JPH0793007B2 - 基板電圧発生装置、及びその駆動方法 - Google Patents

基板電圧発生装置、及びその駆動方法

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JPH0793007B2
JPH0793007B2 JP3292910A JP29291091A JPH0793007B2 JP H0793007 B2 JPH0793007 B2 JP H0793007B2 JP 3292910 A JP3292910 A JP 3292910A JP 29291091 A JP29291091 A JP 29291091A JP H0793007 B2 JPH0793007 B2 JP H0793007B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、半導体メモリ装置の基
板に発生する基板電流を除去する基板電圧発生装置、及
びこの基板電圧発生装置を駆動する方法に関する。
【0002】
【従来の技術】半導体メモリ装置は作動するに従って基
板電流(ISUB )を発生するが、この基板電流を基板電
圧発生装置により効果的に除去しなければ、ラッチ・ア
ップ(latch up)現象が生じ、半導体メモリ装
置が誤動作するようになる。従って、基板電流を効果的
に除去することが、半導体メモリ装置を安定に作動させ
る重要事項となっている。
【0003】以下に、半導体メモリ装置に発生する上述
したラッチ・アップ現象、及びラッチ・アップ現象が発
生する時間帯について説明する。
【0004】図7は半導体メモリ装置70の断面構造を
示すとともに、この断面構造に、以下に示す構成要素で
あるp+埋込層、nーウエル、n+埋込層と、基板電流
の電流路の等価抵抗とにより形成されるNーMOS、P
ーMOSトランジスタの等価回路71、72を示すもの
であって、p型基板73に設けたnウエルにpチャンネ
ル用の2個のp+埋込層を設け、一方のp+埋込層は電
源電圧Vccに接続され、このp+埋込層と他方のp+
埋込層との間にゲート電極74を設け、さらに、これら
の埋込層と並んでnチャンネル用の2個のn+埋込層を
設け、その間にゲート電極75を配設し、その一方の埋
込層はVss(GRD)に接続されている。
【0005】このメモリ装置70においては、図7に示
すゲートに電圧が印加されてクロッキング(clock
ing)する時に、この装置70を正常に作動させない
動作ラッチ・アップ(opereting latch
up)現象が発生する。さらに、このラッチ・アップ
現象は、外部電圧の変動や、ゲートノードのクロッキン
グ等による漏洩電流の一種であるシード電流(seed
current)によっても発生する。
【0006】図7に示すMOSトランジスタ71、72
の等価回路を抽出して示す図8において、このシード電
流が基板電流(ISUB )となって基板73を流れ、その
抵抗R1の両端に図示の極性を持つ電圧が発生する。こ
の電圧が、トランジスタ72のpn接合部に順方向バイ
アス電圧として印加されて導通し、電源電圧Vccから抵
抗R2を介してVSS(GRD)に少量の電流が流れる。
従って、抵抗R2の両端にも電圧が発生し、トランジス
タ71のpn接合部に順方向バイアス電圧が印加されて
導通し、抵抗R1を介してVSS(GRD)に電流が流れ
る。この循環が繰り返されてフィード・バックされ、結
局、電源電圧VccからVSS(GRD)に多くの電流が流
れ、半導体メモリ装置70があたかも抵抗のようにな
り、この装置70が安定に作動しなくなる。
【0007】このように安定的に作動させない原因とな
る基板電流は、ダイナミックRAMにおいては、2箇所
の特定時間帯において発生する。後述する説明からより
明白となるが、第1の時間帯は、図5(A)に示す外部
チップ選択信号がローレベルにイネーブルされている時
に、メモリ装置のチップ内にて情報の読み取り/書き込
み動作が行なわれる時間帯であるアクティブ・サイクル
(active cycle)と、第2の時間帯は、チ
ップ内のメモリデータをI/Oラインに転送するための
2本のビット・ラインがハイ・レベル、もしくは、ロー
・レベルに拡張されていた状態から、電源電圧VCCの1
