JPH06223568A - 中間電位発生装置 - Google Patents

中間電位発生装置

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JPH06223568A
JPH06223568A JP5013650A JP1365093A JPH06223568A JP H06223568 A JPH06223568 A JP H06223568A JP 5013650 A JP5013650 A JP 5013650A JP 1365093 A JP1365093 A JP 1365093A JP H06223568 A JPH06223568 A JP H06223568A
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node
channel mos
mos transistor
driver
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JP5013650A
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Kiyohiro Furuya
清広 古谷
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Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
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    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L27/00Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
    • H01L27/02Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having at least one potential-jump barrier or surface barrier; including integrated passive circuit elements with at least one potential-jump barrier or surface barrier
    • H01L27/0203Particular design considerations for integrated circuits
    • H01L27/0214Particular design considerations for integrated circuits for internal polarisation, e.g. I2L
    • H01L27/0218Particular design considerations for integrated circuits for internal polarisation, e.g. I2L of field effect structures
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/0001Technical content checked by a classifier
    • H01L2924/0002Not covered by any one of groups H01L24/00, H01L24/00 and H01L2224/00

Abstract

(57)【要約】 【目的】 レイアウト面積が小さく低消費電力で、精度
よく中間電位を出力する中間電位発生装置を得る。 【構成】 電源電位ノード100 と接地電位ノード200 の
間にトリプルウェル構造の半導体基板に形成されたトラ
ンジスタを用い、同じ電気特性を持たせた第1の回路31
0 および第2の回路330 が接続され、第1の回路310 か
ら第1の基準電位Vr1が出力される。同様に電源電位ノ
ード100 と接地電位ノード200 の間に同じ電気特性を持
たせた第3の回路340 および第4の回路360 が接続さ
れ、第3の回路340 から第2の基準電位Vr2が出力され
る。ドライバ用nチャネルMOSトランジスタ420 およ
びpチャネルMOSトランジスタ430 は上記第1の基準
電位Vr1および第2の基準電位Vr2を受け、出力ノード
410 から電源電位と接地電位の中間電位を出力する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は中間電位発生装置に係
り、特に低消費電力でレイアウト面積が小さい中間電位
発生装置に関する。
【0002】
【従来の技術】図15は例えば、IEEE JOURNAL OF SOLID-
STATE CIRCUITS,VOL.26,NO.4,APRIL 1991 P.465 〜P.47
0 に示されているような従来の中間電位発生装置で、図
において10は電源電位VCCが印加される電源電位ノー
ド、20は接地電位が印加される接地電位ノード、30は上
記電源電位ノード10からの電源電位VCCを受けて駆動
し、第1の基準電位 (1/2)VCC+Vtna および第2の基
準電位 (1/2)VCC−|Vtpa|を出力する基準電位発生
回路、40は上記電源電位ノード10からの電源電位VCC
受けて駆動し、上記基準電位発生回路30からの第1の基
準電位および第2の基準電位を受け、出力ノード50に(1
/2) VCCを出力するドライバ回路である。
【0003】上記基準電位発生回路30において、31は上
記電源電位ノード10と第1のノード32との間に接続され
た例えばポリシリコンからなる抵抗素子、33は上記第1
のノード32と接地電位ノード20との間に接続され、上記
抵抗素子31と同材質で同抵抗値をもつ抵抗素子で、上記
抵抗素子31とで第1のノード32に (1/2)VCCの電位を出
力する (1/2)VCC発生回路を構成している。34は上記電
源電位ノード10と第2のノード35との間に接続され、例
えばポリシリコンにより形成され、1MΩ以上の高抵抗
値を持つ抵抗素子、36は閾値電圧Vtna をもち、上記第
2のノード35と第1のノード32との間に接続され、ゲー
ト電極が上記第2のノード35に接続されたnチャネルM
OSトランジスタ、37は閾値電圧Vtpa (<0)をも
ち、上記第1のノード32と第3のノード38との間に接続
され、ゲート電極が上記第3のノード38に接続されたp
チャネルMOSトランジスタ、39は上記第3のノード38
と接地電位ノード20との間に接続され、上記抵抗素子34
と同様に高抵抗値をもつ抵抗素子である。
【0004】上記ドライバ回路40において、40a は電源
電位ノード10と第4のノード40b との間に接続され、ゲ
ート電極が上記第4のノード40b に接続されたpチャネ
ルMOSトランジスタ、40c は上記基準電位発生回路30
におけるnチャネルMOSトランジスタ36の閾値電圧V
tna よりも少しだけ大きな閾値電圧Vtnb をもち、上記
第4のノード40b と (1/2)VCCが出力される出力ノード
50との間に接続され、ゲート電極が上記基準電位発生回
路30における第2のノード35に接続され第1の基準電位
(1/2)VCC+Vtna を受けるnチャネルMOSトランジ
スタ、40d は上記基準電位発生回路30におけるpチャネ
ルMOSトランジスタ37の閾値電圧Vtpa よりも少しだ
け小さな閾値電圧Vtpb をもち、上記出力ノード50と第
5のノード40e との間に接続され、ゲート電極が上記基
準電位発生回路30における第3のノード38に接続され第
2の基準電位 (1/2)VCC−|Vtpa |を受けるpチャネ
ルMOSトランジスタ、40f は上記第5のノード40e と
接地電位ノード20との間に接続され、ゲート電極が上記
第5のノード40e に接続されたnチャネルMOSトラン
ジスタである。
【0005】40g は電源電位ノード10と第6のノード40
h との間に接続され、ゲート電極が上記第4のノード40
b に接続され、上記pチャネルMOSトランジスタ40a
とでミラー比kのカレントミラー回路を構成するpチャ
ネルMOSトランジスタ、40i は上記第6のノード40h
と出力ノード50との間に接続され、ゲート電極が第6の
ノード40h に接続されたnチャネルMOSトランジス
タ、40j は上記出力ノード50と第7のノード40p との間
に接続され、ゲート電極が上記第7のノード40pに接続
されたpチャネルMOSトランジスタ、40r は上記第7
のノード40p に接続され、ゲート電極が上記第5のノー
ド40e に接続され、上記nチャネルMOSトランジスタ
40f とでミラー比kのカレントミラー回路を構成するn
チャネルMOSトランジスタ、40s は上記電源電位ノー
ド10と出力ノード50との間に接続されゲート電極が上記
第6のノード40h に接続され、上記nチャネルMOSト
ランジスタ40i とでミラー比mのカレントミラー回路を
構成するnチャネルMOSトランジスタ、40t は上記出
力ノード50と接地電位ノード20との間に接続され、ゲー
ト電極が上記第7のノード40p に接続され、上記pチャ
ネルMOSトランジスタ40j とでミラー比mのカレント
ミラー回路を構成するpチャネルMOSトランジスタで
ある。
【0006】次に上記のように構成された従来の中間電
位発生装置の動作について説明する。まず、基準電位発
生回路30における抵抗素子31および33は同じ抵抗値なの
で、第1のノード32の電位N1 は (1/2)VCCとなる。ま
た、抵抗素子34および39は1MΩ程度の高抵抗値をも
ち、トランジスタを流れる電流は電源電位VCCが3Vの
とき3V/(1MΩ+1MΩ)=1.5 μA程度と小さい
ので、nチャネルMOSトランジスタ36のゲート・ソー
ス間の電圧(第1のノード32と第2のノード35との間の
電圧)はほぼ閾値電圧Vtna となり、第2のノード35の
電位N2 はほぼ (1/2)VCC+Vtna となる。同様に、p
チャネルMOSトランジスタ37のゲート・ソース間の電
圧(第3のノード38と第1のノード32との間の電圧)は
ほぼ閾値電圧Vtpa となり、第3のノード38の電位N3
はほぼ (1/2)VCC−|Vtpa |となる。
【0007】そして、上記ドライバ回路40におけるnチ
ャネルMOSトランジスタ40c の閾値電圧Vtnb は上記
基準電位発生回路30におけるnチャネルMOSトランジ
スタ36の閾値電圧Vtna よりもわずかに大きく設定さ
れ、pチャネルMOSトランジスタ40d の閾値電圧V
tpb は上記基準電位発生回路30におけるpチャネルMO
Sトランジスタ37の閾値電圧Vtpa よりもわずかに小さ
く設定されているので、出力ノード50の電位が略 (1/2)
CCのときは、上記nチャネルMOSトランジスタ40c
およびpチャネルMOSトランジスタ40d は非導通状態
となる。そして、上記出力ノード50の電位が (1/2)VCC
からVtnb −Vtna 以上低くなると、上記pチャネルM
OSトランジスタ40d は非導通状態のままだが、nチャ
ネルMOSトランジスタ40c が導通状態になり、電源電
位ノード10からpチャネルMOSトランジスタ40a およ
び上記nチャネルMOSトランジスタ40c を介し出力ノ
ード50にI1 の大きさの電流が流れる。
【0008】また、上記pチャネルMOSトランジスタ
40a とでミラー比kのカレントミラー回路を構成するp
チャネルMOSトランジスタ40g により、上記電源電位
ノード10からpチャネルMOSトランジスタ40g および
nチャネルMOSトランジスタ40i を介し出力ノード50
にkI1 の大きさの電流が流れ、さらに上記nチャネル
MOSトランジスタ40i とでミラー比mのカレントミラ
ー回路を構成するnチャネルMOSトランジスタ40s に
より、電源電位ノード10からnチャネルMOSトランジ
スタ40s を介し出力ノード50にkmI1 の大きさの電流
が流れ、出力ノード50の電位が (1/2)VCC+Vtna −V
tnb まで上昇するとnチャネルMOSトランジスタ40c
が非導通状態となり、電源電位ノード10から出力ノード
50に電流が流れなくなる。
【0009】同様に、出力ノード50の電位が (1/2)VCC
から|Vtpb |−|Vtpa |以上高くなると、上記nチ
ャネルMOSトランジスタ40c は非導通状態のままだ
が、pチャネルMOSトランジスタ40d が導通状態にな
り、出力ノード50からpチャネルMOSトランジスタ40
d およびnチャネルMOSトランジスタ40f を介し接地
電位ノード20にI2 の大きさの電流が流れ、また上記n
チャネルMOSトランジスタ40f とでミラー比kのカレ
ントミラー回路を構成するnチャネルMOSトランジス
タ40r により、上記出力ノード50からpチャネルMOS
トランジスタ40jおよびnチャネルMOSトランジスタ4
0r を介し接地電位ノード20にkI2 の大きさの電流が
流れ、さらに上記pチャネルMOSトランジスタ40j と
でミラー比mのカレントミラー回路を構成するpチャネ
ルMOSトランジスタ40t により、上記出力ノード50か
らpチャネルMOSトランジスタ40t を介し接地電位ノ
ード20にkmI2 の大きさの電流が流れ、上記出力ノー
