JPH09106675A - 昇圧回路を備えた半導体メモリ装置 - Google Patents

昇圧回路を備えた半導体メモリ装置

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JPH09106675A
JPH09106675A JP8121454A JP12145496A JPH09106675A JP H09106675 A JPH09106675 A JP H09106675A JP 8121454 A JP8121454 A JP 8121454A JP 12145496 A JP12145496 A JP 12145496A JP H09106675 A JPH09106675 A JP H09106675A
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memory device
boost
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    • G11C7/06Sense amplifiers; Associated circuits, e.g. timing or triggering circuits
    • G11C7/08Control thereof

Abstract

(57)【要約】 【課題】 従来よりも高速動作に適し、また電源ライン
間のブリッジ発生による待機モードでの消費電流増加が
抑制され歩留り改善を図れる半導体メモリ装置を提供す
る。 【解決手段】 RAS等の外部制御信号に応じて昇圧ノ
ードPN1,PN2及び出力ノードONのプリチャージ
を行うプリチャージ手段52と、外部制御信号に応じて
昇圧ノードPN1,PN2の昇圧を行う昇圧手段56
と、昇圧ノードPN1,PN2の電圧を出力ノードON
へ伝送する伝送手段54と、を備え、アクティブサイク
ルで昇圧電圧AVPPを発生する第2昇圧回路を、通常
構成の第1昇圧回路に加えて設ける。そして、周辺回路
のPMOSトランジスタのバルクバイアスとして第1昇
圧回路による昇圧電圧を供給すると共に該PMOSトラ
ンジスタのソース端子には第2昇圧回路による昇圧電圧
AVPPを供給する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は半導体メモリ装置に
関し、特に、電源電圧を昇圧して昇圧電圧を発生するメ
モリ装置の昇圧回路に関する。
【0002】
【従来の技術】メモリチップ内のトランジスタをスイン
グ動作させる動作電圧として供給される電源電圧は、高
集積化に伴って低くなる傾向にある。例えば、4メガD
RAMの場合には5Vが使用されていたが、内部電源電
圧を採用し始めた16メガDRAMになると4Vに低く
なり、そして64メガに至ると3.3Vまで低められて
いる。このように電源電圧が低くなると微小回路の保護
にはよいが、一方で、高速動作にはあまり好ましくな
い。そこで、高速動作化に支障を来すことのないよいう
に、昇圧回路(boosting circult)を備えて電源電圧より
も高い電圧を適所に使用するようにしている。
【0003】昇圧回路は、電源電圧を基に更に高いレベ
ルへ昇圧して昇圧電圧VPP(On chip boosted power s
upply)を発生する回路で、発生される昇圧電圧VPP
は、ワードラインドライバやデータ出力バッファ用に用
いられる。例えばワードラインドライバでは、昇圧電圧
VPPによりワードライン電圧を発生し、メモリセルデ
ータ読出時のデータ損失を防止する。またデータ出力バ
ッファは、昇圧電圧VPPを使用することで、データ伝
送時の電圧降下によるデータ損失を防止する。更に例え
ば、昇圧電圧VPPは、互いに隣接したメモリセルアレ
イがビットラインセンスアンプを共有する共有形となっ
ている場合にビットラインに設けられて分離制御を行う
分離トランジスタの制御電極へ供給される。即ち、分離
トランジスタの制御電極に電源電圧がそのまま供給され