/2の電圧分担状態に平衡化される時間帯であるプリチ
ャージ・サイクル(precharge cycle)
とにおいて発生する。
【0008】次に、図6に示すダイナミックRAMのコ
ア構成図と、図5に示すタイミング・チャートの一部と
を参照し、基板電流の発生についてさらに具体的に説明
する。
【0009】先ず、上述したアクティブ・サイクルと、
プリチャージ・サイクルとは、通常、図9(A)に示す
ように、ハイレベルからローレベルにイネーブルされた
外部チップ選択信号である外部RAS信号(Row A
ddress Strobe)(図9(B)、参照)が
RASバッファ電流回路91に入力されると、ローレベ
ルからハイレベルにヂイスエネーブルされたアクティブ
・マスター信号ΦRM(図9(C)、参照)が出力され
てアクティブ・サイクルが形成される。次に、外部RA
S信号がハイレベルにデイスエネーブルされると、アク
ティブ・マスター信号ΦRMがローレベルにフィネーブ
ルされてプリチャージ・サイクルが形成される。
【0010】そして、図6に示すように、アクティブ・
サイクルにおいては、書き込み、読み出しライン(W/
R)64に読み取り信号が入力されると、メモリセル
(MC)のトランジスタ(MΦ)が導通し、このトラン
ジスタ(MΦ)と、1個のキャパシタ(C1)とで構成
されるメモリセル(MC)のキャパシタ(C1)の蓄積
データはビット・ライン(B/L)62に加えられる。
これにより、このアクティブ・サイクル前のプリチャー
ジ・サイクルにおいて電源電圧Vccの1/2の電圧分担
状態に平衡化されていたビット・ライン(BL)62、
ビット・ライン(バーB/L)63に電圧差が発生する
が、これを更に増大させるために、センス・アンプ65
の増幅作用によりキャパシタ(C1)に蓄積されている
データは拡張(develop)され、ビット・ライン
(B/L)62を介してデータが転送される。この間
に、図5(F)に示すように、一定レベルから増加する
正弦波半波状の基板電流(ISUB )が発生する。なお、
図中符号Vpはメモリセル(MC)のキャパシタ(C
1)のプレート電圧を示す。
【0011】また、アクティブ・サイクル終了後のプリ
チャージ・サイクルおいては、外部チップ選択信号(図
5(A)、参照)がハイレベルにデイスエネーブルさ
れ、アクティブ・マスター信号ΦRM(図5(B)、参
照)がロー・レベルにデイスエネーブルされている。そ
して、外部チップ選択信号によりハイレベルにイネーブ
ルされたビット・ライン平衡化信号ΦEQ(図5
(E)、参照)が信号ライン61に印加され、トランジ
スタM1、M2、M3が導通する。これにより、トラン
ジスタM1、M2に印加されていた電源電圧Vccがビッ
ト・ライン(B/L)62と、ビット・ライン(バーB
/L)63とに加えられるが、トランジスタM3の導通
によりビット・ライン(B/L)62と、ビット・ライ
ン(バーB/L)63との分担電圧は1/2Vccに平衡
化される。この平衡化の際にも、図5(F)に示すよう
に、一定レベルから増加する正弦波半波状の基板電流
(ISUB )が発生する。
【0012】上述した基板電流を消去するために、外部
入力信号とは関係なく一定周期で発振する自励発振器を
駆動させる基板電圧発生回路(例えば、特開昭58−1
05563号公報)や、アクティブ・サイクルに駆動さ
れる基板電圧発生回路(例えば、米国特許第4、58
5、954号明細書)が用いられている。
【0013】他方、この基板電流を除去する基板電圧発
生装置には、電源容量が小さいスタンバイ(stand
−by)用基板電圧発生回路と、電源容量が大きいアク
ティブ用基板基板電圧発生回路との両者を具備するタイ
プのものがある。
【0014】スタンバイ用基板電圧発生回路は、その出
力側に接続された半導体メモリ装置の基板に基板電流が
発生すると、これにより発生する基板電圧レベルの増加
を検出し、スタンバイ用基板電圧発生回路に設けた発振
器を作動させて基板電流除去電圧VBBを出力する。この
ため、スタンバイ用基板電圧発生回路はアクティブ・サ
イクル、プリチャージ・サイクルに関係なく常に独立し
て駆動させることが可能である。
【0015】他方、アクティブ用基板電圧発生回路は、
外部チップ選択信号を入力されてアクティブ・サイクル
