JPH06290588A - 半導体装置 - Google Patents

半導体装置

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JPH06290588A
JPH06290588A JP5075587A JP7558793A JPH06290588A JP H06290588 A JPH06290588 A JP H06290588A JP 5075587 A JP5075587 A JP 5075587A JP 7558793 A JP7558793 A JP 7558793A JP H06290588 A JPH06290588 A JP H06290588A
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JP
Japan
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power supply
supply voltage
circuit
generation circuit
timer
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Application number
JP5075587A
Other languages
English (en)
Inventor
Kiyoomi Oshikoshi
清臣 押越
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Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
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Publication date
Application filed by Mitsubishi Electric Corp filed Critical Mitsubishi Electric Corp
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Publication of JPH06290588A publication Critical patent/JPH06290588A/ja
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 半導体装置内の電源電圧VCC投入時のピーク
電流の低減を目的とする。 【構成】 電源電圧VCC投入時に動作するタイマー7を
もうけて、その時分割されたタイマー出力であるトリガ
ー信号A、B、C、Dにより、基板電位発生回路(VBB
回路)3、ビットライン電位発生回路(VBL回路)4、
セルプレート電位発生回路(VGG回路)5、及び電源電
圧昇圧回路(VPP回路)6を動作するようにする。 【効果】 電源電圧VCC投入時のピーク電流を低減する
ことができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、外部電源電圧
(VCC)投入時に発生するピーク電流を低減できるDR
AM等の半導体装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来の半導体装置の構成について図8を
参照しながら説明する。図8は、従来の半導体装置の構
成を示すブロック図である。
【0003】図8において、1は外部電源、2は半導体
装置を示す。また、3は基板電位発生回路(VBB
路)、4はビットライン電位発生回路(VBL回路)、5
はセルプレート電位発生回路(VGG回路)、6は電源電
圧昇圧回路(VPP回路)を示す。これら基板電位発生回
路3〜電源電圧昇圧回路6は、通常、外部電源電圧(V
CC)が印加されることにより動作する。
【0004】前述した基板電位発生回路3は、DRAM
等のメモリICの基板電位に使用する。この基板電位発
生回路3の発生電位VBBは、例えば、電源電圧VCC=5
Vのとき、VBB=−2〜−3Vである。
【0005】また、ビットライン電位発生回路4の発生
電位VBLは、電源電圧VCCに対して半分である。例え
ば、電源電圧VCC=5Vのとき、VBL=2.5Vであ
る。メモリセルの入出力ライン(ビットライン)のイコ
ライズ用に使用する電位である。
【0006】さらに、セルプレート電位発生回路5の発
生電位VGGは、ビットライン電位発生回路4と同じであ
る。メモリセル内のDRAMで記憶素子として使用して
いるキャパシタへ電位を供給する。
【0007】そして、電源電圧昇圧回路6は、低電圧品
の電源として使用されており、その発生電位VPPは電源
電圧VCC+2Vthに設定されている。例えば、電源電
圧VCC=3.3V、Vth=0.5Vのとき、VPP
4.3Vである。高速化のために、内部電圧を上げてい
る。