たのでは、当該トランジスタのしきい値電圧による損失
でビットラインセンシングマージンが減少するため、こ
れを防止するものである。
【0004】図1に示すように、従来における昇圧回路
は、発振器(Oscillator)12、昇圧器(Booster)14、
伝送器(Transfer)16、及び検出器(Detector)18から
構成されている。この図1に示した昇圧回路の動作タイ
ミングを図2の波形図に示してある。このタイミング図
を参照して昇圧回路の動作について説明する。
【0005】電源電圧VCCがチップ内部で供給される
と、発振器12は所定周期の発振信号を出力して昇圧器
14内のインバータ20へ供給する。この発振器12か
ら出力される発振信号の出力レベルは接地電圧VSSか
ら電源電圧VCCのレベルを有する。発振器12の出力
レベルが接地電圧VSSである場合、インバータ20に
直列接続されたインバータ22の出力を受けるMOSキ
ャパシタ24の接続ノードN1のレベルは、“0”Vの
レベルになる。このとき、昇圧器14内の接続ノードN
2の電圧レベルは、電源電圧VCCからトランジスタ2
6のしきい値電圧Vthを引いた“VCC−Vth”レ
ベルにプリチャージされる。
【0006】発振器12の出力レベルが“0”Vから電
源電圧VCCレベルへ遷移するとインバータ22から電
源電圧VCCレベルが出力されるので、接続ノードN1
は“0”Vから電源電圧VCCレベルへ上昇する。これ
により、キャパシタ24の他方の接続ノードN2の電圧
は、プリチャージの“VCC−Vth”レベルから“2
VCC−Vth”レベルへ昇圧される。この“2VCC
−Vth”レベルに昇圧された接続ノードN2の電圧が
伝送トランジスタ28を介して伝送され、昇圧電圧VP
Pとして出力される。このような動作が連続することに
より、昇圧電圧VPPレベルは、最終的に“VCC−V
th”から“2(VCC−Vth)”レベルへ昇圧され
る。
【0007】発振器12が発振動作を続ければ、昇圧電
圧VPPの昇圧出力が継続して行われるが、出力される
昇圧電圧VPPレベルは検出器18によって検出され、
昇圧電圧VPPが予め設定されたレベルを超過する場合
にはディスエーブル信号が発生される。検出器18から
ディスエーブル信号が出されるとこれに従って発振器1
2が動作停止し、昇圧動作が抑止されて昇圧電圧VPP
のレベルは降下する。これにより、昇圧電圧VPPは一
定レベルに保たれる。出力された昇圧電圧VPPは、メ
モリ装置内のワードラインドライバ、データ出力バッフ
ァ、或いは共有形ビットラインセンスアンプの分離トラ
ンジスタに供給される。
【0008】図3は、ワードラインドライバの一例を示
しており、このワードラインドライバは、ローデコーダ
30から出力されるワードライン選択信号に従って図1
のような昇圧回路による昇圧電圧VPPで動作し、ワー
ドライン電圧を出力する。このワードラインドライバに
おいて昇圧電圧VPPは、第1PMOSトランジスタ3
4、第2PMOSトランジスタ38、第3PMOSトラ
ンジスタ40の各ソース端子に供給されると共に、各バ
ックバイアス端子44、即ちバルクバイアスとしても供
給される。
【0009】第1PMOSトランジスタ34のドレイン
端子は内部ノード46を介して第1NMOSトランジス
タ36のドレイン端子に接続されており、そしてこれら
第1PMOSトランジスタ34及び第1NMOSトラン
ジスタ36のゲート端子に、ローデコーダ30の出力が
印加される。また、第3PMOSトランジスタ40のド
レイン端子は出力ノード48を介して第2NMOSトラ
ンジスタ42のドレイン端子に接続されており、これら
第3PMOSトランジスタ40及び第2NMOSトラン
ジスタ42のゲート端子は内部ノード46に共通接続さ
れている。第2PMOSトランジスタ38のドレイン端
子は内部ノード46に接続され、そのゲート端子は出力
ノード48に接続されている。このようにして、第1P
MOSトランジスタ34及び第1NMOSトランジスタ
36と第3PMOSトランジスタ40及び第2NMOS