になっている時にのみ、強制的に駆動開始されて基板電
流除去電圧VBBを出力する。
【0016】従って、上述したタイプの基板電圧発生装
置によれば、アクティブ・サイクルにおいては、アクテ
ィブ用基板電圧発生回路が外部チップ選択信号の印加に
より駆動を開始するとともに、スタンバイ用基板電圧発
生回路が半導体メモリ装置の基板電圧感知レベル信号を
検出して駆動を開始するため、共に駆動が開始され、こ
れにより、基板電流を効果的に除去することが出来る。
【0017】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、プリチ
ャージ・サイクルにおいては、アクティブ用基板電圧発
生回路には外部チップ選択信号が入力されていないた
め、これを駆動開始させることが出来ず、従って、スタ
ンバイ用基板電圧発生回路のみが単独で動作するが、こ
の回路のみでは正弦波半波状の基板電流を効果的に除去
し得ないという問題がある。
【0018】 本発明は、上述した課題に鑑みてなされ
たもので、その目的とするところは、アクティブ・マス
ター信号の時間幅をプリチャージ・サイクルに及ぶ迄拡
幅した時間幅においては、アクティブ・サイクルは勿論
のこと、プリチャージ・サイクルにおいても、基板電圧
レベル感知信号の発生期間中のみ、アクティブ用基板電
圧発生回路と、スタンバイ用基板電圧発生回路とを共に
駆動させ、基板電流を効果的に除去させ得る基板電圧発
生装置を提供するにある。
【0019】 また、本発明は、アクティブ・マスター
信号の時間幅をプリチャージ・サイクルに及ぶ迄拡幅し
た時間幅においては、アクティブ・サイクルにおいて
、プリチャージ・サイクルにおいて基板電圧レベ
ル感知信号の発生期間中のみ、アクティブ用基板電圧発
生回路、及びスタンバイ用基板電圧発生回路を共に駆動
、半導体メモリ装置の基板に発生する基板電流を効果
的に除去し得る基板電圧発生装置の駆動方法を提供する
にある。
【0020】
【課題を解決するための手段】本発明の請求項1の基板
電圧発生装置は、分岐されたアクティブ・マスター信号
の一方が入力される第1の入力端子、及び該アクティブ
・マスター信号の他方、直列接続されたn個(nは偶
数である。)のインバータ(21)を介して入力される
第2の入力端子を具備するノアゲート(22)と、上記
ノアゲート(22)の出力端子からの出力信号を入力さ
れるインバータ(23)とを備え、入力された上記アク
ティブ・マスター信号の時間幅を半導体メモリ装置のプ
リチャージ・サイクルに及ぶ迄拡幅した拡幅信号を出力
する時間遅延回路(2)と、上記時間遅延回路(2)の
出力信号、及び半導体メモリ装置の基板の基板電圧レベ
ル感知信号を入力されて駆動するアクティブ用基板電圧
発生回路(3)上記アクテイブ用基板電圧発生回路
(3)の出力端子側に接続されるとともに、上記半導体
メモリ装置の基板の基板電圧レベル感知信号を入力され
て駆動するスタンバイ用基板電圧発生回路(4)とを備
上記アクティブ用基板電圧発生回路(3)は、上記
半導体メモリ装置の基板の所定レベル以上の基板電圧を
入力されて上記基板電圧レベル感知信号を出力する基板
電圧レベル検出器(34)と、上記基板電圧レベル感知
信号を入力される第1の入力端子、及び上記時間遅延回
路(2)の出力信号を入力される第2の入力端子を備え
るナンドゲート(31)と、上記ナンドゲート(31)
から出力されるローレベル信号を入力されて該ローレベ
ル信号の発生時間中発振する発振器(32)と、上記発
振器(32)の出力信号を入力されて上記半導体メモリ
装置の基板に基板電流を除去する電流を供給するポンピ
ング・コンデンサ(33)とを具備し上記スタンバイ
用基板電圧発生回路(4)は、上記拡幅された時間幅
内、及び該時間幅外において上記半導体メモリ装置の基
板の所定レベル以上の基板電圧を入力されて上記基板電
圧レベル感知信号を出力する基板電圧レベル検出器(4
3)と、上記基板電圧レベル感知信号を入力されて該感
知信号の発生時間中発振する発振器(41)と、該発振
器(41)の発振出力を入力されて上記半導体メモリ装
置の基板の基板電流を除去する電流を供給するポンピン
グ・コンデンサ(4 2)とを具備することを特徴とす
る。
【0021】 本発明の請求項2の基板電圧発生装置の