ド50の電位が (1/2)VCC+|Vtpb |−|Vtpa |まで
下降するとpチャネルMOSトランジスタ40d が非導通
状態となり、上記出力ノード50から接地電位ノード20に
電流が流れなくなる。
【0010】このように出力ノード50の電位VOUT は、 (1/2)VCC+Vtna −Vtnb <VOUT < (1/2)VCC+|Vtpb |−|Vtpa | (1) となり、|Vtna |−|Vtnb |および||Vtpb |−
|Vtpa ||は小さいので、出力ノード50の電位VOUT
は略 (1/2)VCCとなる。
【0011】
【発明が解決しようとする課題】上記のような従来の中
間電位発生装置においては、基準電位発生回路30におけ
る抵抗素子31および33を介し電源電位ノード10から接地
電位ノード20へ電流が常時流れ、抵抗素子34、nチャネ
ルMOSトランジスタ36、pチャネルMOSトランジス
タ37および抵抗素子39を介し電源電位ノード10から接地
電位ノード20へ電流が常時流れる。この常時流れる電流
を減少させるには、抵抗素子31、33、34および39の抵抗
値を大きくしなければならないが、この抵抗素子をポリ
シリコン配線で形成すると、この抵抗素子用ポリシリコ
ン配線も通常の信号伝達用ポリシリコン配線も同じプロ
セスで形成されるので、どちらもシート抵抗は同じにな
る。従ってこのシート抵抗は信号の伝達遅延をまねくた
め大きくできないので、ポリシリコン配線により高抵抗
値を得るためには配線長を相当大きくする必要が生じ、
上記抵抗素子31、33、34および39のレイアウト面積が大
きくなるという第1の問題がある。
【0012】また、上記のような従来の中間電位発生装
置においては、出力ノード50の電位VOUT が上記不等式
(1) を満たし、ドライバ回路40におけるnチャネルMO
Sトランジスタ40c およびpチャネルMOSトランジス
タ40d が非導通状態にあっても、サブスレッショルド電
流IS が電源電位ノード10からpチャネルMOSトラン
ジスタ40a およびnチャネルMOSトランジスタ40c を
介し出力ノード50に流れ、このサブスレッショルド電流
S は出力ノード50からpチャネルMOSトランジスタ
40d およびnチャネルMOSトランジスタ40f を介し接
地電位ノード20にも流れる。すると、上記pチャネルM
OSトランジスタ40a とでミラー比kのカレントミラー
回路を構成するpチャネルMOSトランジスタ40g およ
びnチャネルMOSトランジスタ40i を介し、電源電位
ノード10から出力ノード50へkIS の大きさの電流が流
れ、またpチャネルMOSトランジスタ40j および、上
記nチャネルMOSトランジスタ40f とでミラー比kの
カレントミラー回路を構成するnチャネルMOSトラン
ジスタ40r を介し、出力ノード50から接地電位ノード20
へkIS の大きさの電流が流れる。
【0013】さらに、上記nチャネルMOSトランジス
タ40i とでミラー比mのカレントミラー回路を構成する
nチャネルMOSトランジスタ40s を介し、電源電位ノ
ード10から出力ノード50へkmIS の大きさの電流が流
れ、上記pチャネルMOSトランジスタ40j とでミラー
比mのカレントミラー回路を構成するpチャネルMOS
トランジスタ40t を介し、出力ノード50から接地電位ノ
ード20へkmIS の大きさの電流が流れるので、このド
ライバ回路40は定常状態でも電源電位ノード10から接地
電位ノード20へと(1+k+km)IS の電流が流れ、
定常状態での消費電力が大きいという第2の問題があ
る。
【0014】上記第1の問題を解決するために、レイア
ウト面積が小さく高抵抗値の抵抗素子を得ることができ
るMOSトランジスタのチャネル抵抗を使用することが
考えられる。この一例を示したのが図16で、抵抗素子31
および33を電源電位ノード10と第1のノード32との
間に接続され、ゲート電極が接地電位ノード20に接続さ
れたpチャネルMOSトランジスタ31a および上記第1
のノード32と接地電位ノード20との間に接続され、ゲー
ト電極が電源電位ノード10に接続されたnチャネルMO
Sトランジスタ33a により形成し、抵抗素子34および39
を電源電位ノード10と第2のノード35との間に接続さ
れ、ゲート電極が接地電位ノード20に接続されたpチャ
ネルMOSトランジスタ34a および第3のノード38と接
地電位ノード20との間に接続され、ゲート電極が電源電
位ノード10に接続されたnチャネルMOSトランジスタ
39a により形成している。この図16に示すような構成で
第1のノード32から (1/2)VCCを出力するにはpチャネ
ルMOSトランジスタ31a とnチャネルMOSトランジ
スタ33a とのチャネル抵抗が等しくなければならず、ま
たpチャネルMOSトランジスタ34a とnチャネルMO
Sトランジスタ39a とのチャネル抵抗も等しくしなけれ
ばならない。
【0015】しかしながら、pチャネルMOSトランジ
スタ31a および34a とnチャネルMOSトランジスタ33
a および39a とでは製造工程が異なるので、製造上のば
らつきによりチャネル抵抗を等しくできず、正確に第1
のノード32の電位が (1/2)VCCにならず、上記第1の基
準電位および第2の基準電位が正確に出力されないとい
う問題点が生じる。
【0016】また、上記第2の問題点を解決するために
nチャネルMOSトランジスタ40cの閾値電圧Vtnb
よびpチャネルMOSトランジスタ40d の閾値電圧の絶
対値|Vtpb |を大きくし、上記nチャネルMOSトラ
ンジスタ40c およびpチャネルMOSトランジスタ40d
に流れるサブスレッショルド電流を小さくすることも考
えられる。しかし、上記閾値電圧Vtnb および閾値電圧
の絶対値|Vtpb |を大きくすると上記不等式(1) にお
ける|Vtna −Vtnb |および||Vtpb |−|Vtpa
||が大きくなるので、出力ノード50の電位の (1/2)V
CCからのずれが大きくなるという問題を生じる。この発
明は上記した点に鑑みてなされたものであり、低消費電
力でレイアウト面積が小さく、しかも精度の高い中間電
位 (1/2)VCCが得られる中間電位発生装置を得ることを
目的とする。
【0017】
【課題を解決するための手段】この発明の第1の発明に
係る中間電位発生装置は、第1の電位ノードと出力ノー
ドとの間に接続され、半導体基板と電気的に絶縁され上
記出力ノードに電気的に接続されたp型ウェルに設けら
れたドライバ用nチャネルMOSトランジスタと、上記
出力ノードと第2の電位ノードとの間に接続され、上記
半導体基板と電気的に絶縁され上記出力ノードに電気的
に接続されたn型ウェルに設けられたドライバ用pチャ
ネルMOSトランジスタとを有したドライバ手段、第3
の電位ノードと上記ドライバ用nチャネルMOSトラン
ジスタのゲート電極との間に接続され、上記半導体基板
と電気的に絶縁されたウェル内に設けられたMOSトラ
ンジスタからなる第1の負荷回路手段と、上記ドライバ
用nチャネルMOSトランジスタのゲート電極と第1の
中間ノードとの間に接続され、上記半導体基板と電気的
に絶縁され上記第1の中間ノードに電気的に接続された
p型ウェルに設けられたnチャネルMOSトランジスタ
とを有した第1の回路手段、上記第1の中間ノードと第
1の接続ノードとの間に接続され、上記半導体基板と電
気的に絶縁されたウェル内に設けられたMOSトランジ
スタにより、上記第1の負荷回路手段と同様に構成され
た第2の負荷回路手段と、上記第1の接続ノードと第4
の電位ノードとの間に接続され、上記半導体基板と電気
的に絶縁され上記第4の電位ノードに電気的に接続され
たp型ウェルに設けられたnチャネルMOSトランジス
タとを有した第2の回路手段、上記第4の電位ノードと
上記ドライバ用pチャネルMOSトランジスタのゲート
電極との間に接続され、上記半導体基板と電気的に絶縁
されたウェル内に設けられたMOSトランジスタからな
る第3の負荷回路手段と、上記ドライバ用pチャネルM
OSトランジスタのゲート電極と第2の中間ノードとの
間に接続され、上記半導体基板と電気的に絶縁され上記
第2の中間ノードに電気的に接続されたn型ウェルに設
けられたpチャネルMOSトランジスタとを有した第3
の回路手段、上記第2の中間ノードと第2の接続ノード
との間に接続され、上記半導体基板と電気的に絶縁され
たウェル内に設けられたMOSトランジスタにより、上
記第3の負荷回路手段と同様に構成された第4の負荷回
路手段と、上記第2の接続ノードと第3の電位ノードと
の間に接続され、上記半導体基板と電気的に絶縁され上
記第3の電位ノードに電気的に接続されたn型ウェルに
設けられたpチャネルMOSトランジスタとを有した第
4の回路手段を備えたものである。
【0018】また、この発明の第2の発明に係る中間電
位発生装置は、ソース電極が出力ノードに接続されたド
ライバ用nチャネルMOSトランジスタとソース電極が
上記出力ノードに接続されたドライバ用pチャネルMO
Sトランジスタとを有し、上記出力ノードに第1の電位
と第2の電位との間の出力電位を発生するドライバ手
段、上記ドライバ用nチャネルMOSトランジスタのゲ
ート電極に、上記第1の電位と第2の電位との中間電位
と上記ドライバ用nチャネルMOSトランジスタの閾値
電圧との和からなる電位、もしくはこの電位より若干低
い電位である第1の基準電位を出力するとともに、上記
pチャネルMOSトランジスタのゲート電極に、上記中
間電位と上記ドライバ用pチャネルMOSトランジスタ
の閾値電圧の絶対値との差からなる電位、もしくはこの
電位より若干高い電位である第2の基準電位を出力する
基準電位発生手段、駆動能力切換信号を受け、この駆動
能力切換信号が活性化信号であると活性化され、上記ド
ライバ用nチャネルMOSトランジスタに電流が流れる
と上記出力ノードに電荷を供給し、上記ドライバ用pチ
ャネルMOSトランジスタに電流が流れると上記出力ノ
ードに電荷を引き抜く補助ドライバ手段を備えたもので
ある。
【0019】また、この発明の第3の発明に係る中間電
位発生装置は、ソース電極が出力ノードに接続され、半
導体基板と電気的に絶縁され上記出力ノードに電気的に
接続されたp型ウェルに設けられた第1のドライバ用n
チャネルMOSトランジスタと、ソース電極が上記出力
ノードに接続され、上記半導体基板と電気的に絶縁され
上記出力ノードに電気的に接続されたn型ウェルに設け
られた第1のドライバ用pチャネルMOSトランジスタ
とを有し、第1の電位と第2の電位との間の出力電位を
発生するドライバ手段、ソース電極が出力ノードに接続
され、半導体基板と電気的に絶縁され上記出力電位より
低い電位が与えられるp型ウェルに設けられた第2のド
ライバ用nチャネルMOSトランジスタと、ソース電極
が上記出力ノードに接続され、上記半導体基板と電気的
に絶縁され上記出力電位より高い電位が与えられるn型
ウェルに設けられた第2のドライバ用pチャネルMOS
トランジスタとを有し、第1の電位と第2の電位との間
の出力電位を発生する補助ドライバ手段、上記第1のド
ライバ用nチャネルMOSトランジスタおよび第2のド
ライバ用nチャネルMOSトランジスタのゲート電極
に、上記第1の電位と第2の電位との中間電位と上記第
1のドライバ用nチャネルMOSトランジスタの閾値電
圧との和からなる電位、もしくはこの電位より若干低い
電位である第1の基準電位を出力するとともに、上記第
1のドライバ用pチャネルMOSトランジスタおよび第
2のpチャネルMOSトランジスタのゲート電極に、上
記中間電位と上記第1のドライバ用pチャネルMOSト
ランジスタの閾値電圧の絶対値との差からなる電位、も
しくはこの電位より若干高い電位である第2の基準電位
を出力する基準電位発生手段を備えたものである。
【0020】
【作用】この発明の第1の発明においては、第1の負荷
回路手段、第2の負荷回路手段、第3の負荷回路手段お
よび第4の負荷回路手段をMOSトランジスタにより構
成したので、小さいレイアウト面積で高抵抗値の負荷回
路手段をえることができ、上記負荷回路手段の抵抗値を
大きくすることで、第3の電位ノードから第1の回路手
段および第2の回路手段を介し第4の電位ノードへ定常
的に流れる電流および、第3の電位ノードから第4の回
路手段および第3の回路手段を介し第4の電位ノードへ
定常的に流れる電流とが小さくなり、消費電力が低減さ
れる。
【0021】また、第1の回路手段および第2の回路手
段を構成するMOSトランジスタを半導体基板と電気的
に絶縁されたウェルに形成し、上記MOSトランジスタ
のバックゲート・ソース間の電圧を上記第1の回路手段
と上記第2の回路手段とで等しくでき、第1の回路手段
と第2の回路手段の電圧−電流特性を等しくできるの
で、この第1の回路手段と第2の回路手段との間の第1
の中間ノードの電位が精度よく第3の電位と第4の電位
との中間電位となり、ドライバ用nチャネルMOSトラ
ンジスタのゲート電極に精度よく上記中間電位よりドラ
イバ用nチャネルMOSトランジスタのゲート電極と上
記第1の中間ノードとの間に接続されたnチャネルMO
Sトランジスタの閾値電圧だけ高い電位が出力され、第
3の回路手段および第4の回路手段を構成するMOSト
ランジスタを半導体基板と電気的に絶縁されたウェルに
形成し、上記MOSトランジスタのバックゲート・ソー
ス間の電圧を上記第3の回路手段と上記第4の回路手段