トランジスタ42とでそれぞれインバータが構成されて
いる。尚、第1PMOSトランジスタ34、第2PMO
Sトランジスタ38、及び第3PMOSトランジスタ4
0のソース端子及びドレイン端子は、例えば全てP形基
板に形成したN形ウェル内に形成される。
【0010】このワードラインドライバで、ローデコー
ダ30から活性状態のワードライン選択信号、例えば論
理“ハイ”信号が入力される場合、その論理“ハイ”レ
ベルは電源電圧VCCのレベルであり、これは昇圧電圧
VPPより低い。この活性状態のワードライン選択信号
に従って第1PMOSトランジスタ34と第1NMOS
トランジスタ36がそれぞれオフ、オンし、これにより
内部ノード46が論理“ロウ”レベルになる。そして、
この内部ノード46の論理“ロウ”に従って第3PMO
Sトランジスタ40がオン、第2NMOSトランジスタ
42がオフとなる。その結果、出力ノード48には第3
PMOSトランジスタ40を介し昇圧電圧VPPが供給
されて昇圧レベルの論理“ハイ”になり、これがワード
ライン電圧として出力されワードラインWLがエネーブ
ルとなる。
【0011】昇圧電圧VPPと内部ノード46との間に
設けられた第2PMOSトランジスタ38は、出力ノー
ド48が論理“ロウ”レベルにあるときにオンとなって
内部ノード46を昇圧電圧VPPレベルに充電し、同時
に第2NMOSトランジスタ42のゲートへその昇圧電
圧VPPを供給することにより、出力ノード48の非活
性化時間を短縮させる。
【0012】図3に示すワードラインドライバにおい
て、図1の昇圧回路による昇圧電圧VPPをソース電圧
として入力する各PMOSトランジスタは、ローデコー
ドに使用されるためチップ内で多くの位置を占めること
になる。
【0013】
【発明が解決しようとする課題】上記のように、昇圧電
圧VPPをワードラインドライバ内PMOSトランジス
タのバックバイアス端子とソース端子に同時に供給する
場合は、該PMOSトランジスタのソース端子とPN接
合するバックバイアス端子におけるN形ウェルのキャパ
シタンスがかなり大きくなる。従って、昇圧電圧VPP
を図1のような昇圧回路を用いて供給するときには、そ
の大きい容量を駆動しなければならないので、図2のタ
イミング図に示すように、発振器12の1サイクル動作
では所定の昇圧電圧VPPのレベルまで到達できず、数
十回の発振出力を要することとなる。従って、一旦低下
した後に所望の昇圧電圧VPPを得るまでに時間がかか
り、よりいっそうの高速化に具合が悪くなってきてい
る。
【0014】また、メモリの待機モードで昇圧電圧VP
Pレベルにプリチャージすべき多くのノードをもつ場
合、製造工程において、昇圧電圧VPPを使用する電圧
ノード(又はライン)と、接地電圧VSS、電源電圧V
CC、或いは基準電圧にチャージされる電圧ノード(又
はライン)との間にブリッジが発生すると、そのブリッ
ジ領域で昇圧電圧VPPと接地電圧VSS、電源電圧V
CC、或いは基準電圧との電位分配が行われる。このよ
うになると、昇圧回路から出力される昇圧電圧VPPの
レベルが少しずつ降下することになり、これが検出器1
8により検出されて発振器12が動作し、昇圧動作が継
続することになる。この電位分配により引き続き昇圧動
作が実行される事態となると、発振及び昇圧動作による
消費電流が増加し、その結果、待機モードにおける電流
消費量が大きくなって歩留り低下につながるという問題
が生じる。そこで、相互に異なる電圧レベルを有するノ
ード(又はライン)間のブリッジが発生しても、待機モ
ードにおけるそのノード間の電位分配を極力防止するこ
とができれば、消費電流を抑制して良品とすることが可
能になる。
【0015】
【課題を解決するための手段】このような課題を解決す
るために本発明では、外部制御信号に応じて電源電圧を
昇圧出力する昇圧回路を提供する。つまり、電源電圧の
供給で昇圧動作し昇圧電圧を出力する第1昇圧回路と、
外部制御信号に応じて昇圧動作し昇圧電圧を出力する第