駆動方法は、上記請求項1記載基板電圧発生装置にお
いて、アクティブ・マスター信号を上記時間遅延回路
(2)に入力し該アクティブ・マスター信号の時間幅
をプリチャージ・サイクルに及ぶ迄拡幅し、上記拡幅さ
れた時間幅において上記基板電圧レベル検出器(34)
から出力される上記基板電圧レベル感知信号を上記ナン
ドゲート(31)の第1の入力端子に入力するととも
に、上記時間幅を拡幅されたアクティブ・マスター信号
を上記アクティブ用基板電圧発生回路(3)のナンドゲ
ート(31)の第2の入力端子に入力し、上記ナンドゲ
ート(31)から出力されるローレベル信号を上記発振
器(32)に入力して該ローレベル信号の発生時間中、
該発振器(32)を駆動し、該発振器(32)の発振出
力をポンピング・コンデンサ(33)に入力し、該ポン
ピング・コンデンサ(33)から出力される電流により
半導体メモリ装置の基板の基板電流を除去し上記拡幅
された時間幅内、及び該時間幅外において上記スタンバ
イ用基板電圧発生回路(4)の上記基板電圧レベル検出
器(43)から出力される上記基板電圧レベル感知信号
を上記発振器(41)に入力して該感知信号の発生時間
中、該発振器(41)を駆動し、該発振器(41)の発
振出力をポンピング・コンデンサ(42)に入力し、該
ポンピング・コンデンサ(42)から出力される電流に
より上記半導体メモリ装置の基板の基板電流を除去する
ことを特徴とする。
【0022】
【0023】
【0024】
【0025】
【0026】
【0027】
【作用】アクティブ・サイクルにおいて、アクティブ・
マスター信号ΦRMが時間遅延回路2に入力されると、
この信号を分岐した一方のアクティブ・マスター信号が
ノアゲート22の一方の入力端子に直接入力される。ま
た、分岐した他方のアクティブ・マスター信号ΦRMが
直列接続されたインバータ21に入力され、ここで遅延
された後にノアゲート22の他方の入力端子に入力され
る。このノアゲート22の出力信号がインバータ23に
入力される。従って、インバータ23から出力されるア
クティブ・マスター信号ΦRMの時間幅は、時間遅延回
路2に入力されたアクティブ・マスター信号ΦRMの時
間幅よりも、プリチャージ・サイクルに及ぶ迄拡幅され
る。
【0028】 そして、インバータ23の出力信号と、
半導体メモリ装置の基板電圧レベル感知信号とをナンド
ゲート31に入力し、これから出力されるローレベル信
号により発振器32を発振させてアクティブ用基板電圧
発生回路3駆動を開始させるとともに、スタンバイ用
基板電圧発生回路4も、半導体メモリ装置の基板電圧感
知レベル信号を入力されてその駆動を開始し、基板電圧
発生回路3、4からの両出力により半導体メモリ装置の
基板に発生した基板電流を効果的に除去する。
【0029】また、プリチャージ・サイクルにおいて
も、アクティブ・マスター信号ΦRMの時間幅がプリチ
ャージ・サイクルに及ぶ迄拡幅されており、また、半導
体メモリ装置の基板電圧レベル感知信号を入力されるた
め、アクティブ用基板電圧発生回路3が駆動を再開し、
また、半導体メモリ装置の基板電圧感知レベル信号を入
力されたスタンバイ用基板電圧発生回路4も駆動され、
従って、基板電圧発生回路3、4の両者の駆動により効
果的に基板電流を除去する。
【0030】
【実施例】以下に本発明の詳細を、添付した図面を参照
して説明する。図1は本発明の基板電圧発生装置の概略
的構成を説明する図、図2は本発明の基板電圧発生装置
のブロック図、図3は本発明に用いるアクティブ用基板
電圧発生回路のブロック図、図4は本発明に用いるスタ
ンバイ用基板電圧発生回路のブロック図、図5(A)乃
至(F)は本発明の基板電圧発生装置の駆動を説明する
ための信号波形、及びアクティブ・サイクル、及びプリ
チャージ・サイクルに正弦波半波状に増大発生する基板
電流(ISUB )のタイミングチャートである。
【0031】図1に示す本発明の基板電圧発生装置1
は、以下に示す構成要素により構成されている。即ち、
アクティブサイクルにおいて入力されるアクティブ・マ
スター信号ΦRMの時間幅を、プリチャージ・サイクル
に及ぶ迄拡幅させる時間遅延回路2が設けられ、その出
力側には、時間遅延回路2の出力信号と、半導体メモリ