【0008】次に、従来の半導体装置の動作について図
9を参照しながら説明する。図9は、従来の半導体装置
の動作を示すタイミングチャートである。
【0009】外部電源1は、その電源電圧VCCが半導体
装置2に印加されることにより基板電位発生回路3〜電
源電圧昇圧回路6を動作させていた。すなわち、図9
(a)に示すように、電源電圧VCCが印加されると、基
板電位発生回路3〜電源電圧昇圧回路6が同時に動作
し、図9(b)に示すように、ピーク電流が発生する。
【0010】
【発明が解決しようとする課題】上述したような従来の
半導体装置では、外部電源電圧VCCが印加されると、基
板電位発生回路3、ビットライン電位発生回路4、セル
プレート電位発生回路5及び電源電圧昇圧回路6が同時
に動作し、ピーク電流が発生するという問題点があっ
た。また、半導体装置はシステム上複数個使用されるの
でその個数分ピーク電流が増加するという問題点があっ
た。
【0011】この発明は、前述した問題点を解決するた
めになされたもので、外部電源電圧VCC投入時のピーク
電流を低減することができ、システム実装時の外部電源
電圧VCC投入時のピーク電流を低減することができる半
導体装置を得ることを目的とする。
【0012】
【課題を解決するための手段】この発明の請求項1に係
る半導体装置は、外部電源電圧投入時に基板電位発生回
路、ビットライン電位発生回路、セルプレート電位発生
回路及び電源電圧昇圧回路を時分割で動作させるタイマ
ーを備えたものである。
【0013】この発明の請求項2に係る半導体装置は、
外部電源電圧投入時に基板電位発生回路、ビットライン
電位発生回路、セルプレート電位発生回路及び電源電圧
昇圧回路を時分割で動作させるタイマーと、前記タイマ
ーの周期を変更するパッドとを備えたものである。
【0014】
【作用】この発明の請求項1に係る半導体装置において
は、タイマーによって、外部電源電圧投入時に基板電位
発生回路、ビットライン電位発生回路、セルプレート電
位発生回路及び電源電圧昇圧回路が時分割で動作させら
れる。
【0015】この発明の請求項2に係る半導体装置にお
いては、タイマーによって、外部電源電圧投入時に基板
電位発生回路、ビットライン電位発生回路、セルプレー
ト電位発生回路及び電源電圧昇圧回路が時分割で動作さ
せられる。また、パッドによって、前記タイマーの周期
が変更される。
【0016】
【実施例】
実施例1.この発明の実施例1の構成について図1を参
照しながら説明する。図1は、この発明の実施例1の構
成を示すブロック図であり、外部電源1、基板電位発生
回路3〜電源電圧昇圧回路6は上述した従来装置のもの
と同様である。なお、各図中、同一符号は同一又は相当
部分を示す。
【0017】図1において、2Aは半導体装置、7は電
源電圧VCCが印加されて動作するタイマーである。
【0018】次に、この発明の実施例1の動作について
図2を参照しながら説明する。図2は、この発明の実施
例1の動作を示すタイミングチャートである。図2にお
いて、(a)は電源電圧VCC、(b)〜(e)はタイマ
ー7のトリガー信号A〜D、(f)〜(i)はトリガー
信号A〜Dに対応したピーク電流、(j)はトータルの
ピーク電流をそれぞれ示す。
【0019】電源電圧VCC投入と同時に動作するタイマ
ー7を使用し、図2(b)〜(e)に示すように、時分
割したトリガー信号A〜Dを発生させ、それらの信号に
より基板電位発生回路3、ビットライン電位発生回路
4、セルプレート電位発生回路5及び電源電圧昇圧回路
6の順で動作するようにすることにより、ピーク電流を
分散させ、図2(j)に示すように、ピーク電流の絶対
値を小さくすることができる。
【0020】各回路3〜6の活性化の最適順位は、前述
したとおりである。理由は、以下のとおりである。メモ
リICのDRAMでは、仕様により、電源投入後、50
0μs以内に全ての回路を活性化しなければならない。
従って、最適順位は、基板電位(VBB)は早く安定させ
ないとCMOS特有の不具合であるラッチアップを起こ
す可能性があるので、基板電位発生回路3を最初に活性
化する。ビットライン電位発生回路4とセルプレート電
位発生回路5は、順番を逆にしてもよい。電源電圧昇圧
回路6を最後にしたのは、電流消費が大きい回路はこの
電源電圧昇圧回路6と基板電位発生回路3なので、ピー
ク電流を減らすために、電源電圧昇圧回路6と基板電位
発生回路3の活性化時間の間をあけるためである。
【0021】この発明の実施例1のタイマーの具体的構
成について図3を参照しながら説明する。図3は、この
発明の実施例1のタイマーの構成を示す図である。
【0022】図3において、タイマー7は、リングオシ
レーター8と4ビットシフトレジスタ9とを備える。
【0023】この発明の実施例1のタイマー7の動作に
ついて図4を参照しながら説明する。図4は、この発明
の実施例1のタイマー7の動作を示すタイミングチャー