とで等しくでき、第3の回路手段と第4の回路手段の電
圧−電流特性を等しくできるので、この第3の回路手段
と第4の回路手段との間の第2の中間ノードの電位が精
度よく第3の電位と第4の電位との中間電位となり、ド
ライバ用pチャネルMOSトランジスタのゲート電極に
精度よく上記中間電位よりドライバ用pチャネルMOS
トランジスタのゲート電極と上記第1の中間ノードとの
間に接続されたpチャネルMOSトランジスタの閾値電
圧だけ低い電位が出力され、出力ノードの電位が精度よ
く上記中間電位となる。
【0022】また、この発明の第2の発明においては、
駆動能力切換信号を非活性化すると補助ドライバ手段が
非活性化するようにしたので、中間電位発生装置の駆動
能力が小さくてもよいときは上記補助ドライバ手段を非
活性化し、この補助ドライバ手段に定常的に流れる電流
を無くし、消費電力の低減がはかれる。
【0023】また、この発明の第3の発明においては、
第2のドライバ用nチャネルMOSトランジスタのバッ
クゲート・ソース間の電圧が第1のドライバ用nチャネ
ルMOSトランジスタのバックゲート・ソース間の電圧
より低く、第2のドライバ用pチャネルMOSトランジ
スタのバックゲート・ソース間の電圧が第1のドライバ
用pチャネルMOSトランジスタのバックゲート・ソー
ス間の電圧より高いので、補助ドライバ手段に定常的に
流れる電流が減少し、消費電力が小さい。
【0024】
【実施例】
実施例1.以下にこの発明の実施例1である中間電位発
生装置について、図1に基づき説明する。図1において
100 は電源電位VCCが印加される第1および第3の電位
ノードである電源電位ノード、200 は接地電位が印加さ
れる第2および第4の電位ノードである接地電位ノー
ド、300 は上記電源電位ノード100 から電源電位VCC
受けて駆動し、第1の基準電位Vr1および第2の基準電
位Vr2を出力する基準電位発生手段である基準電位発生
回路、400 は上記電源電位ノード100 からの電源電位V
CCを受けて駆動し、上記基準電位発生回路300 からの第
1の基準電位Vr1および第2の基準電位Vr2を受け、出
力ノード410 から中間電位 (1/2)VCCを出力するドライ
バ手段であるドライバ回路である。
【0025】上記基準電位発生回路300 において、310
は電源電位ノード100 と第1の中間ノード320 との間に
接続された第1の回路手段である第1の回路で、上記電
源電位ノード100 と第1の基準電位Vr1が出力される第
1の基準電位出力ノード311との間に接続され、ゲート
電極が第1の中間ノード320 に接続され、バックゲート
電位として上記電源電位ノード100 からの電源電位VCC
を受けるpチャネルMOSトランジスタ312aからなる第
1の負荷回路手段である第1の負荷回路312 と、上記第
1の基準電位出力ノード311 と第1の中間ノード320 と
の間に接続され、ゲート電極が上記第1の基準電位出力
ノード311 に接続され、バックゲート電位として第1の
中間ノード320 の電位を受け、閾値電圧Vtnc をもつn
チャネルMOSトランジスタ313 とで構成され、上記n
チャネルMOSトランジスタ313は電流が流れたときに
ゲート・ソース間電圧が閾値電圧Vtnc になるようにチ
ャネル幅とチャネル長の比を大きくしている。
【0026】330 は上記第1の中間ノード320 と接地電
位ノード200 との間に接続され、上記第1の回路310 と
同じ構成で同じ電圧−電流特性をもつ第2の回路手段で
ある第2の回路で、第1の中間ノード320 と第1の接続
ノード331 との間に接続され、ゲート電極が接地電位ノ
ード200 に接続され、バックゲート電位として第1の中
間ノード320 の電位を受けるpチャネルMOSトランジ
スタ332aからなる第2の負荷回路手段である第2の負荷
回路332 と、上記第1の接続ノード331 と接地電位ノー
ド200 との間に接続され、ゲート電極が第1の接続ノー
ド331 に接続され、バックゲート電位として接地電位ノ
ード200 からの接地電位を受けるnチャネルMOSトラ
ンジスタ333 とで構成されており、上記第1の回路310
とで第1の基準電位発生回路300aを構成している。
【0027】340 は上記接地電位ノード200 と第2の中
間ノード350 との間に接続された第3の回路手段である
第3の回路で、接地電位ノード200 と第2の基準電位V
r2が出力される第2の基準電位出力ノード341 との間に
接続され、ゲート電極が上記第2の中間ノード350 に接
続され、バックゲート電位として上記接地電位ノード20
0 からの接地電位を受けるnチャネルMOSトランジス
タ342aからなる第3の負荷回路手段である第3の負荷回
路342 と、上記第2の基準電位出力ノード341と第2の
中間ノード350 との間に接続され、ゲート電極が上記第
2の基準電位出力ノード341 に接続され、バックゲート
電位として第2の中間ノード350 の電位を受け、閾値電
圧Vtpc をもつpチャネルMOSトランジスタ343 とで
構成され、上記pチャネルMOSトランジスタ343 は電
流が流れたときにゲート・ソース間電圧が閾値電圧V
tpc になるようにチャネル幅とチャネル長の比を大きく
している。
【0028】360 は上記第2の中間ノード350 と電源電
位ノード100 との間に接続され、上記第3の回路340 と
同じ構成で同じ電圧−電流特性をもつ第4の回路手段で
ある第4の回路で、第2の中間ノード350 と第2の接続
ノード361 との間に接続され、ゲート電極が電源電位ノ
ード100 に接続され、バックゲート電位として第2の中
間ノード350 の電位を受けるnチャネルMOSトランジ
スタ362aからなる第4の負荷回路手段である第4の負荷
回路362 と、上記第2の接続ノード361 と電源電位ノー
ド100 との間に接続され、ゲート電極が第2の接続ノー
ド361 に接続され、バックゲート電位として電源電位ノ
ード100 からの電源電位VCCを受けるpチャネルMOS
トランジスタ363 とで構成されており、上記第3の回路
340 とで第2の基準電位発生回路300bを構成している。
【0029】上記ドライバ回路400 において、420 は電
源電位ノード100 と出力ノード410との間に接続され、
ゲート電極に上記基準電位発生回路300 からの第1の基
準電位Vr1(= (1/2)VCC+Vtnc )を受け、バックゲ
ート電位として上記出力ノード410 の電位を受け、上記
nチャネルMOSトランジスタ313 の閾値電圧Vtnc
りも中間電位 (1/2)VCCの1%程度高い、例えば3Vの
電源電位VCCに対し、10mV〜20mV程度高い閾値電圧
tnd をもつドライバ用nチャネルMOSトランジス
タ、430 は上記出力ノード410 と接地電位ノード200 と
の間に接続され、ゲート電極に上記基準電位発生回路30
0 からの第2の基準電位Vr2(= (1/2)VCC+|Vtpc
|)を受け、バックゲート電位として上記出力ノード41
0 からの中間電位を受け、上記pチャネルMOSトラン
ジスタ343 の閾値電圧Vtpc よりも中間電位 (1/2)VCC
の1%程度低い、例えば3Vの電源電位VCCに対し、10
mV〜20mV程度低い閾値電圧Vtpd をもつドライバ用
pチャネルMOSトランジスタである。
【0030】次に図1に示された上記実施例1の中間電
位発生装置を半導体基板に形成した場合について、図2
から図7に基づき説明する。図2は図1に示されたこの
実施例1の中間電位発生装置における、第1の回路310
と第2の回路330 とが形成されたp形の半導体基板の概
略断面図で、1aは低濃度のp型のイオンがドープされた
p型の半導体基板、1b、1cおよび1dはこのp型の半導体
基板1aに例えばリンなどのn型のイオンを注入し形成さ
れ、pn接合により上記半導体基板1aと電気的に絶縁さ
れたn型ウェル、1eおよび1fは上記n型ウェル1cに上記
半導体基板1aより高い濃度の例えばボロンなどのp型の
イオンを注入し形成されたp型ウェルで、このようにn
型ウェル1b、p型ウェル1eおよびこのp型ウェル1eが形
成されたn型ウェル1cの3つのウェルを備えた基板構造
をトリプルウェル構造と呼んでいる。
【0031】312aa および332aa は上記n型ウェル1bお
よび1dにp型のイオンを注入し形成されたp型拡散層か
らなる、pチャネルMOSトランジスタ312aおよび332a
のソース電極、312ab および332ab は上記ソース電極31
2aa および332aa 同様n型ウェル1bおよび1dにp型のイ
オンを注入し形成されたp型拡散層からなる、pチャネ
ルMOSトランジスタ312aおよび332aのドレイン電極、
312ac および332ac は上記pチャネルMOSトランジス
タ312aおよび332aのゲート電極、312ad および332ad は
上記n型ウェル1bおよび1dにn型のイオンを注入し形成
されたn型拡散層からなり、このn型ウェル1bおよび1d
に電位を印加し、上記pチャネルMOSトランジスタ31
2aおよび332aにバックゲート電位を与えるための電極で
ある。
【0032】313aおよび333aは上記p型ウェル1eおよび
1fにn型のイオンを注入し形成されたn型拡散層からな
る、nチャネルMOSトランジスタ313 および333 のソ
ース電極、313bおよび333bは上記ソース電極313aおよび
333a同様p型ウェル1eおよび1fにn型のイオンを注入し
形成されたn型拡散層からなる、nチャネルMOSトラ
ンジスタ313 および333 のドレイン電極、313cおよび33
3cは上記nチャネルMOSトランジスタ313 および333
のゲート電極、313dおよび333dは上記p型ウェル1eおよ
び1fにp型のイオンを注入し形成されたp型拡散層から
なり、このp型ウェル1eおよび1fに電位を印加し、上記
nチャネルMOSトランジスタ313 および333 にバック
ゲート電位を与えるための電極である。101 はn型ウェ
ル1cにn型のイオンを注入し形成されたn型拡散層から
なり、このn型ウェル1cにバイアス電位を印加するため
の電極、201 は半導体基板1aにp型のイオンを注入し形
成されたp型拡散層からなり、この半導体基板1aに基板
電位を印加するための電極である。なお、nチャネルM
OSトランジスタ333 が形成されたp型ウェル1fの電位
は接地電位で基板電位と等しいので、このp型ウェル1f
は半導体基板1aに形成されてもよい。
【0033】図3は図1に示されたこの実施例1の中間
電位発生装置における、第3の回路340 と第4の回路36
0 とが形成されたp型の半導体基板の概略断面図で、1g
はp型の半導体基板1aにn型のイオンを注入し形成さ
れ、pn接合により上記半導体基板1aと電気的に絶縁さ
れたn型ウェル、1hはn型ウェル1cに上記半導体基板1a
より高い濃度のp型のイオンを注入し形成されたp型ウ
ェル、343aおよび363aは上記n型ウェル1gおよび1bにp
型のイオンを注入し形成されたp型拡散層からなる、p
チャネルMOSトランジスタ343 および363 のソース電
極、343bおよび363bは上記ソース電極343aおよび363a同
様n型ウェル1gおよび1bにp型のイオンを注入し形成さ
れたp型拡散層からなる、pチャネルMOSトランジス
タ343 および363 のドレイン電極、343cおよび363cは上
記pチャネルMOSトランジスタ343 および363 のゲー
ト電極、343dおよび363dは上記n型ウェル1gおよび1bに
n型のイオンを注入し形成されたn型拡散層からなり、
このn型ウェル1gおよび1bに電位を印加し、上記pチャ
ネルMOSトランジスタ343 および363 にバックゲート
電位を与えるための電極である。
【0034】342aa および362aa は上記p型ウェル1fお
よび1hにn型のイオンを注入し形成されたn型拡散層か
らなる、nチャネルMOSトランジスタ342aおよび362a
のソース電極、342ab および362ab は上記ソース電極34
2aa および362aa 同様p型ウェル1fおよび1hにn型のイ
オンを注入し形成されたn型拡散層からなる、nチャネ
ルMOSトランジスタ342aおよび362aのドレイン電極、
342ac および362ac は上記nチャネルMOSトランジス
タ342aおよび362aのゲート電極、342ad および362ad は
上記p型ウェル1fおよび1hにp型のイオンを注入し形成
されたp型拡散層からなり、このp型ウェル1fおよび1h
に電位を印加し、上記nチャネルMOSトランジスタ34
2aおよび362aにバックゲート電位を与えるための電極で
ある。
【0035】図4は図1に示されたこの実施例1の中間
電位発生装置における、ドライバ回路400 が形成された
p型の半導体基板の概略断面図で、1iはp型の半導体基
板1aにn型のイオンを注入し形成され、pn接合により
上記半導体基板1aと電気的に絶縁されたn型ウェル、1j
はn型ウェル1cに上記半導体基板1aより高い濃度のp型
のイオンを注入し形成されたp型ウェル、420aは上記p
型ウェル1jにn型のイオンを注入し形成されたn型拡散
層からなる、ドライバ用nチャネルMOSトランジスタ
420 のソース電極、420bはこのソース電極420a同様p型
ウェル1jにn型のイオンを注入し形成されたn型拡散層
からなる、ドライバ用nチャネルMOSトランジスタ42