装置51の基板55の基板電圧レベル感知信号とを入力
されて駆動されるアクティブ用基板電圧発生回路3が接
続されている。アクティブ用基板電圧発生回路3の出力
側は、ソース電極52、ドレン電極53、及びゲート電
極54を備える半導体メモリ装置51の基板55に接続
されている。
【0032】アクティブ用基板電圧発生回路3と半導体
メモリ装置51の基板55との接続部には、この接続部
から分岐され、半導体メモリ装置51の基板55の基板
電圧レベル感知信号を入力されて駆動を開始するスタン
バイ用基板電圧発生回路4が並設されている。
【0033】図2において、時間遅延回路2には、ハイ
レベルからローレベルにイネーブルされた外部チップ選
択信号(図5(A)、参照)を図示しない外部RAS電
流回路に入力し、この回路より出力されるローレベルか
らハイレベルにイネーブルされたアクティブ・マスター
信号ΦRM(図5(B)、参照)が入力される。分岐し
た一方のアクティブ・マスター信号ΦRMを、ノアゲー
ト22の一方の入力端子に直接入力するとともに、分岐
した他方のアクティブ・マスター信号ΦRMを、n個
(nは偶数である。)直列接続されるとともに、時間遅
延要素として機能するインバータ21を介してノアゲー
ト22の他方の入力端子に入力する。
【0034】このノアゲート22の出力側には、ノアー
ゲート22の出力信号を反転させるインバータ23が接
続され、その出力側には基板電圧VBBを送出するアクテ
ィブ用基板電圧発生回路3が接続されている。また、ア
クティブ用基板電圧発生回路3と半導体メモリ装置51
の基板55とを接続する接続部分には、ここから分岐さ
せたスタンバイ用基板電圧発生回路4が並設されてい
る。なお、図中符号A、Bは、インバータ21の出力側
のノード、インバータ23の出力側のノードをそれぞれ
示す。
【0035】図3はアクティブ用基板電圧発生回路3を
示し、インバータ23の出力側のノードBはナンドゲー
ト31の一方の端子に接続され、その出力端子は、ロー
・レベル信号を入力されて発振を開始し、ハイ・レベル
信号を入力されて発振を停止するように構成された発振
器32が接続され、その出力側には発振器32から出力
される正弦波発振電圧を充電され、基板電流を除去する
極性を有する基板電圧VBBを出力するポンピング・コン
デンサ33が接続されている。ポンピング・コンデンサ
33の出力側を分岐させ、ポンピング・コンデンサ33
の出力側に接続された半導体メモリ装置51の基板55
に発生する基板電流により発生する基板電圧レベルを検
出し、そのレベルが一定レベル以上の基板電圧を感知し
た場合にハイ・レベル信号を、基板電圧が一定レベルよ
りも低下した場合にロー・レベル信号を出力するように
構成された電圧レベル検出器34を備え、その出力側は
上述したナンドゲート31の他方の端子に接続されてい
る。
【0036】図4はスタンバイ用基板電圧発生回路4を
示し、半導体メモリ装置51の基板55に発生する基板
電流により発生する基板電圧レベルを検出し、そのレベ
ルが一定レベル以上の基板電圧を感知した場合にロー・
レベル信号を出力し、一定レベルよりも低い基板電圧を
感知した場合にハイ・レベル信号を出力するように構成
された電圧レベル検出器43の出力側には、レベル検出
器43から出力されるロー・レベル信号により発振を開
始し、ハイ・レベルを入力されると発振を停止するよう
に構成された発振器41が設けられている。
【0037】そして、発振器41の出力側には、発振器
41からの正弦波発振電圧を入力され、基板電流を除去
する極性を有する基板電圧VBBを出力するポンピング・
コンデンサ42が接続され、半導体メモリ装置51の基
板55に至る接続部から分岐され、レベル検出器43の
入力側に接続されている。
【0038】次に、このように構成された基板電圧発生
装置1により、図5(F)に示すアクティブ・サイク
ル、及びプリチャージ・サイクルに発生する正弦波半波
状の基板電流による基板電圧の除去動作について説明す
る。
【0039】図2、及び図5において、ハイ・レベルか
ら時間幅TAの間ロー・レベルにイネーブルされた外部
チップ選択信号(図5(A)、参照)を図示しない外部
RASバッファ電流回路に入力し、これから、出力され
る時間幅TAを有するハイ・レベルにイネーブルされた