トである。図4において、(b)はリングオシレーター
8の出力パルスを示す。
【0024】電源電圧VCC投入後、一定パルスを発生す
るリングオシレーター8を使用し、図4(b)に示す、
その一定周期出力Eを4ビットのシフトレジスタ9に供
給し、図4(c)〜(f)に示すような時分割したトリ
ガー信号A〜Dを作る。リングオシレーター8をある値
の周期に設計(例えば、100μs周期)して、その出
力Eをシフトレジスタ9に入力すれば100μs位相差
の時分割したトリガー信号A〜Dを発生する。そして、
これらのトリガー信号を基板電位発生回路3〜電源電圧
昇圧回路6のアクティブ信号として使用する。
【0025】タイマー7の周期については、電源電圧V
CC投入後、500μs以内にメモリICを安定させない
といけないので、基板電位発生回路3〜電源電圧昇圧回
路6のタイマーは約100μs以下にしなければならな
い。ただし、周期を短くしすぎるとピーク電流のかさな
り効果が小さくなるので、10〜100μs程度が適当
な値である。
【0026】この発明の実施例1は、前述したように、
タイマー7を使用して基板電位発生回路3、ビットライ
ン電位発生回路4、セルプレート電位発生回路5、電源
電圧昇圧回路6を時分割で動作するようしたものであ
る。つまり、外部電源電圧VCC投入後、タイマー7を使
用し、タイマー出力A〜Dにより基板電位発生回路3、
ビットライン電位発生回路4、セルプレート電位発生回
路5、電源電圧昇圧回路6を動作させることにより、各
回路ピーク電流を分散させるので、ピーク電流を減らす
ことができる。
【0027】実施例2.なお、上記実施例1では、デバ
イス単体のピーク電流の低減について説明したが、図5
に示すように、外部パッドを設け、その信号をタイマー
に供給することにより、パッドのワイヤーボンディング
の場所により、タイマーの分周時間を変えることがで
き、タイマー時間の異なるデバイスを数通り用意するこ
とによりシステム実装時のピーク電流を低減することが
できる。
【0028】この発明の実施例2の構成について図5及
び図6を参照しながら説明する。図5は、この発明の実
施例2の構成を示すブロック図である。また、図6は、
この発明の実施例2のタイマー及びパッドの具体的構成
を示す図である。
【0029】図5において、7Aはタイマー、10はパ
ッド部である。
【0030】図6において、パッド部10は、トランジ
スタ11、12と、パッド13、14とを備える。ま
た、タイマー7Aは、リングオシレーター15、16
と、トランスファーゲート17、18と、シフトレジス
タ19とを備える。
【0031】次に、この発明の実施例2の動作について
図7を参照しながら説明する。図7は、この発明の実施
例2の動作を示すタイミングチャートである。図7にお
いて、(a)は電源電圧VCC、(b)はパッド13の出
力F、(c)はパッド14の出力H、(d)はリングオ
シレーター15のパルスG、(e)はリングオシレータ
ー16のパルスJをそれぞれ示す。
【0032】この実施例2は、前述した実施例1のタイ
マー7の周期を変化させることを可能にしたもので、そ
の手段としてパッド13、14(パッドチェンジ)を用
いて実現したものである。
【0033】短いタイマー周期はパッド13、長いタイ
マー周期はパッド14を選択するようにし、アセンブリ
時に、任意のパッドを電源電圧につるようにボンディン
グする。なお、トランジスタ11又は12は、ボンディ
ングされないときにパッド13、14をGNDレベルに
するためのものである。なお、あらかじめ、リングオシ
レーター15は短周期に設定し、リングオシレーター1
6は長周期に設定しておく。
【0034】タイマー7Aのタイマー周期を短くする場
合は、パッド部10のパッド13にボンディングする。
そうすると、図7(b)に示すように、パッド13から
ハイレベル“H”信号Fが出力され、これにより短周期
に設定されたリングオシレーター15をアクティブにす
る。そして、図7(d)に示すように、リングオシレー
ター15から短周期のパルスGが出力されて、トランス
ファーゲート17を通じてシフトレジスタ19に供給さ
れる。その結果、間隔の短いトリガー信号A〜Dがシフ
トレジスタ19から出力される。このとき、パッド14
はボンディングされていないので、図7(c)に示すよ
うに、その出力はローレベル“L”信号Hであり、長周
期に設定されたリングオシレーター16のパルスJはシ
フトレジスタ19には供給されない。
【0035】一方、タイマー7Aのタイマー周期を長く
する場合は、前述の逆の動作を行うようにすればよい。
すなわち、パッド部10のパッド14にボンディングす
る。そうすると、パッド14からハイレベル“H”信号
が出力され、これにより長周期に設定されたリングオシ
レーター16をアクティブにする。そして、図7(e)
に示すように、リングオシレーター16から長周期のパ