0 のドレイン電極、420cは上記ドライバ用nチャネルM
OSトランジスタ420 のゲート電極、420dは上記p型ウ
ェル1jにp型のイオンを注入し形成されたp型拡散層か
らなり、このp型ウェル1jに電位を印加し、上記ドライ
バ用nチャネルMOSトランジスタ420 にバックゲート
電位を与えるための電極である。
【0036】430aは上記n型ウェル1iにp型のイオンを
注入し形成されたp型拡散層からなる、ドライバ用pチ
ャネルMOSトランジスタ430 のソース電極、430bは上
記ソース電極430a同様n型ウェル1iにp型のイオンを注
入し形成されたp型拡散層からなる、ドライバ用pチャ
ネルMOSトランジスタ430 のドレイン電極、430cは上
記ドライバ用pチャネルMOSトランジスタ430 のゲー
ト電極、430dは上記n型ウェル1iにn型のイオンを注入
し形成されたn型拡散層からなり、このn型ウェル1iに
電位を印加し、上記ドライバ用pチャネルMOSトラン
ジスタ430 にバックゲート電位を与えるための電極であ
る。
【0037】図5は図1に示されたこの実施例1の中間
電位発生装置における、第1の回路310 と第2の回路33
0 とが形成されたn型の半導体基板の概略断面図で、図
5において2aは低濃度のn型のイオンがドープされたn
型の半導体基板、2b、2cおよび2dはこのn型の半導体基
板2aにp型のイオンを注入し形成され、pn接合により
上記半導体基板2aと電気的に絶縁されたp型ウェル、2e
および2fは上記p型ウェル2bに上記半導体基板2aより高
い濃度のn型のイオンを注入し形成されたn型ウェル、
102 は上記n型の半導体基板2aにn型のイオンを注入し
形成されたn型拡散層からなり、この半導体基板2aに基
板電位を印加するための電極、202 は上記p型ウェル2b
にp型のイオンを注入し形成されたp型拡散層からな
り、このp型ウェル2bにバイアス電位を印加するための
電極である。なお、pチャネルMOSトランジスタ312a
が形成されたn型ウェル2eの電位は電源電位VCCで基板
電位と等しいので、このn型ウェル2eは半導体基板2aに
形成されてもよい。
【0038】図6は図1に示されたこの実施例1の中間
電位発生装置における、第3の回路340 と第4の回路36
0 とが形成されたn型の半導体基板の概略断面図で、2g
はn型の半導体基板2aにp型のイオンを注入し形成さ
れ、pn接合により上記半導体基板2aと電気的に絶縁さ
れたp型ウェル、2hはp型ウェル2bに上記半導体基板2a
より高い濃度のn型のイオンを注入し形成されたn型ウ
ェルである。図7は図1に示されたこの実施例1の中間
電位発生装置における、ドライバ回路400 が形成された
n型の半導体基板の概略断面図で、2iはn型の半導体基
板2aにp型のイオンを注入し形成され、pn接合により
上記半導体基板2aと電気的に絶縁されたp型ウェル、2j
はp型ウェル2bに上記半導体基板2aより高い濃度のn型
のイオンを注入し形成されたn型ウェルである。
【0039】次に上記のように構成されたこの発明の実
施例1である中間電位発生装置の動作について説明す
る。まず基準電位発生回路300 において、電源電位VCC
が印加される電源電位ノード100 から第1の回路310 お
よび第2の回路330 を介し、接地電位ノード200 へ電流
が流れ、上記第1の回路310 および第2の回路330 は同
じ構成で電圧−電流特性も同じなので、この第1の回路
310 と第2の回路330 との間の第1の中間ノード320 の
電位は電源電位VCCと接地電位との中間電位 (1/2)VCC
となり、一方、nチャネルMOSトランジスタ313 のチ
ャネル幅とチャネル長との比は十分大きいので、このn
チャネルMOSトランジスタ313 のゲート・ソース間の
電圧はほぼ閾値電圧Vtnc となり、第1の基準電位出力
ノード311から出力される第1の基準電位Vr1は中間電
位 (1/2)VCCより上記nチャネルMOSトランジスタ31
3 の閾値電圧Vtnc だけ高い電位( (1/2)VCC
tnc )となる。
【0040】同様に電源電位VCCが印加される電源電位
ノード100 から第4の回路360 および第3の回路340 を
介し、接地電位ノード200 へ電流が流れ、上記第3の回
路340 および第4の回路360 は同じ構成で電圧−電流特
性も同じなので、この第3の回路340 と第4の回路360
との間の第2の中間ノード350 の電位は電源電位VCC
と接地電位との中間電位 (1/2)VCCとなり、一
方、pチャネルMOSトランジスタ343 のチャネル幅と
チャネル長との比は十分大きいので、このpチャネルM
OSトランジスタ343 のゲート・ソース間の電圧はほぼ
閾値電圧Vtpc (<0)となり、第2の基準電位出力ノ
ード341 から出力される第2の基準電位Vr2は中間電位
(1/2)VCCより上記pチャネルMOSトランジスタ343
の閾値電圧の絶対値|Vtpc |だけ低い電位( (1/2)V
CC+|Vtpc |)となる。
【0041】そして、ドライバ回路400 における上記閾
値電圧Vtnc よりも3Vの電源電位VCCに対し、10mV
〜20mV程度高い閾値電圧Vtnd をもつドライバ用nチ
ャネルMOSトランジスタ420 および上記閾値電圧V
tpc (<0)よりも3Vの電源電位VCCに対し、10mV
〜20mV程度低い閾値電圧Vtpd をもつドライバ用pチ
ャネルMOSトランジスタ430 は、上記基準電位発生回
路300 からの第1の基準電位Vr1(= (1/2)VCC+V
tnc )および第2の基準電位Vr2(=(1/2) VCC−|V
tpc |)をゲート電極に受け、出力ノード410 の電位が
(1/2)VCCより|Vtnd −Vtnc |(≒10mV〜20m
V)以上低くなると、上記ドライバ用nチャネルMOS
トランジスタ420 は導通状態、ドライバ用pチャネルM
OSトランジスタ430 は非導通状態となり、電源電位ノ
ード100 から上記導通状態のドライバ用nチャネルMO
Sトランジスタ420 を介し出力ノード410 に電流が流
れ、出力ノード410 の電位が上昇する。また、上記出力
ノード410 の電位が (1/2)VCCより|Vtpd −Vtpc
(≒10mV〜20mV)以上高くなると、上記ドライバ用
nチャネルMOSトランジスタ420 は非導通状態、ドラ
イバ用pチャネルMOSトランジスタ430 は導通状態と
なり、出力ノード410 から上記導通状態のドライバ用p
チャネルMOSトランジスタ430 を介し接地電位ノード
200 に電流が流れ、出力ノード410 の電位が下降する。
【0042】また、上記中間電位出力ノード410 の電位
が (1/2)VCCより|Vtnd −Vtnc|(≒10mV〜20m
V)だけ低い電位と|Vtpd −Vtpc |(≒10mV〜20
mV)だけ高い電位との間にあるときはドライバ用nチ
ャネルMOSトランジスタ420 およびドライバ用pチャ
ネルMOSトランジスタ430 はともに非導通状態とな
る。このようにドライバ用nチャネルMOSトランジス
タ420 の閾値電圧VtndをnチャネルMOSトランジス
タ313 の閾値電圧Vtnc よりわずかに高くし、ドライバ
用pチャネルMOSトランジスタ430 の閾値電圧Vtpd
をpチャネルMOSトランジスタ343 の閾値電圧Vtpc
よりわずかに低くすることで、出力ノード410 の電位が
略 (1/2)VCCの時は上記ドライバ用nチャネルMOSト
ランジスタ420 およびドライバ用pチャネルMOSトラ
ンジスタ430 はともに非導通状態となり消費電力の低減
が図られている。
【0043】上記したこの発明の実施例1においては、
基準電位発生回路300 の第1の回路310 、第2の回路33
0 、第3の回路340 および第4の回路360 における第1
の負荷回路312 、第2の負荷回路332 、第3の負荷回路
342 および第4の負荷回路362 のトランジスタ312a、33
2a、342aおよび362aのチャネル幅を小さくしたりチャネ
ル長を大きくしたりし、チャネル抵抗を大きくすること
で、上記第1の回路310 および第2の回路330 を介し電
源電位ノード100 から接地電位ノード200 に流れる電流
および、上記第3の回路340 および第4の回路360 を介
し電源電位ノード100 から接地電位ノード200 に流れる
電流を小さくし、消費電力を低減できる。例えば、電源
電位VCC=3V、閾値電圧Vtnc =|Vtpc |= 0.5V
のとき、上記第1の負荷回路312 、第2の負荷回路332
、第3の負荷回路342 および第4の負荷回路362 のト
ランジスタ312a、332a、342aおよび362aのチャネル幅を
小さくし抵抗値を1MΩから2MΩに大きくすると基準
電位発生回路300 の消費電流は2・(VCC−( (1/2)V
CC+Vtnc ))/1MΩ=2μAから2・(VCC−((1
/2)VCC+Vtnc ))/2MΩ=1μAとなり、1μA
だけ消費電流を小さくできる。
【0044】さらに第1の負荷回路312 、第2の負荷回
路332 、第3の負荷回路342 および第4の負荷回路362
をポリシリコン層などの配線抵抗で形成するよりもレイ
アウト面積が小さく、特に集積回路において、配線によ
る信号遅延を防ぐために低抵抗化された配線を負荷とし
て用いる場合にくらべると、レイアウト面積がはるかに
小さい。例えば、100 Ω/□程度のシート抵抗をもつ10
20cm-3程度の濃度のリンがドープされたポリシリコン層
で形成するより、10kΩ/□程度のシート抵抗をもつト
ランジスタのチャネル抵抗で形成した方が、ポリシリコ
ンの線幅とトランジスタのチャネル幅を等しくしておく
と、ほぼ1/100 の面積で同じ抵抗値を得ることができ
る。
【0045】また、トリプルウェル構造をとったこと
で、第1の回路310 におけるpチャネルMOSトランジ
スタ312aのバックゲート・ソース間電圧と第2の回路33
0 におけるpチャネルMOSトランジスタ332aのバック
ゲート・ソース間電圧を等しくし、第1の回路310 にお
けるnチャネルMOSトランジスタ313 のバックゲート
・ソース間電圧と第2の回路330 におけるnチャネルM
OSトランジスタ333 のバックゲート・ソース間電圧を
等しくし、第1の回路310 と第2の回路330 とが同じ電
圧−電流特性をもつようにできたので、第1の中間ノー
ド320 の電位が (1/2)VCCとなり、第1の基準電位Vr1
が正確に出力され、同様に第3の回路340におけるnチ
ャネルMOSトランジスタ342aのバックゲート・ソース
間電圧と第4の回路360 におけるnチャネルMOSトラ
ンジスタ362aのバックゲート・ソース間電圧を等しく
し、第3の回路340 におけるpチャネルMOSトランジ
スタ343 のバックゲート・ソース間電圧と第4の回路36
0 におけるpチャネルMOSトランジスタ363 のバック
ゲート・ソース間電圧を等しくし、第3の回路340 と第
4の回路360 とが同じ電圧−電流特性をもつようにでき
たので、第2の中間ノード350 の電位が (1/2)VCCとな
り、第2の基準電位Vr2が正確に出力され、この第1の
基準電位Vr1および第2の基準電位Vr2を受けるドライ
バ回路400 は精度よく中間電位を出力する。
【0046】この実施例1における中間電位発生装置
は、例えばDRAM(Dynamic Random Access Memory)のメモ
リセルにおけるセルプレートに中間電位を与えたり、ビ
ット線を中間電位にプリチャージしたりするのに使用さ
れる。
【0047】実施例2.以下にこの発明の実施例2であ
る中間電位発生装置について、図8に基づき説明する。
図8において図1に示された上記実施例1と異なるの
は、基準電位発生回路300 における第1の負荷回路312
、第2の負荷回路332 、第3の負荷回路342 および第
4の負荷回路362 の具体的構成で、上記実施例1では第
1の負荷回路312 および第2の負荷回路332 がpチャネ
ルMOSトランジスタで、第3の負荷回路342 および第
4の負荷回路362 がnチャネルMOSトランジスタで構
成されていたが、この実施例2では第1の負荷回路312
および第2の負荷回路332 がnチャネルMOSトランジ
スタで、第3の負荷回路342 および第4の負荷回路362
がpチャネルMOSトランジスタで構成されている点で
ある。
【0048】第1の負荷回路312 において、312bは電源
電位VCCが印加される電源電位ノード100 と第1の基準
電位出力ノード311 との間に接続され、ゲート電極が上
記電源電位ノード100 に接続され、バックゲート電位と
して上記第1の基準電位出力ノード311 からの第1の基
準電位Vr1を受けるnチャネルMOSトランジスタ、第
2の負荷回路332 において、332bは第1の中間ノード32
0 と第1の接続ノード331 との間に接続され、ゲート電
極が上記第1の中間ノード320 に接続され、バックゲー
ト電位として上記第1の接続ノード331 の電位を受ける
nチャネルMOSトランジスタ、第3の負荷回路342 に
おいて、342bは第2の基準電位出力ノード341 と接地電
位ノード200 との間に接続され、ゲート電極が接地電位
ノード200 に接続され、バックゲート電位として第2の
基準電位出力ノード341 からの第2の基準電位Vr2を受
けるpチャネルMOSトランジスタ、負荷回路362 にお