アクティブ・マスタ−信号ΦRM(図5(B)、参照)
が時間遅延回路2に入力される。この時間遅延回路2で
は、分岐された一方のアクティブ・マスタ−信号ΦRM
がノアゲート22の一方の端子に直接入力され、分岐さ
れた他方のアクティブ・マスタ−信号ΦRMは直列接続
されたインバータ21に入力される。
【0040】このインバータ21により、その出力側の
ノードAでは図5(C)に示すように、アクティブ・マ
スター信号ΦRMがTB時間遅延された時間幅TAを有
するアクティブ・マスター信号ΦRMが出力される。こ
れにより、図5(B)に示す時間幅TAを有するアクテ
ィブ・マスター信号ΦRMと、図5(C)に示す遅延時
間TB後に発生される時間幅TAを有するアクティブ・
マスター信号とがノアゲート22に入力される。従っ
て、ノアゲート22からは、図5(B)に示す時間幅T
Aを有するアクティブ・マスター信号ΦRMが、プリチ
ャージ・サイクルに及ぶ迄拡幅された時間幅TCを有す
る「0」レベルのアクティブ・マスター信号に形成され
て出力される。この信号を入力されたインバータ23は
その信号を反転出力し、ノードBにおいて、図5(D)
に示すように、プリチャージ・サイクルにおける時間幅
TDに及ぶ迄拡幅された時間幅TCを有するハイ・レベ
ルのアクティブ・マスター信号ΦRMが出力される。
【0041】このハイ・レベル信号が、アクティブ用基
板電圧発生回路3のナンドゲート31の一方の端子に入
力される。一方、アクティブ・サイクルにおいては、図
5(F)に示すように、正弦波半波状の基板電流を発生
しているので、一定レベル以上の基板電圧をレベル検出
器34が検出し、その出力側から出力されるハイ・レベ
ル信号がナンドゲート31の他方の端子に入力される。
これにより、ナンドゲート31からロー・レベル信号が
出力されて発振器32は駆動を開始し、ポンピング・コ
ンデンサ33に正弦波発振電圧を入力し、基板電流除去
用の電圧VBBを半導体メモリ装置51の基板55に加え
る。
【0042】同時に、スタンバイ用基板電圧発生回路4
の電圧レベル検出器43も、半導体メモリ装置51の基
板55に発生した一定レベル以上の基板電圧を検出し、
この検出器43から出力されるロー・レベル信号を発振
器41に入力し、発振器41の駆動を開始する。これに
より、発生された正弦波発振電圧をポンピング・コンデ
ンサ42に入力し、基板電流除去用の電圧VBBを半導体
メモリ装置51の基板55に入力する。
【0043】このように、アクティブ・サイクルにおい
て、両基板電圧発生回路3、4を共に駆動させ、アクテ
ィブ・サイクルに発生する正弦波半波状の基板電流(図
5(F)、参照)を効果的に除去する。
【0044】そして、アクティブ・サイクルにおいて、
正弦波半波状の基板電流が除去されると、これによる基
板電圧レベルの低下を検出したアクティブ用基板電圧発
生回路3の電圧レベル検出器34からロー・レベル信号
が出力されてナンドゲート31の他方の端子に入力され
る。ナンドゲート31の一方の端子には、ハイ・レベル
となっているアクティブ・マスター信号ΦRMが入力さ
れ続けているため(図5(D)、参照)、ナンドゲート
31の出力は「1」となり、このため、発振器32は駆
動を停止する。また、スタンバイ用基板電圧発生回路4
の電圧レベル検出器43は、基板電圧が一定レベルより
も低下したのを検出し、ハイレベル信号を出力してこれ
を発振器41に入力し、その駆動を停止させる。
【0045】次に、図5(A)に示すように、プリチャ
ージ・サイクルの時間幅TDにおいては、図5(D)に
示すように、ノードBにおいてもインバータ23からア
クティブ・マスター信号ΦRMが発生し続けているた
め、アクティブ用基板電圧発生回路3のノアゲート31
に「1」を入力し続けている。
【0046】この状態で、図5(F)に示すように、プ
リチャージ・サイクル(時間幅TD)において、正弦波
半波状の基板電流による一定レベル以上の基板電圧の発
生を再度検出したアクティブ用基板電圧発生回路3の電
圧レベル検出器34はハイ・レベル信号を出力し、これ
をナンドゲート31の他方の端子に入力し、ナンドゲー
ト31から「0」レベル信号を再度出力させ、発振器3
2の駆動を再開する。この出力をポンピング・コンデン