2昇圧回路と、をメモリ装置に設けるようにすること
で、昇圧能力を上げ、また待機モードにおけるチップ内
電位分配の影響を極力抑えることを可能にし、歩留りを
改善させるものである。
【0016】即ち、本発明によれば、電源電圧の入力に
応じて該電源電圧を昇圧する第1昇圧回路と、アクティ
ブサイクルなどを示す外部制御信号に応じて電源電圧を
昇圧する第2昇圧回路と、を設け、前記第1昇圧回路に
よる昇圧電圧をバルクバイアスに使用すると共に前記第
2昇圧回路による昇圧電圧をソース端子に入力して動作
するMOSトランジスタを周辺回路に備えた半導体メモ
リ装置とすることを特徴している。第1昇圧回路は、電
源電圧が供給開始されるとこれに応じて昇圧動作し昇圧
電圧を出力する通常の昇圧回路を用いることができる。
外部制御信号としてはローアドレスストローブ信号を用
いることができ、この場合、外部制御信号を入力して第
2昇圧回路の昇圧制御信号を発生する昇圧制御信号発生
手段を更に設けるようにしておくとよい。この昇圧制御
信号発生手段は、ローアドレスストローブ信号に従うク
ロック信号及びこのクロック信号よりも遅らせたローア
ドレスエネーブル信号を発生するローアドレスストロー
ブ入力バッファと、前記クロック信号及びローアドレス
エネーブル信号を論理演算して昇圧制御信号を出力する
論理ゲートと、からなるものとすることができる。
【0017】第2昇圧回路として本発明では、外部制御
信号に応じて昇圧ノード及び出力ノードのプリチャージ
を行うプリチャージ手段と、前記外部制御信号に応じて
前記昇圧ノードの昇圧を行う昇圧手段と、前記昇圧ノー
ドの電圧を前記出力ノードへ伝送する伝送手段と、を備
えてなる昇圧回路を提供する。この場合の伝送手段は、
第1昇圧ノードで制御されて第2昇圧ノードの電圧を伝
送するようにし、そして昇圧手段は、前記第1及び第2
昇圧ノードにそれぞれ接続された第1及び第2ブースト
キャパシタと、外部制御信号に応じて前記第1及び第2
ブーストキャパシタにそれぞれ駆動信号を提供する第1
及び第2ドライバと、からなるものとすることができ
る。また、プリチャージ手段は、外部制御信号に応じて
オンオフし、オンのときに電源電圧を昇圧ノード及び出
力ノードへ提供してプリチャージを行うスイッチ素子で
構成したものとでき、そのスイッチ素子としてNMOS
トランジスタを用いることができる。その具体的態様と
しては、電源電圧を各ドレイン端子に受けまた第1及び
第2昇圧ノードと出力ノードにそれぞれソース端子が接
続され、そして外部制御信号に応じて各ゲート端子が制
御されることにより前記各ノードを電源電圧のレベルに
プリチャージする第1〜第3NMOSトランジスタから
なるプリチャージ手段が可能である。このときの伝送手
段は、第2昇圧ノードと出力ノードとの間にチャネル接
続され、第1昇圧ノードにゲート端子が接続されたNM
OSトランジスタからなるものとすることができる。
【0018】更に言えば本発明は、電源電圧を基に昇圧
した昇圧電圧を使用する半導体メモリ装置において、電
源電圧を昇圧して周辺回路におけるPMOSトランジス
タのバルクバイアスとして供給する第1昇圧回路と、外
部制御信号の活性化に応じ電源電圧を昇圧して前記PM
OSトランジスタのソース端子へ供給する第2昇圧回路
と、を設けることを特徴とする。この場合に、外部制御
信号の活性化に応じて所定論理の昇圧制御信号を発生す
る昇圧制御信号発生手段を備えるようにし、そして第2
昇圧回路は、第1及び第2昇圧ノード及び出力ノードを
電源電圧レベルにプリチャージするようにされ、前記昇
圧制御信号の発生によりそのプリチャージ動作を停止す
るプリチャージ手段と、前記第1昇圧ノードの電圧に従
って前記第2昇圧ノードの電圧を前記出力ノードへ伝送
する伝送手段と、前記昇圧制御信号の発生により前記第
1及び第2昇圧ノードの電圧を昇圧する昇圧手段と、か
ら構成されるものとすることができる。昇圧制御信号発
生手段は、ローアドレスストローブ信号の活性化に従い
活性化するクロック信号及びこのクロック信号より遅れ