いて、362bは第2の接続ノード361 と第2の中間ノード
350 との間に接続され、ゲート電極が第2の中間ノード
350 に接続され、バックゲート電位として上記第2の接
続ノード361 の電位を受けるpチャネルMOSトランジ
スタである。
【0049】次に図8に示された上記実施例2の中間電
位発生装置を半導体に形成した場合について、図9およ
び図10に基づき説明する。図9は図8に示されたこの実
施例2の中間電位発生装置における、第1の回路310 と
第2の回路330 とが形成されたp型の半導体基板の概略
断面図で、1pおよび1qはn型ウェル1cに半導体基板1aよ
り高い濃度のp型のイオンを注入し形成されたp型ウェ
ル、312ba および332ba は上記p型ウェル1pおよび1qに
n型のイオンを注入し形成されたn型拡散層からなる、
nチャネルMOSトランジスタ312bおよび332bのソース
電極、312bb および332bb は上記ソース電極312ba およ
び332ba 同様p型ウェル1pおよび1qにn型のイオンを注
入し形成されたn型拡散層からなる、nチャネルMOS
トランジスタ312bおよび332bのドレイン電極、312bc お
よび332bc は上記nチャネルMOSトランジスタ312bお
よび332bのゲート電極、312bd および332bd は上記p型
ウェル1pおよび1qにp型のイオンを注入し形成されたp
型拡散層からなり、このp型ウェル1pおよび1qに電位を
印加し、上記nチャネルMOSトランジスタ312bおよび
332bにバックゲート電位を与えるための電極である。
【0050】図10は図8に示されたこの実施例2の中間
電位発生装置における、第3の回路340 と第4の回路36
0 とが形成されたp型の半導体基板の概略断面図で、1r
および1sはp型の半導体基板1aにn型のイオンを注入し
形成され、pn接合により上記半導体基板1aと電気的に
絶縁されたn型ウェル、342ba および362ba は上記n型
ウェル1rおよび1sにp型のイオンを注入し形成されたp
型拡散層からなる、pチャネルMOSトランジスタ342b
および362bのソース電極、342bb および362bbは上記ソ
ース電極342ba および362ba 同様n型ウェル1rおよび1s
にp型のイオンを注入し形成されたp型拡散層からな
る、pチャネルMOSトランジスタ342bおよび362bのド
レイン電極、342bc および362bc は上記pチャネルMO
Sトランジスタ342bおよび362bのゲート電極、342bd お
よび362bd は上記n型ウェル1rおよび1sにn型のイオン
を注入し形成されたn型拡散層からなり、このn型ウェ
ル1rおよび1sに電位を印加し、上記pチャネルMOSト
ランジスタ342bおよび362bにバックゲート電位を与える
ための電極である。
【0051】次に上記のように構成されたこの発明の実
施例2である中間電位発生装置の動作について説明す
る。まず上記実施例1と同様に、第1の回路310 および
第2の回路330 は同じ構成で電圧−電流特性も同じなの
で、この第1の回路310 と第2の回路330 との間の第1
の中間ノード320 の電位は電源電位VCCと接地電位との
中間電位 (1/2)VCCとなり、一方、nチャネルMOSト
ランジスタ313 のチャネル幅とチャネル長との比は十分
大きいので、このnチャネルMOSトランジスタ313 の
ゲート・ソース間の電圧はほぼ閾値電圧Vtnc となり、
第1の回路310 における第1の基準電位出力ノード311
から出力される第1の基準電位Vr1は中間電位 (1/2)V
CCより上記nチャネルMOSトランジスタ313 の閾値電
圧Vtnc だけ高い電位となる。
【0052】同様に第3の回路340 および第4の回路36
0 は同じ構成で電圧−電流特性も同じなので、この第3
の回路340 と第4の回路360 との間の第2の中間ノード
350の電位は電源電位VCCと接地電位との中間電位 (1/
2)VCCとなり、一方、pチャネルMOSトランジスタ34
3 のチャネル幅とチャネル長との比は十分大きいので、
このpチャネルMOSトランジスタ343 のゲート・ソー
ス間の電圧はほぼ閾値電圧Vtpc (<0)となり、第3
の回路340 における第2の基準電位出力ノード341 から
出力される第2の基準電位Vr2は中間電位 (1/2)VCC
り上記pチャネルMOSトランジスタ343 の閾値電圧の
絶対値|Vtpc |だけ低い電位となる。
【0053】そして、ドライバ回路400 におけるドライ
バ用nチャネルMOSトランジスタ420 およびドライバ
用pチャネルMOSトランジスタ430 が、上記基準電位
発生回路300 からの第1の基準電位Vr1(= (1/2)VCC
+Vtnc )および第2の基準電位Vr2(=(1/2) VCC
|Vtpc |)をゲート電極に受け、上記実施例1と同様
の動作をし、出力ノード410 から略 (1/2)VCCの電位を
出力している。
【0054】上記したこの発明の実施例2においては上
記実施例1と同様に、基準電位発生回路300 の第1の回
路310 、第2の回路330 、第3の回路340 および第4の
回路360 における第1の負荷回路312 、第2の負荷回路
332 、第3の負荷回路342 および第4の負荷回路362 の
トランジスタ312b、332b、342bおよび362bのチャネル幅
を小さくしたりチャネル長を大きくしたりし、チャネル
抵抗を大きくすることで、上記第1の回路310 および第
2の回路330 を介し電源電位ノード100 から接地電位ノ
ード200 に流れる電流、および上記第3の回路340 およ
び第4の回路360 を介し電源電位ノード100 から接地電
位ノード200 に流れる電流を小さくし、消費電力を低減
できる。さらに第1の負荷回路312 、第2の負荷回路33
2 、第3の負荷回路342 および第4の負荷回路362 をポ
リシリコン層などの配線抵抗で形成するよりもレイアウ
ト面積が小さく、特に集積回路において、配線による信
号遅延を防ぐために低抵抗化された配線を負荷として用
いる場合にくらべると、レイアウト面積がはるかに小さ
い。
【0055】また、トリプルウェル構造をとったこと
で、第1の回路310 におけるnチャネルMOSトランジ
スタ312bのバックゲート・ソース間電圧と第2の回路33
0 におけるnチャネルMOSトランジスタ332bのバック
ゲート・ソース間電圧を等しくし、第1の回路310 にお
けるnチャネルMOSトランジスタ313 のバックゲート
・ソース間電圧と第2の回路330 におけるnチャネルM
OSトランジスタ333 のバックゲート・ソース間電圧を
等しくし、第1の回路310 と第2の回路330 とが同じ電
圧−電流特性をもつようにできたので、第1の中間ノー
ド320 の電位が (1/2)VCCとなり、第1の基準電位Vr1
が正確に出力され、同様に第3の回路340におけるpチ
ャネルMOSトランジスタ342bのバックゲート・ソース
間電圧と第4の回路360 におけるpチャネルMOSトラ
ンジスタ362bのバックゲート・ソース間電圧を等しく
し、第3の回路340 におけるpチャネルMOSトランジ
スタ343 のバックゲート・ソース間電圧と第4の回路36
0 におけるpチャネルMOSトランジスタ363 のバック
ゲート・ソース間電圧を等しくし、第3の回路340 と第
4の回路360 とが同じ電圧−電流特性をもつようにでき
たので、第2の中間ノード350 の電位が (1/2)VCCとな
り、第2の基準電位Vr2が正確に出力され、この第1の
基準電位Vr1および第2の基準電位Vr2を受けるドライ
バ回路400 は精度よく中間電位を出力する。
【0056】実施例3.以下にこの発明の実施例3であ
る中間電位発生装置について、図11に基づき説明する。
図において300 は第1の基準電位Vr1(= (1/2)VCC
tnc )および第2の基準電位Vr2(= (1/2)VCC−|
tpc |)を出力する基準電位発生手段である基準電位
発生回路で、例えば図1に示された実施例1における基
準電位発生回路300 あるいは図8に示された実施例2に
おける基準電位発生回路300 により構成されている。40
0 は第3の接続ノード400aと中間電位が出力される出力
ノード410 との間に接続され、ゲート電極に上記基準電
位発生回路300 からの第1の基準電位Vr1を受け、バッ
クゲート電位として上記出力ノード410 の電位を受け、
上記閾値電圧Vtnc よりも例えば3Vの電源電位VCC
対し10mV〜20mV程度高い閾値電圧Vtnd をもつ第1
のドライバ用nチャネルMOSトランジスタ420 および
上記出力ノード410 と第4の接続ノード400bとの間に接
続され、ゲート電極に上記基準電位発生回路300 からの
第2の基準電位Vr2を受け、バックゲート電位として上
記出力ノード410 の電位を受け、上記閾値電圧Vtpc
りも例えば3Vの電源電位VCCに対し、10mV〜20mV
程度低い閾値電圧Vtpd をもつ第1のドライバ用pチャ
ネルMOSトランジスタ430 からなるドライバ手段であ
るドライバ回路である。
【0057】500 は駆動能力切換信号/φe を受け、こ
の駆動能力切換信号/φe が活性化(Lレベル)する
と、電源電位ノード100 から電源電位VCCを受けて駆動
する補助ドライバ手段である第1の補助ドライバ回路
で、この第1の補助ドライバ回路500 において、510 は
上記駆動能力切換信号/φe を受け、この反転信号を出
力するインバータ、520 は電源電位ノード100 と上記ド
ライバ回路400 における第3の接続ノード400aとの間に
接続され、ゲート電極に上記インバータ510 からの出力
を受けるpチャネルMOSトランジスタ、530 は上記電
源電位ノード100 と上記第3の接続ノード400aとの間に
接続され、ゲート電極が上記第3の接続ノード400aに接
続されたpチャネルMOSトランジスタ531 および上記
電源電位ノード100 と出力ノード410 との間に接続さ
れ、ゲート電極が上記第3の接続ノード400aに接続さ
れ、チャネル幅が上記pチャネルMOSトランジスタ53
1 のk倍のpチャネルMOSトランジスタ532 とからな
り、1よりも大きい、この実施例では10程度のミラー比
kをもつ第1のカレントミラー回路である。
【0058】540 は上記ドライバ回路400 における第4
の接続ノード400bと接地電位ノード200 との間に接続さ
れ、ゲート電極に上記駆動能力切換信号/φe を受ける
nチャネルMOSトランジスタ、550 は上記第4の接続
ノード400bと接地電位ノード200 との間に接続され、ゲ
ート電極が上記第4の接続ノード400bに接続されたnチ
ャネルMOSトランジスタ551 および上記出力ノード41
0 と接地電位ノード200 との間に接続され、ゲート電極
が上記第4の接続ノード400bと接続され、チャネル幅が
上記nチャネルMOSトランジスタ551 のk倍のnチャ
ネルMOSトランジスタ552 とからなる、ミラー比kの
第2のカレントミラー回路である。
【0059】600 は出力ノード410 の電位が中間電位
(1/2)VCCから大きくずれた時に駆動する補助ドライバ
手段である第2の補助ドライバ回路で、610 は第5の接
続ノード620 と上記出力ノード410 との間に接続され、
ゲート電極に上記基準電位発生回路300 からの第1の基
準電位Vr1を受け、バックゲート電位として接地電位ノ
ード200 からの接地電位を受け、上記ドライバ回路400
における第1のドライバ用nチャネルMOSトランジス
タ420 の閾値電圧Vtnd よりも高い閾値電圧Vtne をも
つ第2のドライバ用nチャネルMOSトランジスタ、63
0 は上記出力ノード410 と第6の接続ノード640 との間
に接続され、ゲート電極に上記基準電位発生回路300 か
らの第2の基準電位Vr2を受け、バックゲート電位とし
て電源電位ノード100 からの電源電位VCCを受け、上記
ドライバ回路400 における第1のドライバ用pチャネル
MOSトランジスタ430 の閾値電圧Vtpd よりも低い閾
値電圧Vtpe をもつ第2のドライバ用pチャネルMOS
トランジスタである。
【0060】650 は電源電位ノード100 と上記第5の接
続ノード620 との間に接続され、ゲート電極が上記第5
の接続ノード620 に接続されたpチャネルMOSトラン
ジスタ651 および電源電位ノード100 と出力ノード410
との間に接続され、ゲート電極が上記第5の接続ノード
620 に接続され、チャネル幅が上記pチャネルMOSト
ランジスタ651 のm倍のpチャネルMOSトランジスタ
652 からなる、この実施例では10程度のミラー比mをも
つ第3のカレントミラー回路、660 は上記第6の接続ノ
ード640 と接地電位ノード200 との間に接続され、ゲー
ト電極が上記第6の接続ノード640 と接続されたnチャ
ネルMOSトランジスタ661 および上記出力ノード410
と接地電位ノード200 との間に接続され、ゲート電極が
上記第6の接続ノード640 と接続され、チャネル幅が上
記nチャネルMOSトランジスタ661 のm倍のnチャネ
ルMOSトランジスタ662 からなる、ミラー比mの第4
のカレントミラー回路である。
【0061】次に上記のように構成されたこの発明の実
施例3である中間電位発生装置の動作について説明す
る。まず、基準電位発生回路300 から第1の基準電位V