サ33を介して半導体メモリ装置51の基板55に印加
する。
【0047】同時に、スタンバイ用基板電圧発生回路4
の電圧レベル検出器43も、同様に一定レベル以上の基
板電圧の発生を検出してロー・レベル信号を出力し、こ
れを発振器41に入力させ、発振を再開させ、その正弦
波出力をポンピング・コンデンサ42に入力し、基板電
流除去用電圧を半導体メモリ装置51の基板55に印加
する。従って、プリチャージ・サイクル、即ち、プリチ
ャージ・サイクルにおける時間幅TDにおいても、アク
ティブ用基板電圧発生回路3、及びスタンバイ用基板電
圧発生回路4を共に駆動させ、基板電流を効果的に除去
する。
【0048】そして、アクティブ・マスター信号ΦRM
が消失し、かつ、プリチャージ・サイクルが時間幅TD
経過以降においては、アクティブ用基板電圧発生回路3
はその駆動を停止し、半導体メモリ装置51の基板55
の一定レベル以上の基板電圧を検出したスタンバイ用基
板電圧発生回路4のみが駆動する。
【0049】 なお、時間遅延回路2を介してアクティ
ブ用基板電圧発生回路3に入力されるアクティブ・マス
ター信号の遅延時間幅、遅延要素として機能するイン
バータ21の接続個数を、適宜の偶数値に設定すること
により調整することが出来る
【0050】
【発明の効果】以上述べたように本発明によれば、基板
電圧発生装置の入力側に設けた時間遅延回路に入力され
るアクティブ・マスター信号の時間幅をプリチャージ・
サイクルに及ぶ迄拡幅、この時間幅におけるアクティ
ブ・サイクル、及びプリチャージ・サイクルにおいて、
時間幅を拡幅されたアクティブ・マスター信号、及び基
板電圧レベル検出器の出力信号をナンドゲートに入力
し、そのローレベル信号の発生により発振器を発振さ
せ、ローレベル信号の消失により発振を停止させること
でアクティブ用基板電圧発生回路の駆動を制御するとと
もに、基板電圧レベル検出器の出力信号の有無によりス
タンバイ用基板電圧発生回路の駆動を制御することによ
り、基板電圧レベル感知信号の発生期間中のみアクティ
ブ用基板電圧発生回路、及びスタンバイ用基板電圧発生
回路を共に駆動させることが可能となる。
【0051】このため、プリチャージ・サイクルにおい
て増大する基板電流を、追加的な調整信号を入力させる
ことなく簡単に除去することが出来、これにより、半導
体メモリ装置の基板を流れる基板電流によるラッチ・ア
ップ現象の発生を防止することが出来、安定に作動する
半導体メモリ装置を提供することが可能となるという優
れた効果を奏するものである。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の基板電圧発生装置の概略的構成の説
明図である。
【図2】 本発明の基板電圧発生装置のブロック図であ
る。
【図3】 本発明のアクティブ用基板電圧発生回路のブ
ロック図である。
【図4】 本発明のスタンバイ用基板電圧発生回路のブ
ロック図である。
【図5】 本発明の基板電圧発生装置を駆動する信号波
形と、時間帯に発生する基板電流とのタイミングチャー
トである。
【図6】 従来のダイナミック・RAMのコア構造を示
す回路図である。
【図7】 従来の半導体メモリ装置の断面図である。
【図8】 図7の半導体メモリ装置内に形成されるトラ
ンジスタの等価回路を用いて基板電流による循環電流の
発生態様を説明する図である。
【図9】 RAS電流回路、この回路に入力される外部
RAS信号、及び出力されるアクティブ・マスター信号
の波形をそれぞれ示す図である。
【符号の説明】
1 基板電圧発生装置、2 時間遅延回路、21 直列
接続したインバータ、22 ノアゲート、23 インバ
ータ、3 アクティブ用基板電圧発生回路、4スタンバ
イ用基板電圧発生回路、31 ナンドゲート、32及び
41 発振器、33及び42 ポンピング・コンデン
サ、34及び43 基板電圧レベル検出器、51 半導
体メモリ装置、55 基板。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 H03K 19/094 H01L 27/04 G

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 分岐されたアクティブ・マスター信号の
