるべき電圧としての負電圧を前記第2の電圧
発生回路に出力させ、 前記第2の電圧検知回路は、前記基板の負の電圧が浅く
なる方向に変化した際に該電圧が前記第2の負の設定電
圧に比べて浅い負電圧になったことを検知した場合に
は、前記第2の電圧発生回路の機能を停止させかつ前記
基板に与えるべき電圧としての負電圧を前記第1の電圧
発生回路に出力させる機能を有することを特徴とする基
板電圧発生回路。
2. The substrate voltage generation circuit according to claim 1, wherein the substrate voltage generation unit outputs a negative voltage, and a negative voltage output from the first voltage generation circuit. And a second voltage generation circuit for outputting a shallow negative voltage with respect to the same positive power supply voltage, the substrate voltage detection unit is configured such that the substrate voltage is equal to a first negative set voltage. A first voltage detection circuit for detecting whether or not a deeper negative voltage is obtained, and a second negative set voltage shallower than the first negative set voltage of the first voltage detection circuit. A second voltage detection circuit for detecting whether or not the voltage of the substrate has become a shallower negative voltage, wherein the first voltage detection circuit has changed so that the negative voltage of the substrate becomes deeper. At that time, the voltage became a deeper negative voltage than the first negative set voltage. In the case of detecting, the function of the first voltage generating circuit is stopped and a negative voltage as a voltage to be applied to the substrate is output to the second voltage generating circuit, and the second voltage detecting circuit is When the negative voltage of the substrate changes in the direction of becoming shallower, it is detected that the voltage becomes a shallower negative voltage than the second negative set voltage, the second voltage generation A substrate voltage generating circuit having a function of stopping the function of the circuit and outputting a negative voltage as a voltage to be applied to the substrate to the first voltage generating circuit.
【請求項3】 請求項2記載の基板電圧発生回路におい
て、 前記第2の電圧発生回路は、前記第1の電圧発生回路が
前記第1の電圧検知回路の第1の負の設定電圧に一致す
る負電圧を出力する際の正電源電圧と同一の正電源電圧
に対して、前記第2の電圧検知回路の第2の負の設定電
圧より深い負電圧を出力する機能を有することを特徴と
する基板電圧発生回路。
3. The substrate voltage generation circuit according to claim 2, wherein in the second voltage generation circuit, the first voltage generation circuit matches a first negative set voltage of the first voltage detection circuit. And a positive power supply voltage that is the same as the positive power supply voltage when outputting the negative voltage, the negative voltage deeper than the second negative set voltage of the second voltage detection circuit is output. Substrate voltage generator circuit.
【請求項4】 請求項1記載の基板電圧発生回路におい
て、 前記基板電圧発生部は、前記複数個の電圧発生回路の各
々の電流駆動能力を変更するための可変周波数のパルス
信号を出力する発振回路を更に有し、 該発振回路は、前記基板電圧検知部により前記複数個の
電圧発生回路のうちの浅い負電圧を出力するための電圧
発生回路が選択された場合には該選択された電圧発生回
路の電流駆動能力を高めるように前記パルス信号の周波
数を高くし、かつ該電圧発生回路に比べて深い負電圧を
出力するための他の電圧発生回路が選択された場合には
該選択された他の電圧発生回路の電流駆動能力を低減す
るように前記パルス信号の周波数を低くする機能を有す
ることを特徴とする基板電圧発生回路。
4. The substrate voltage generating circuit according to claim 1, wherein the substrate voltage generating unit outputs a pulse signal having a variable frequency for changing a current driving capability of each of the plurality of voltage generating circuits. The oscillating circuit further includes a circuit, and when the substrate voltage detecting unit selects a voltage generating circuit for outputting a shallow negative voltage from the plurality of voltage generating circuits, the selected voltage is generated. If another voltage generating circuit for increasing the frequency of the pulse signal so as to increase the current driving capability of the generating circuit and outputting a negative voltage deeper than the voltage generating circuit is selected, A substrate voltage generating circuit having a function of lowering the frequency of the pulse signal so as to reduce the current driving capability of another voltage generating circuit.
【請求項5】 請求項2記載の基板電圧発生回路におい
て、 前記基板電圧発生部は前記第2の電圧発生回路が出力す
る負電圧に比べて同一の正電源電圧に対して浅い負電圧
を出力するための第3の電圧発生回路を、前記基板電圧
検知部は前記基板の電圧が前記第1の電圧検知回路の第
1の負の設定電圧より深い第3の負の設定電圧に比べて
より深い負電圧になったかどうかを検知するための第3
の電圧検知回路を各々更に有し、 前記第3の電圧検知回路は、前記基板の負の電圧が深く
なる方向に変化した際に該電圧が前記第3の負の設定電
圧に比べて深い負電圧になったことを検知した場合に
は、前記第2の電圧発生回路の機能を停止させかつ前記
基板に与えるべき電圧としての負電圧を前記第3の電圧
発生回路に出力させ、かつ前記基板の負の電圧が浅くな
る方向に変化した際に該電圧が前記第3の負の設定電圧
に比べて浅い負電圧になったことを検知した場合には、
前記第3の電圧発生回路の機能を停止させかつ前記基板
に与えるべき電圧としての負電圧を前記第2の電圧発生
回路に出力させる機能を有することを特徴とする基板電
圧発生回路。
5. The substrate voltage generation circuit according to claim 2, wherein the substrate voltage generation unit outputs a shallow negative voltage for the same positive power supply voltage as compared with the negative voltage output by the second voltage generation circuit. The substrate voltage detection unit is configured to perform a third voltage setting circuit that is deeper than the first negative setting voltage of the first voltage detection circuit. Third for detecting whether a deep negative voltage has been reached
The third voltage detection circuit further includes a voltage detection circuit that is deeper than the third negative set voltage when the negative voltage of the substrate changes to a deeper negative voltage. When it is detected that the voltage has been reached, the function of the second voltage generating circuit is stopped, a negative voltage as a voltage to be applied to the substrate is output to the third voltage generating circuit, and the substrate is When it is detected that the negative voltage becomes shallower than the third negative set voltage when the negative voltage changes to a shallower direction,
A substrate voltage generating circuit having a function of stopping the function of the third voltage generating circuit and outputting a negative voltage as a voltage to be applied to the substrate to the second voltage generating circuit.
【請求項6】 請求項1記載の基板電圧発生回路におい
て、 前記基板電圧検知部は、特定の制御信号が与えられた場
合には、前記基板の電圧の大きさにかかわりなく前記複
数個の電圧発生回路のうちの特定の電圧発生回路を選択
し、前記基板に与えるべき電圧としての負電圧を該選択
した電圧発生回路に出力させる機能を有することを特徴
とする基板電圧発生回路。
6. The substrate voltage generation circuit according to claim 1, wherein the substrate voltage detection unit, when a specific control signal is applied, irrespective of the magnitude of the voltage of the substrate, the plurality of voltages. A substrate voltage generating circuit having a function of selecting a specific voltage generating circuit from among the generating circuits and outputting a negative voltage as a voltage to be applied to the substrate to the selected voltage generating circuit.
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