r1(=(1/2)VCC+Vtnc )および第2の基準電位Vr2
(= (1/2)VCC−|Vtpc |)が出力され、駆動能力切
換信号/φe が非活性化(Hレベル)しているときは、
第1の補助ドライバ回路500 における、上記駆動能力切
換信号/φe を受けるインバータ510 がpチャネルMO
Sトランジスタ520 のゲート電極にLレベルの信号を出
力し、このpチャネルMOSトランジスタ520 は導通状
態となり、電源電位ノード100 と第3の接続ノード400a
とが導通し、この第3の接続ノード400aの電位が電源電
位VCCとなる。そして第1のカレントミラー回路530 に
おけるpチャネルMOSトランジスタ531 および532
は、ゲート電極に上記電源電位VCCとなった第3の接続
ノード400aの電位VCCを受け非導通状態となる。
【0062】また、nチャネルMOSトランジスタ540
は上記Hレベルの駆動能力切換信号/φe をゲート電極
に受け導通状態となり、接地電位ノード200 と第4の接
続ノード400bとが導通し、第4の接続ノード400bの電位
は接地電位となる。そして、第2のカレントミラー回路
550 におけるnチャネルMOSトランジスタ551 および
552 は、ゲート電極に上記接地電位となった第4の接続
ノード400bの電位を受け非導通状態となる。
【0063】そして、出力ノード410 の電位が (1/2)V
CC−|Vtnd −Vtnc |と (1/2)VCC+|Vtpd −V
tpc |との間の電位(略中間電位)のときはドライバ回
路400における第1のドライバ用nチャネルMOSト
ランジスタ420 、第1のドライバ用pチャネルMO
Sトランジスタ430 、第2の補助ドライバ回路600 にお
ける第2のドライバ用nチャネルMOSトランジスタ61
0 および第2のドライバ用pチャネルMOSトランジス
タ630 が全て非導通状態となる。よって、第2の補助ド
ライバ回路600 の第3のカレントミラー回路650 におけ
るpチャネルMOSトランジスタ651 には電流が流れな
いのでpチャネルMOSトランジスタ652 にも電流は流
れず、第4のカレントミラー回路660 におけるnチャネ
ルMOSトランジスタ661 にも電流が流れないのでnチ
ャネルMOSトランジスタ662 にも電流は流れない。
【0064】このとき、ドライバ回路400 における第1
のドライバ用nチャネルMOSトランジスタ420 および
第1のドライバ用pチャネルMOSトランジスタ430 に
はゲート・ソース間にほぼVtnc および−|Vtpc |の
電圧がそれぞれにかかり、バックゲート・ソース間の電
圧は0Vで、例えば10nA程度のサブスレッショルド電
流IS1が流れる。第2の補助ドライバ600 における第2
のドライバ用nチャネルMOSトランジスタ610 および
第2のドライバ用pチャネルMOSトランジスタ630 に
も同様にゲート・ソース間にほぼVtnc および−|V
tpc |の電圧がそれぞれかかっているが、バックゲート
・ソース間にほぼ−(1/2) VCCおよび (1/2)VCCの電圧
がかかっているので、例えば10pA程度の、上記サブス
レッショルド電流IS1よりもかなり小さいサブスレッシ
ョルド電流IS2(≪IS1)が流れ、pチャネルMOSト
ランジスタ652 およびnチャネルMOSトランジスタ66
2 には、このサブスレッショルド電流IS2のミラー比m
倍した電流mIS2が流れるので、合計IS1+(1+m)
S2(≒IS1)の電流を消費している。
【0065】そして、上記出力ノード410 の電位が中間
電位 (1/2)VCCから|Vtnd −Vtnc |以上|Vtne
tnc |以下の電位だけ小さく低下したとき、ドライバ
回路400 における第1のドライバ用nチャネルMOSト
ランジスタ420 が導通状態となり、第1のドライバ用p
チャネルMOSトランジスタ430 は非導通状態のまま
で、pチャネルMOSトランジスタ520 および上記第1
のドライバ用nチャネルMOSトランジスタ420 を介
し、電源電位ノード100 から出力ノード410 に電流値I
1 の電流が流れ電荷が補給され、上記出力ノード410 の
電位が上昇する。このときは、第2の補助ドライバ回路
600 における第2のドライバ用nチャネルMOSトラン
ジスタ610 および第2のドライバ用pチャネルMOSト
ランジスタ620 は非導通状態のままで、この第2の補助
ドライバ回路600 により上記出力ノード410 には電荷は
供給されない。
【0066】また、上記出力ノード410 の電位が中間電
位 (1/2)VCCから|Vtpd −Vtpc|以上|Vtpe −V
tpc |以下の電位だけ小さく上昇したとき、ドライバ回
路400 における第1のドライバ用nチャネルMOSトラ
ンジスタ420 は非導通状態、第1のドライバ用pチャネ
ルMOSトランジスタ430 は導通状態となり、この第1
のドライバ用pチャネルMOSトランジスタ430 および
nチャネルMOSトランジスタ540 を介し、出力ノード
410 から接地電位ノード200 に電流値I2 の電流が流れ
電荷が引き抜かれ、上記出力ノード410 の電位が下降す
る。このときも、第2の補助ドライバ回路600 における
第2のドライバ用nチャネルMOSトランジスタ610 お
よび第2のドライバ用pチャネルMOSトランジスタ62
0 は非導通状態のままで、この第2の補助ドライバ回路
600 により上記出力ノード410 から電荷は引き抜かれな
い。
【0067】そして、上記出力ノード410 の電位が中間
電位 (1/2)VCCから|Vtne −Vtnc |以上の電位だけ
大きく低下すると、上記小さく低下したときの様にドラ
イバ回路400 により出力ノード410 に電荷が補給される
だけでなく、第2の補助ドライバ回路600 における第2
のドライバ用nチャネルMOSトランジスタ610 も導通
状態となり、第3のカレントミラー回路650 におけるp
チャネルMOSトランジスタ651 および上記第2のドラ
イバ用nチャネルMOSトランジスタ610 を介し、電源
電位ノード100 から出力ノード410 に電流値I3 の電流
が流れ、さらにpチャネルMOSトランジスタ652 を介
し、電源電位ノード100 から上記出力ノード410 に電流
値mI3 の電流が流れ電荷が補給され、この出力ノード
410 の電位が素早く上昇する。
【0068】また、上記出力ノード410 の電位が中間電
位 (1/2)VCCから|Vtpe −Vtpc|以上の電位だけ大
きく上昇すると、上記小さく上昇したときの様にドライ
バ回路400 により出力ノード410 から電荷が引き抜かれ
るだけでなく、第2の補助ドライバ回路600 における第
2のドライバ用pチャネルMOSトランジスタ630 も導
通状態となり、この第2のドライバ用pチャネルMOS
トランジスタ630 および第4のカレントミラー回路660
におけるnチャネルMOSトランジスタ661 を介し、上
記出力ノード410 から接地電位ノード200 に電流値I4
の電流が流れ、さらにnチャネルMOSトランジスタ66
2 を介し、出力ノード410 から接地電位ノード200 に電
流値mI4 の電流が流れ電荷が引き抜かれ、この出力ノ
ード410の電位が素早く低下する。
【0069】次に駆動能力切換信号/φe が活性化(L
レベル)しているときは、このLレベルの駆動能力切換
信号/φe を受ける第1の補助ドライバ回路500 におけ
るインバータ510 は、pチャネルMOSトランジスタ52
0 のゲート電極にHレベルの信号を出力し、このpチャ
ネルMOSトランジスタ520 は非導通状態となり、上記
Lレベルの駆動能力切換信号/φe をゲート電極に受け
るnチャネルMOSトランジスタ540 も非導通状態とな
る。そして出力ノード410 の電位が略中間電位の時はド
ライバ回路400 における第1のドライバ用nチャネルM
OSトランジスタ420 および第1のドライバ用pチャネ
ルMOSトランジスタ430 にはサブスレッショルド電流
S1が流れ、第1の補助ドライバ回路500 におけるpチ
ャネルMOSトランジスタ532 およびnチャネルMOS
トランジスタ552 には、ミラー比k倍したkIS1の電流
が流れ、第2の補助ドライバ回路600 には上記駆動能力
切換信号/φe が非活性化(Hレベル)したときと同様
に上記サブスレッショルド電流IS1よりもかなり小さい
が、サブスレッショルド電流IS2および電流mIS2が流
れ、合計(1+k)IS1+(1+m)IS2(≒(1+
k)IS1)の電流が消費される。
【0070】そして、上記出力ノード410 の電位が中間
電位 (1/2)VCCから|Vtnd −Vtn c |以上|Vtne
tnc |以下の電位だけ小さく低下したとき、ドライバ
回路400 における第1のドライバ用nチャネルMOSト
ランジスタ420 が導通状態となり、第1のドライバ用p
チャネルMOSトランジスタ430 は非導通状態のまま
で、pチャネルMOSトランジスタ531 および上記第1
のドライバ用nチャネルMOSトランジスタ420 を介
し、電源電位ノード100 から出力ノード410 に電流値I
1 の電流が流れ、さらに、pチャネルMOSトランジス
タ532 を介し電源電位ノード100 から出力ノード410 に
電流値kI1 の電流が流れ、電荷が補給され出力ノード
410 の電位が上昇する。このときは、第2の補助ドライ
バ回路600 における第2のドライバ用nチャネルMOS
トランジスタ610 および第2のドライバ用pチャネルM
OSトランジスタ620 は非導通状態のままで、この第2
の補助ドライバ回路600 により上記出力ノード410 には
電荷は供給されない。
【0071】また、上記出力ノード410 の電位が中間電
位 (1/2)VCCから|Vtpd −Vtpc|以上|Vtpe −V
tpc |以下の電位だけ小さく上昇したとき、ドライバ回
路400 における第1のドライバ用nチャネルMOSトラ
ンジスタ420 は非導通状態、第1のドライバ用pチャネ
ルMOSトランジスタ430 は導通状態となり、この第1
のドライバ用pチャネルMOSトランジスタ430 および
nチャネルMOSトランジスタ540 を介し、出力ノード
410 から接地電位ノード200 に電流値I2 の電流が流
れ、さらに、nチャネルMOSトランジスタ552 を介し
出力ノード410 から接地電位ノード200 に電流値kI2
の電流が流れ、電荷が引き抜かれ出力ノード410 の電位
が低下する。このときも、第2の補助ドライバ回路600
における第2のドライバ用nチャネルMOSトランジス
タ610 および第2のドライバ用pチャネルMOSトラン
ジスタ620 は非導通状態のままで、この第2の補助ドラ
イバ回路600 により上記出力ノード410 から電荷は引き
抜かれない。
【0072】そして、上記出力ノード410 の電位が中間
電位 (1/2)VCCから|Vtne −Vtnc |以上の電位だけ
大きく低下すると、上記小さく低下したときの様にドラ
イバ回路400 および第1の補助ドライバ回路500 により
出力ノード410 に電荷が供給されるだけでなく、第2の
補助ドライバ回路600 における第2のドライバ用nチャ
ネルMOSトランジスタ610 も導通状態となり、第3の
カレントミラー回路650 におけるpチャネルMOSトラ
ンジスタ651 および上記第2のドライバ用nチャネルM
OSトランジスタ610 を介し、電源電位ノード100 から
出力ノード410に電流値I3 の電流が流れ、さらにpチ
ャネルMOSトランジスタ652 を介し、電源電位ノード
100 から上記出力ノード410 に電流値mI3 の電流が流
れ電荷が補給され、この出力ノード410 の電位が素早く
上昇する。
【0073】また、上記出力ノード410 の電位が中間電
位 (1/2)VCCから|Vtpe −Vtpc|以上の電位だけ大
きく上昇すると、上記小さく上昇したときの様にドライ
バ回路400 および第1の補助ドライバ回路500 により出
力ノード410 から電荷が引き抜かれるだけでなく、第2
の補助ドライバ回路600 における第2のドライバ用pチ
ャネルMOSトランジスタ630 も導通状態となり、この
第2のドライバ用pチャネルMOSトランジスタ630 お
よび第4のカレントミラー回路660 におけるnチャネル
MOSトランジスタ661 を介し、上記出力ノード410 か
ら接地電位ノード200 に電流値I4 の電流が流れ、さら
にnチャネルMOSトランジスタ662 を介し、出力ノー
ド410 から接地電位ノード200 に電流値mI4 の電流が
流れ電荷が引き抜かれ、この出力ノード410 の電位が素
早く低下する。このように、駆動能力切換信号/φe
活性化(Lレベル)しているときは活性化してないとき
よりもkI1 およびkI2 だけ電流駆動能力が大きい。
【0074】上記したこの発明の実施例3においては、
第2のドライバ用nチャネルMOSトランジスタ610 の
バックゲート・ソース間の電圧が第1のドライバ用nチ
ャネルMOSトランジスタ420 のバックゲート・ソース
間の電圧より低く、第2のドライバ用pチャネルMOS
トランジスタ630 のバックゲート・ソース間の電圧が第
1のドライバ用pチャネルMOSトランジスタ430 の電
圧よりも高いので、出力ノード410 の電位が略中間電位
のときに第2の補助ドライバ回路600 が消費する電流
(1+m)IS2が小さく消費電力が小さい。例えばm=