て活性化するローアドレスエネーブル信号を発生するロ
ーアドレスストローブ入力バッファと、前記クロック信
号及びローアドレスエネーブル信号を論理演算して昇圧
制御信号を出力する論理ゲートと、からなるものとする
ことができる。また、昇圧手段は、第1及び第2昇圧ノ
ードにそれぞれ接続された第1及び第2ブーストキャパ
シタと、昇圧制御信号発生手段による昇圧制御信号を駆
動して前記第1及び第2ブーストキャパシタへそれぞれ
提供する第1及び第2ドライバと、からなるものとする
ことができ、プリチャージ手段は、電源電圧を各ドレイ
ン端子に受けまた第1及び第2昇圧ノードと出力ノード
にそれぞれソース端子が接続され、そして昇圧制御信号
発生手段による昇圧制御信号を各ゲート端子に受ける複
数のNMOSトランジスタからなるものとすることがで
きる。
【0019】本発明の半導体メモリ装置において、第1
昇圧回路は、電源電圧の供給で所定レベルの昇圧電圧V
PPを発生する。この昇圧電圧VPPは、電源電圧より
高い電圧を必要とする周辺回路内トランジスタのバルク
バイアスとして供給される。このようにして電源電圧の
印加と共に昇圧電圧VPPがバルクバイアスとして供給
されている状態で、ローアドレスストローブなどの外部
制御信号が活性入力されると、第2昇圧回路がこの外部
制御信号の入力に応じて更なる昇圧電圧AVPP(activ
e VPP)を出力し、周辺回路内トランジスタのソース端子
に供給するようにしてある。
【0020】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態につき図
4〜図6を参照して詳細に説明する。
【0021】図4に本発明に係る第2昇圧回路の回路図
を示す。この第2昇圧回路は、外部制御信号の入力に応
じて電源電圧VCCを昇圧し、昇圧電圧AVPPとして
出力するようにしてある。この場合の外部制御信号と
は、メモリアクセスに際して外部から供給されるアドレ
スストローブなどの制御信号で、本例では、一例として
ローアドレスストローブ信号バーRASを使用してい
る。
【0022】図示のように本例の第2昇圧回路は、ロー
アドレスストローブ信号バーRASの活性化に応じて電
源電圧VCCから昇圧電圧AVPPを発生するための昇
圧動作を行う昇圧器56と、この昇圧器56により昇圧
される昇圧ノードPN2の電圧を昇圧電圧AVPPとし
て出力ノードONへ伝送する伝送器54と、ローアドレ
スストローブ信号バーRASに応じて昇圧ノードPN
1,PN2及び出力ノードONのプリチャージを行うプ
リチャージ器52と、から構成されている。
【0023】昇圧器56の制御入力を発生するNOR論
理の論理ゲート50は、クロック信号PR及びローアド
レスエネーブル信号PXAEを演算して昇圧制御信号を
出力するようにしてある。これらクロック信号PR及び
ローアドレスエネーブル信号PXAEは、ローアドレス
ストローブ信号バーRASを受けるローアドレスストロ
ーブ入力バッファ(図示せず)から発生される信号で、
クロック信号PRはローアドレスストローブ信号バーR
ASの活性化に従い活性化され、そしてこのクロック信
号PRに若干遅らせてローアドレスエネーブル信号PX
AEが発生される。ローアドレスエネーブル信号PXA
Eは、論理“ロウ”から論理“ハイ”レベルへの遷移で
ローアドレスがエネーブルされることを知らせ、論理
“ハイ”から論理“ロウ”レベルへの遷移でワードライ
ンとセンスアンプの制御信号が非活性化(shut-down)さ
れることを知らせる。これら信号を演算するNORゲー
ト50は、ローアドレスストローブ信号バーRASの活
性化に従って論理“ロウ”信号を内部ノードN1へ供給
する。
【0024】図5の波形図に、この第2昇圧回路の動作
タイミングを示し説明する。まず、ローアドレスストロ
ーブ信号バーRASが非活性状態(論理“ハイ”)にあ
るプリチャージ期間では、クロック信号PR及びローア
ドレスエネーブル信号PXAEが論理“ロウ”レベルで
入力される。従って、NORゲート50は内部ノードN