    一方が入力される第1の入力端子、及び該アクティブ・
    マスター信号の他方、直列接続されたn個(nは偶数
    である。)のインバータ(21)を介して入力される第
    2の入力端子を具備するノアゲート(22)と、上記ノ
    アゲート(22)の出力端子からの出力信号を入力され
    インバータ(23)とを備え、入力された上記アクテ
    ィブ・マスター信号の時間幅を半導体メモリ装置のプリ
    チャージ・サイクルに及ぶ迄拡幅した拡幅信号を出力
    る時間遅延回路(2)と、 上記時間遅延回路(2)の出力信号、及び半導体メモリ
    装置の基板の基板電圧レベル感知信号を入力されて駆動
    するアクティブ用基板電圧発生回路(3)上記アクテイブ用基板電圧発生回路(3)の出力端子側
    に接続されるとともに 、上記半導体メモリ装置の基板の
    基板電圧レベル感知信号を入力されて駆動するスタンバ
    用基板電圧発生回路(4)とを備え上記アクティブ用基板電圧発生回路(3)は、 上記半導体メモリ装置の基板の所定レベル以上の基板電
    圧を入力されて上記基板電圧レベル感知信号を出力する
    基板電圧レベル検出器(34)と、上記基板電圧レベル
    感知信号を入力される第1の入力端子、及び上記時間遅
    延回路(2)の出力信号を入力される第2の入力端子を
    備えるナンドゲート(31)と、上記ナンドゲート(3
    1)から出力されるローレベル信号を入力されて該ロー
    レベル信号の発生時間中発振する発振器(32)と、上
    記発振器(32)の出力信号を入力されて上記半導体メ
    モリ装置の基板に基板電流を除去する電流を供給するポ
    ンピング・コンデンサ(33)とを具備し上記スタンバイ用基板電圧発生回路(4)は、 上記拡幅された時間幅内、及び該時間幅外において上記
    半導体メモリ装置の基板の所定レベル以上の基板電圧を
    入力されて上記基板電圧レベル感知信号を出力する基板
    電圧レベル検出器(43)と、上記基板電圧レベル感知
    信号を入力されて該感知信号の発生時間中発振する発振
    器(41)と、該発振器(41)の発振出力を入力され
    て上記半導体メモリ装置の基板の基板電流を除去する電
    流を供給するポンピング・コンデンサ(42)とを具備
    する ことを特徴とする基板電圧発生装置。
  2. 【請求項2】 上記請求項1記載の基板電圧発生装置に
    おいて、 アクティブ・マスター信号を上記時間遅延回路(2)に
    入力し該アクティブ・マスター信号の時間幅をプリチ
    ャージ・サイクルに及ぶ迄拡幅し、上記拡幅された時間幅において上記基板電圧レベル検出
    器(34)から出力される上記基板電圧レベル感知信号
    を上記ナンドゲート(31)の第1の入力端子に入力す
    るとともに、 上記時間幅を拡幅されたアクティブ・マス
    ター信号を上記アクティブ用基板電圧発生回路(3)
    ナンドゲート(31)の第2の入力端子に入力し、上記
    ナンド・ゲート(31)から出力されるローレベル信号
    を上記発振器(32)に入力して該ローレベル信号の発
    生時間中、該発振器(32)を駆動し、該発振器(3
    2)の発振出力をポンピング・コンデンサ(33)に入
    力し、該ポンピング・コンデンサ(33)から出力され
    る電流により半導体メモリ装置の基板の基板電流を除去
    上記拡幅された時間幅内、及び該時間幅外において上記
    スタンバイ用基板電圧発生回路(4)の上記基板電圧レ
    ベル検出器(43)から出力される上記基板電圧レベル
    感知信号を上記発振器(41)に入力して該感知信号の
    発生時間中、該発振器(41)を駆動し、該発振器(4
    1)の発振出力をポンピング・コンデンサ(42)に入
    力し、該ポンピング・コンデンサ(42)から出力され
    る電流により 上記半導体メモリ装置の基板の基板電流を
    除去する ことを特徴とする基板電圧発生装置の駆動方法。
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