10程度のとき、ドライバ回路400 が消費する電流Is1
1/10以下にできる。
【0075】また、上記出力ノード410 の電位の変動が
小さいときは、上記駆動能力切換信号/φe を非活性化
(Hレベル)させ、定常状態での消費電流をこの駆動能
力切換信号/φe を活性化したときの消費電流(1+
k)IS1+(1+m)IS2(≒(1+k)IS1)からI
S1+(1+m)IS2(≒Is1)にすることができるの
で、駆動能力を切り換える機能をもたない中間電位発生
装置より消費電力を低減できる。例えば、k=m=10、
s1=10nA、Is2=10pA、で時間10sec のうち5sec
の間上記駆動能力切換信号/φe を活性化したとする
と、5sec・(10n+(1+10)10p)+5sec・((1+
10)10n+(1+10)10p)≒600 nA・sec の電気量
を消費する。これに対し、駆動能力を切り換える機能を
もたないものは、10sec ・((1+10)10n+(1+1
0)10p)≒1.1 μA・sec の電気量を消費するので、
この場合 500nA・sec の消費電気量を低減している。
【0076】実施例4.以下にこの発明の実施例4であ
る、上記実施例3に示したような中間電位発生装置を備
えたDRAM(Dynamic random Access Memory)につい
て図12および図13に基づき説明する。図12において、71
0 は行アドレス信号を受け、この行アドレス信号に対応
したワード線WLを昇圧する行デコーダ、720 は列アド
レス信号を受け、この列アドレスに対応したコラム選択
線CSLをHレベルに立ち上げる列デコーダ、730 はメ
モリセルがマトリックス状に配列されたメモリセルアレ
イ、740 は図11に示された上記実施例3における中間電
位発生装置からなり、上記メモリセルアレイ730 におけ
るビット線BL、/BLおよびI/O線IO、/IOを
プリチャージするための第1の中間電位発生装置、750
は図11に示された上記実施例3における中間電位発生装
置からなり、上記メモリセルアレイ730 におけるメモリ
セルのセルプレート電位を与えるための第2の中間電位
発生装置、760 はプリチャージ信号/φp 、ビット線イ
コライズ信号BLEQおよび上記第1の中間電位発生装
置740 からの中間電位 (1/2)VCCを受け、ビット線B
L、/BLおよびI/O線IO、/IOをプリチャージ
するプリチャージ回路、770 はI/O線IOと/IOと
の電位差を増幅するプリアンプ、780 はロウアドレスス
トローブ信号/RASを受け、上記第1の中間電位発生
装置740 に駆動能力切換信号/φe1を出力し、上記第2
の中間電位発生装置750 に駆動能力切換信号/φe2を出
力する駆動能力切換信号発生回路(図13)である。
【0077】上記メモリセルアレイ730 において、731
はビット線BLまたは/BLと一方の電極に上記第2の
中間電位発生装置750 からの中間電位VCPを受けたキャ
パシタ731bの他方の電極との間に接続され、ゲート電極
がワード線WLに接続されたnチャネルMOSトランジ
スタ731aとからなるメモリセル、732 は上記ビット線B
Lおよび/BLに接続され、ゲート電極に選択信号φ1L
を受けるnチャネルMOSトランジスタ732aおよび732b
からなるI/Oコントロール回路、733 はビット線BL
と/BLとの間に直列に接続され、間に上記第1の中間
電位発生装置740 からの中間電位VBLを受け、ゲート電
極にビット線イコライズ信号BLEQを受けるnチャネ
ルMOSトランジスタ733a、733bと、ビット線BLと/
BLとの間に接続さ、ゲート電極に上記ビット線イコラ
イズ信号BLEQを受けるnチャネルMOSトランジス
タ733cとからなり、上記ビット線イコライズ信号BLE
QがHレベルになると上記ビット線BLおよび/BLを
中間電位にプリチャージするビット線プリチャージ回路
である。
【0078】734 は上記ビット線BLとI/O線IOと
の間に接続され、ゲート電極に上記列デコーダ720 から
のコラム選択信号CSLを受けるnチャネルMOSトラ
ンジスタ734aと、上記ビット線/BLとI/O線/IO
との間に接続され、ゲート電極に上記コラム選択信号C
SLを受けるnチャネルMOSトランジスタ734bとから
なるI/Oゲート回路、735 はビット線BLと/BLと
の間に接続され、このビット線間の電位差を増幅するセ
ンスアンプ、736 は上記ビット線BLおよび/BLに接
続され、ゲート電極に選択信号φ1Rを受けるnチャネル
MOSトランジスタ736aおよび736bからなるI/Oコン
トロール回路である。
【0079】上記プリチャージ回路760 において、760a
は電源電位VCCが印加される電源電位ノード100 とI/
O線IOとの間に接続され、ゲート電極にプリチャージ
信号/φp を受けるpチャネルMOSトランジスタ、76
0bは電源電位ノード100 とI/O線/IOとの間に接続
され、ゲート電極にプリチャージ信号/φp を受けるp
チャネルMOSトランジスタで、上記プリチャージ信号
/φp がLレベルになると上記pチャネルMOSトラン
ジスタ760aとでI/O線IOおよび/IOを電源電位V
CCにプリチャージする。760cは上記第1の中間電位発生
装置740 からの中間電位を受けるノードとI/O線IO
との間に接続され、ゲート電極に上記ビット線イコライ
ズ信号BLEQを受け、上記I/O線IOを中間電位に
プリチャージするためのnチャネルMOSトランジス
タ、760dは上記第1の中間電位発生装置740 からの中間
電位を受けるノードとI/O線/IOとの間に接続さ
れ、ゲート電極に上記ビット線イコライズ信号BLEQ
を受け、上記I/O線/IOを中間電位にプリチャージ
するためのnチャネルMOSトランジスタ、760eは上記
I/O線IOと/IOとの間に接続され、ゲート電極に
ビット線イコライズ信号BLEQを受けるnチャネルM
OSトランジスタである。
【0080】図13は図12に示された駆動能力切換信号発
生装置780 を示した回路図で、図12において、780aはロ
ウアドレスストローブ信号/RASを受け、この遅延信
号を出力する、例えば偶数個のインバータからなる遅延
回路、780bはこの遅延回路780aからの上記ロウアドレス
ストローブ信号/RASの遅延信号を受け、この反転信
号を出力するインバータ、780cは上記ロウアドレススト
ローブ信号/RASおよびインバータ780bからの出力を
受け、この信号がともにHレベルとなるとLレベルの信
号を出力する2入力NAND回路、780dはこのNAND
回路780cからの出力を受け、この反転信号を出力するイ
ンバータ、780eは、電源電位ノード100から電源電位V
CCを受け、この電源電位VCCが立ち上がると所定期間H
レベルの信号を出力し、それ以降はずっとLレベルとな
るパワーオンリセット信号PORを出力するパワーオン
リセット信号発生回路、780fは上記インバータ780dから
の出力およびパワーオンリセット信号発生回路780eから
のパワーオンリセット信号PORを受け、この信号がと
もにLレベルだとHレベルとなる駆動能力切換信号/φ
e1を出力するNOR回路、780gは上記パワーオンリセッ
ト信号発生回路780eからのパワーオンリセット信号
PORを受け、駆動能力切換信号/φe2を出力するイ
ンバータである。
【0081】次に上記のように構成されたこの発明の実
施例4であるDRAMの動作について、図14に基づき説
明する。ここでは図12の左側に示されたメモリセル731
からHレベルのデータを読み出す動作を説明する。ま
ず、電源電位ノード100 に印加される電源電位VCCが図
14の(a) に示すように時刻t0 で接地電位から立ち上が
ると、駆動能力切換信号発生回路780 におけるパワーオ
ンリセット信号発生回路780eにより、図14の(b) に示す
ように時刻t1 までの所定期間Hレベルとなるパワーオ
ンリセット信号PORが出力され、このパワーオンリセ
ット信号PORを受けるNOR回路780fおよびインバー
タ780gは図14の(m) および(n) に示すようにLレベルの
駆動能力切換信号/φe1および/φe2を出力し、このL
レベルの駆動能力切換信号/φe1および/φe2を受け、
第1の中間電位発生装置740 および第2の中間電位発生
装置750 は駆動能力が大きくなり素早く中間電位を出力
する。
【0082】そして、時刻t1 になると上記駆動能力切
換信号発生回路780 におけるパワーオンリセット信号発
生回路780eから出力されるパワーオンリセット信号PO
Rは、図14の(b) に示すようにLレベルとなり、この時
点ではロウアドレスストローブ信号/RASは図14の
(c) に示すように非活性化(Hレベル)にされており、
遅延回路780aから出力されるこのロウアドレスストロー
ブ信号/RASの遅延信号もHレベルとなり、インバー
タ780bはこの遅延信号を受け、Lレベルの信号を出力
し、このLレベルの信号を受けるNAND回路780cはH
レベルの信号を出力し、インバータ780dはLレベルの信
号を出力しているので、NOR回路780fは上記インバー
タ780dからのLレベルの信号およびパワーオンリセット
信号発生回路780eからのLレベルのパワーオンリセット
信号PORを受け、図14の(m) に示すようにHレベルの
駆動能力切換信号/φe1を出力し、この駆動能力切換信
号/φe1を受ける第1の中間電位発生装置740 は駆動能
力を低下させ、消費電力を減少させる。また、インバー
タ780gも上記パワーオンリセット信号発生回路780eから
のLレベルのパワーオンリセット信号PORを受け、図
14の(n) に示すようにHレベルの駆動能力切換信号/φ
e2を出力し、この駆動能力切換信号/φe2を受ける第2
の中間電位発生装置750 も駆動能力を低下させ、消費電
力を減少させる。
【0083】そして、図14の(c) に示すように時刻t2
でロウアドレスストローブ信号/RASが活性化(Lレ
ベル)されると、これを受けてビット線イコライズ信号
BLEQ1 が図14の(e) に示すようにLレベルになり、
ビット線プリチャージ回路733 におけるnチャネルMO
Sトランジスタ733a、733bおよび733cが非導通状態とな
り、ビット線BL1 および/BL1 に第1の中間電位発
生装置740 からの中間電位VBLが供給されなくなる。ま
た、プリチャージ回路760 におけるnチャネルMOSト
ランジスタ760c、760dおよび760eも非導通状態となり、
I/O線IO1および/IO1 に中間電位VBLが供給さ
れなくなる。さらにプリチャージ信号/φp1が上記ビッ
ト線イコライズ信号BLEQ1 がLレベルになったのを
受け、図14の(k) に示すようにLレベルとなり、プリチ
ャージ回路760 におけるpチャネルMOSトランジスタ
760aおよび760bが導通状態となり、I/O線IO1 およ
び/IO1 が図14の(h) に示すように電源電位Vccにプ
リチャージされる。
【0084】さらに、上記ロウアドレスストローブ信号
/RASが活性化したのを受け、外部から行アドレス信
号が取り込まれ、この行アドレス信号に基づき選択信号
φ1RがLレベルとなり、I/Oコントロール回路736 に
おけるnチャネルMOSトランジスタ736aおよび736bが
非導通状態となり、ビット線BL2 および/BL2 がビ
ット線プリチャージ回路733 、I/Oゲート回路734 お
よびセンスアンプ735から切り離される。一方、選択信
号φ1LはHレベルのままで、ビット線BL1 および/B
1 はビット線プリチャージ回路733 、I/Oゲート回
路734 およびセンスアンプ735 に接続されたままであ
る。そして、上記行アドレス信号は行デコーダ710 にも
与えられ、この行デコーダ710 が上記行アドレス信号に
基づきワード線WL1aを図14の(f) に示すように電源電
位Vcc以上の電位に立ち上げると、メモリセル731 にお
けるnチャネルMOSトランジスタ731aが導通し、キャ
パシタ731bに蓄積されていたデータがビット線BL1
出力され、このビット線の電位が図14の(g) に示すよう
に中間電位 (1/2)Vccからわずかに上昇し、この後時刻
3 でセンスアンプ735 が活性化され、上記ビット線B
1 と/BL1 との間の電位差は増幅される。
【0085】次に、コラムアドレスストローブ信号/C
ASが図14の(d) に示すように時刻t4 で活性化(Lレ
ベル)されると、外部から列アドレス信号が取り込まれ
列デコーダに与えられる。すると、上記列アドレス信号
に基づきコラム選択線CSL1 が図14の(j) に示すよう
に時刻t5 までの所定時間Hレベルとなり、I/Oゲー
ト回路734 におけるnチャネルMOSトランジスタ734a
および734bが導通状態となり、ビット線BL1 、/BL
1 とI/O線IO1 、/IO1 とが接続され、I/O線
/IO1 の電位が図14の(h) に示すようにわずかに低下
し、このI/O線間の電位差がプリアンプ770 で増幅さ
れ出力される。そして、コラムアドレスストローブ信号
/CASが図14の(d) に示すように時刻t6 で非活性化
(Hレベル)され、ロウアドレスストローブ信号/RA
Sが図14の(c) に示すように時刻t7 で非活性化(Hレ
ベル)されると、このロウアドレスストローブ信号/R
ASを受け、プリチャージ信号/φp1が図14の(k) に示