ルスJが出力されて、トランスファーゲート18を通じ
てシフトレジスタ19に供給される。その結果、間隔の
長いトリガー信号A〜Dがシフトレジスタ19から出力
される。このとき、パッド13はボンディングされてい
ないので、その出力はローレベル“L”信号であり、短
周期に設定されたリングオシレーター15のパルスGは
シフトレジスタ19には供給されない。
【0036】なお、この実施例2だけでなく、前述した
実施例1もシステム実装時にシステムのピーク電流の低
減が可能である。ここで説明している「システム」と
は、例えばメモリICを数十個実装したボードを想定し
たものである。実施例1において、デバイス単体のピー
ク電流を減らせば、数十個実装時も同様にピーク電流を
減らすことができる。例えば、デバイス単体で10mA
のピーク電流があるとき、ICカードに10個のデバイ
スが載っていればICカードのピーク電流は100mA
となる。従って、デバイス単体のピーク電流を半分にす
ればICカードのピーク電流は50mAとなる。
【0037】
【発明の効果】この発明の請求項1に係る半導体装置
は、以上説明したとおり、外部電源電圧投入時に基板電
位発生回路、ビットライン電位発生回路、セルプレート
電位発生回路、及び電源電圧昇圧回路を時分割で動作さ
せるタイマーを備えたので、電源電圧投入時に発生する
ピーク電流を分散することができ、ピーク電流の小さい
半導体装置を提供することができるという効果を奏す
る。
【0038】この発明の請求項2に係る半導体装置は、
以上説明したとおり、外部電源電圧投入時に基板電位発
生回路、ビットライン電位発生回路、セルプレート電位
発生回路、及び電源電圧昇圧回路を時分割で動作させる
タイマーと、前記タイマーの周期を変更するパッドとを
備えたので、電源電圧投入時に発生するピーク電流を分
散することができ、ピーク電流の小さいシステムを提供
することができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の実施例1の構成を示すブロック図で
ある。
【図2】この発明の実施例1の動作を示すタイミングチ
ャートである。
【図3】この発明の実施例1のタイマーの構成を示す図
である。
【図4】この発明の実施例1のタイマーの動作を示すタ
イミングチャートである。
【図5】この発明の実施例2の構成を示すブロック図で
ある。
【図6】この発明の実施例2のタイマー及びパッドの構
成を示す図である。
【図7】この発明の実施例2のタイマーの動作を示すタ
イミングチャートである。
【図8】従来の半導体装置の構成を示すブロック図であ
る。
【図9】従来の半導体装置の動作を示すタイミングチャ
ートである。
【符号の説明】
1 外部電源 2A 半導体装置 2B 半導体装置 3 基板電位発生回路 4 ビットライン電位発生回路 5 セルプレート電位発生回路 6 電源電圧昇圧回路 7 タイマー 7A タイマー 8 リングオシレーター 9 4ビットシフトレジスタ 10 パッド部 11 トランジスタ 12 トランジスタ 13 パッド 14 パッド 15 リングオシレーター 16 リングオシレーター 19 シフトレジスタ

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 外部電源電圧投入時に基板電位発生回
    路、ビットライン電位発生回路、セルプレート電位発生
    回路、及び電源電圧昇圧回路を時分割で動作させるタイ
    マーを備えたことを特徴とする半導体装置。
  2. 【請求項2】 外部電源電圧投入時に基板電位発生回
    路、ビットライン電位発生回路、セルプレート電位発生
    回路、及び電源電圧昇圧回路を時分割で動作させるタイ
    マー、並びに前記タイマーの周期を変更するパッドを備
    えたことを特徴とする半導体装置。
JP5075587A 1993-04-01 1993-04-01 半導体装置 Pending JPH06290588A (ja)

Priority Applications (1)

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JP5075587A JPH06290588A (ja) 1993-04-01 1993-04-01 半導体装置

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6697289B1 (en) 1999-04-28 2004-02-24 Nec Corporation Redundant address setting circuit and semiconductor memory device including the same
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