すようにHレベルとなり、プリチャージ回路760 におけ
るpチャネルMOSトランジスタ760aおよび760bが非導
通状態となる。
【0086】さらに、ワード線WL1aは図14の(f) に示
すようにLレベルとなり、メモリセル731 におけるnチ
ャネルMOSトランジスタ731aは非導通状態となり、キ
ャパシタ731bにHレベルのデータが蓄積され、また、ビ
ット線イコライズ信号BLEQ1 が図14の(e) に示され
るようにHレベルとなり、ビット線プリチャージ回路73
3 におけるnチャネルMOSトランジスタ733a、733bお
よび733cが導通状態となり、ビット線BL1 および/B
1 が図14の(g) に示すように中間電位 (1/2)Vccにさ
れ、このビット線イコライズ信号BLEQ1 を受け、プ
リチャージ回路760 におけるnチャネルMOSトランジ
スタ760c、760dおよび760eも導通状態となりI/O線I
1 および/IO1 も図14の(h) に示すように中間電位
(1/2)Vccにされる。
【0087】このとき電位がVccだったI/O線IO1
および/IO1 を中間電位 (1/2)Vccにするため、第1
の中間電位発生装置740 から出力される中間電位VBL
図14の(i) に示すようにわずかに上昇するが、駆動能力
切換信号発生回路780 は上記時刻t7 でHレベルになっ
たロウアドレスストローブ信号/RASを受け、駆動能
力切換信号/φe1を図14の(m) に示すようにLレベルに
し、上記第1の中間電位発生装置740 の駆動能力を上げ
ているので素早く中間電位 (1/2)Vccに戻る。そして、
この駆動能力切換信号/φe1は時刻t7 から所定時刻た
った時刻t8 になると、駆動能力切換信号発生回路780
における遅延回路780aがHレベルの信号をインバータ78
0bに出力し、このインバータ780bはNAND回路780cに
Lレベルの信号を出力し、このNAND回路780cはHレ
ベルの信号を出力し、インバータ780dはLレベルの信号
をNOR回路780fに出力するので、図14の(m) に示すよ
うに再びHレベルとなる。
【0088】上記したこの発明の実施例4においては、
第1の中間電位発生装置740 からの出力VBLが大きく変
動する、電源電位Vccが投入された時(時刻t0 )と、
ロウアドレスストローブ信号/RASがHレベルに立ち
上がる時(時刻t7 )に駆動能力切換信号/φe1を活性
化(Lレベル)し、この第1の中間電位発生装置740の
駆動能力を上げているので、素早く上記VBLが (1/2)V
ccになる。同様に第2の中間電位発生装置750 からの出
力Vcpが大きく変動する、電源電位Vccが投入された時
(時刻t0 )に駆動能力切換信号/φe2を活性化(Lレ
ベル)し、この第2の中間電位発生装置750 の駆動能力
を上げているので、素早く上記Vcpが (1/2)Vccにな
る。また、上記のとき以外は駆動能力切換信号/φe1
よびφe2を非活性化(Hレベル)しているので、上記第
1の中間電位発生装置740 および第2の中間電位発生装
置750 の消費電力が少ない。
【0089】ところで、上記実施例4においては第2の
中間電位発生装置750 は駆動能力切換信号として/φe2
を受けているが、時刻t7 でロウアドレスストローブ信
号/RASが立ち上がる時に、ビット線およびI/O線
の中間電位 (1/2)VCCへのプリチャージなどで上記第2
の中間電位発生装置750 から出力される中間電位VCP
ノイズを受けることを考慮し、上記駆動能力切換信号/
φe2の変わりに時刻t7 で活性化(Lレベル)する駆動
能力切換信号/φe1を受けてもよい。
【0090】
【発明の効果】この発明の第1の発明における中間電位
発生装置は、負荷をトランジスタで形成したので、レイ
アウト面積が小さく低消費電力であり、上記トランジス
タをトリプルウェル構造の基板に形成したので、精度よ
く中間電位を得ることができる。また、この発明の第2
の発明における中間電位発生装置は、駆動能力切換信号
により駆動能力を切り換えられるようにしたので、定常
時は駆動能力を抑え、低消費電力化することが可能であ
る。また、この発明の第3の発明における中間電位発生
装置は、定常時の消費電力が少ない補助ドライバ手段を
備えているので、低消費電力である。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の実施例1を示す回路図である。
【図2】この発明の実施例1の第1の回路および第2の
回路が形成されたp型半導体基板の概略断面図である。
【図3】この発明の実施例1の第3の回路および第4の
回路が形成されたp型半導体基板の概略断面図である。
【図4】この発明の実施例1のドライバ回路が形成され
たp型半導体基板の概略断面図である。
【図5】この発明の実施例1の第1の回路および第2の
回路が形成されたn型半導体基板の断面図である。
【図6】この発明の実施例1の第3の回路および第4の
回路が形成されたn型半導体基板の断面図である。
【図7】この発明の実施例1のドライバ回路が形成され
たn型半導体基板の概略断面図である。
【図8】この発明の実施例2を示す回路図である。
【図9】この発明の実施例2の第1の回路および第2の
回路が形成されたp型半導体基板の断面図である。
【図10】この発明の実施例2の第3の回路および第4
の回路が形成されたp型半導体基板の断面図である。
【図11】この発明の実施例3を示す回路図である。
【図12】この発明の実施例4を示す回路図である。
【図13】この発明の実施例4における駆動能力切換信
号発生回路の回路図である。
【図14】この発明の実施例4の動作を示すタイミング
図である。
【図15】従来の中間電位発生装置である。
【図16】従来の中間電位発生装置における基準電位発
生回路の回路図である。
【符号の説明】
100 電源電位ノード 200 接地電位ノード 300 基準電位発生回路 310 第1の回路 311 第1の基準電位出力ノード 312 第1の負荷回路 313 nチャネルMOSトランジスタ 320 第1の中間ノード 330 第2の回路 331 第1の接続ノード 332 第2の負荷回路 340 第3の回路 341 第2の基準電位出力ノード 342 第3の負荷回路 343 pチャネルMOSトランジスタ 350 第2の中間ノード 360 第4の回路 361 第2の接続ノード 362 第4の負荷回路 400 ドライバ回路 410 出力ノード 420 ドライバ用nチャネルMOSトランジスタ 430 ドライバ用pチャネルMOSトランジスタ 500 第1の補助ドライバ回路 600 第2の補助ドライバ回路 610 第2のドライバ用nチャネルMOSトランジスタ 630 第2のドライバ用pチャネルMOSトランジスタ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 G11C 11/413 H01L 27/04 B 8427−4M 27/10 481 7210−4M

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 第1の電位ノードと出力ノードとの間に
    接続され、半導体基板と電気的に絶縁され上記出力ノー
    ドに電気的に接続されたp型ウェルに設けられたドライ
    バ用nチャネルMOSトランジスタと、上記出力ノード
    と第2の電位ノードとの間に接続され、上記半導体基板
    と電気的に絶縁され上記出力ノードに電気的に接続され
    たn型ウェルに設けられたドライバ用pチャネルMOS
    トランジスタとを有したドライバ手段、 第3の電位ノードと上記ドライバ用nチャネルMOSト
    ランジスタのゲート電極との間に接続され、上記半導体
    基板と電気的に絶縁されたウェル内に設けられたMOS
    トランジスタからなる第1の負荷回路手段と、上記ドラ
    イバ用nチャネルMOSトランジスタのゲート電極と第
    1の中間ノードとの間に接続され、上記半導体基板と電
    気的に絶縁され上記第1の中間ノードに電気的に接続さ
    れたp型ウェルに設けられたnチャネルMOSトランジ
    スタとを有した第1の回路手段、 上記第1の中間ノードと第1の接続ノードとの間に接続
    され、上記半導体基板と電気的に絶縁されたウェル内に
    設けられたMOSトランジスタにより、上記第1の負荷
    回路手段と同様に構成された第2の負荷回路手段と、上
    記第1の接続ノードと第4の電位ノードとの間に接続さ
    れ、上記半導体基板と電気的に絶縁され上記第4の電位
    ノードに電気的に接続されたp型ウェルに設けられたn
    チャネルMOSトランジスタとを有した第2の回路手
    段、 上記第4の電位ノードと上記ドライバ用pチャネルMO
    Sトランジスタのゲート電極との間に接続され、上記半
    導体基板と電気的に絶縁されたウェル内に設けられたM
    OSトランジスタからなる第3の負荷回路手段と、上記
    ドライバ用pチャネルMOSトランジスタのゲート電極
    と第2の中間ノードとの間に接続され、上記半導体基板
    と電気的に絶縁され上記第2の中間ノードに電気的に接
    続されたn型ウェルに設けられたpチャネルMOSトラ
    ンジスタとを有した第3の回路手段、 上記第2の中間ノードと第2の接続ノードとの間に接続
    され、上記半導体基板と電気的に絶縁されたウェル内に
    設けられたMOSトランジスタにより、上記第3の負荷
    回路手段と同様に構成された第4の負荷回路手段と、上
    記第2の接続ノードと第3の電位ノードとの間に接続さ
    れ、上記半導体基板と電気的に絶縁され上記第3の電位
    ノードに電気的に接続されたn型ウェルに設けられたp
    チャネルMOSトランジスタとを有した第4の回路手段
    を備えた中間電位発生装置。
  2. 【請求項2】 ソース電極が出力ノードに接続されたド
    ライバ用nチャネルMOSトランジスタとソース電極が
    上記出力ノードに接続されたドライバ用pチャネルMO
    Sトランジスタとを有し、上記出力ノードに第1の電位
    と第2の電位との間の出力電位を発生するドライバ手
    段、 上記ドライバ用nチャネルMOSトランジスタのゲート
    電極に、上記第1の電位と第2の電位との中間電位と上
    記ドライバ用nチャネルMOSトランジスタの閾値電圧
    との和からなる電位、もしくはこの電位より若干低い電
    位である第1の基準電位を出力するとともに、上記pチ
    ャネルMOSトランジスタのゲート電極に、上記中間電
    位と上記ドライバ用pチャネルMOSトランジスタの閾
    値電圧の絶対値との差からなる電位、もしくはこの電位
    より若干高い電位である第2の基準電位を出力する基準
    電位発生手段、 駆動能力切換信号を受け、この駆動能力切換信号が活性
    化信号であると活性化され、上記ドライバ用nチャネル
    MOSトランジスタに電流が流れると上記出力ノードに
    電荷を供給し、上記ドライバ用pチャネルMOSトラン
    ジスタに電流が流れると上記出力ノードに電荷を引き抜
    く補助ドライバ手段を備えた中間電位発生装置。
  3. 【請求項3】 ソース電極が出力ノードに接続され、半
    導体基板と電気的に絶縁され上記出力ノードに電気的に
    接続されたp型ウェルに設けられた第1のドライバ用n
    チャネルMOSトランジスタと、ソース電極が上記出力
    ノードに接続され、上記半導体基板と電気的に絶縁され
    上記出力ノードに電気的に接続されたn型ウェルに設け
    られた第1のドライバ用pチャネルMOSトランジスタ
    とを有し、第1の電位と第2の電位との間の出力電位を
    発生するドライバ手段、 ソース電極が出力ノードに接続され、半導体基板と電気
    的に絶縁され上記出力電位より低い電位が与えられるp
    型ウェルに設けられた第2のドライバ用nチャネルMO
    Sトランジスタと、ソース電極が上記出力ノードに接続
    され、上記半導体基板と電気的に絶縁され上記出力電位
    より高い電位が与えられるn型ウェルに設けられた第2
    のドライバ用pチャネルMOSトランジスタとを有し、
    第1の電位と第2の電位との間に出力電位を発生する補
    助ドライバ手段、 上記第1のドライバ用nチャネルMOSトランジスタお
    よび第2のドライバ用nチャネルMOSトランジスタの
    ゲート電極に、上記第1の電位と第2の電位との中間電
    位と上記第1のドライバ用nチャネルMOSトランジス
    タの閾値電圧との和からなる電位、もしくはこの電位よ
    り若干低い電位である第1の基準電位を出力するととも
    に、上記第1のドライバ用pチャネルMOSトランジス
    タおよび第2のpチャネルMOSトランジスタのゲート
    電極に、上記中間電位と上記第1のドライバ用pチャネ
    ルMOSトランジスタの閾値電圧の絶対値との差からな
    る電位、もしくはこの電位より若干高い電位である第2
    の基準電位を出力する基準電位発生手段を備えた中間電
    位発生装置。
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