1に論理“ハイ”を出力し、この内部ノードN1の論理
“ハイ”信号が昇圧器56内のインバータ64,66へ
供給される。そして、ドライバであるインバータ64,
66による反転駆動で論理“ロウ”信号がブーストキャ
パシタ68,70の接続された内部ノードN2,N3に
提供される。従って、ブーストキャパシタ68,70の
一方の電極は接地電圧VSSレベルになる。
【0025】内部ノードN1の論理“ハイ”信号はま
た、電源電圧VCCをドレイン端子に受け、第1昇圧ノ
ードPN1にソース端子の接続されたNMOSトランジ
スタ58のゲート端子と、電源電圧VCCをドレイン端
子に受け、第2昇圧ノードPN2にソース端子の接続さ
れたNMOSトランジスタ60のゲート端子と、電源電
圧VCCをドレイン端子に受け、出力ノードONにソー
ス端子が接続されたNMOSトランジスタ62のゲート
端子と、に供給される。従って、ローアドレスストロー
ブ信号バーRASが論理“ハイ”レベルの期間でスイッ
チ素子のNMOSトランジスタ58,60,62がオン
し、第1昇圧ノードPN1、第2昇圧ノードPN2、及
び出力ノードONはそれぞれ“VCC−Vth”レベル
にプリチャージされる。
【0026】続いて、データアクセスなどのためにロー
アドレスストローブ信号バーRASが論理“ロウ”レベ
ルに活性化されると、クロック信号PRが論理“ハイ”
レベルに遷移し、そしてこのクロック信号PRの論理
“ハイ”遷移後、所定時間が経過するとローアドレスエ
ネーブル信号PAXEも論理“ハイ”レベルに遷移す
る。これに従ってNORゲート50は、クロック信号P
Rの論理“ハイ”遷移に応じ内部ノードN1へ論理“ロ
ウ”信号を出力する。従って、この内部ノードN1にゲ
ート接続したプリチャージ器内の全NMOSトランジス
タ58,60,62がオフとなる。
【0027】また、インバータ64,66は、内部ノー
ドN1の論理“ロウ”を反転駆動して電源電圧VCCレ
ベルの論理“ハイ”信号を内部ノードN2,N3のそれ
ぞれに出力する。この内部ノードN2、N3の論理“ハ
イ”信号がブーストキャパシタ68,70に供給される
結果、ブーストキャパシタ68,70により、他方の側
の“VCC−Vth”レベルにプリチャージされた第1
昇圧ノードPN1及び第2昇圧ノードPN2が“2VC
C−Vth”レベルへ昇圧される。この“2VCC−V
th”の電圧が伝送器54内のNMOSトランジスタ5
4のゲート端子及びドレイン端子に供給されるので、出
力ノードONには、“2VCC−Vth”から伝送器5
4におけるしきい値電圧を引いた“2(VCC−Vt
h)”レベルの昇圧電圧AVPPが出力される。
【0028】データアクセスなどのアクティブサイクル
終了のためにローアドレスストローブ信号バーRASが
論理“ハイ”レベルへ遷移すると、これに伴ってクロッ
ク信号PRは論理“ロウ”レベルに遷移する。一方、ロ
ーアドレスエネーブル信号PAXEは、ワードラインと
センスアンプを制御する制御信号が非活性化されたとき
に論理“ロウ”レベルへ遷移するものであるため、ロー
アドレスストローブ信号バーRASの論理“ハイ”遷移
後に若干遅れて論理“ロウ”レベルになる。
【0029】従って、第2昇圧回路は、ローアドレスス
トローブ信号バーRASの非活性化後、ワードラインと
センスアンプの制御端子を制御する信号が非活性化され
るまで引き続き昇圧動作を行って昇圧電圧AVPPを出
力する。ローアドレスエネーブル信号PAXEが論理
“ロウ”レベルへ遷移すれば、NORゲート50が論理
“ハイ”信号を内部ノードN1へ出力し、これに従って
プリチャージ器内の全NMOSトランジスタ58,6
0,62がオンになる。これによるプリチャージで昇圧
動作が停止される。
【0030】この第2昇圧回路は、ローアドレスストロ
ーブ信号バーRASの活性化に応じて電源電圧VCCを
基に昇圧動作し昇圧電圧AVPPを出力する。この場
合、ブースト用キャパシタの容量やプリチャージ用NM
OSトランジスタのしきい値電圧を調節することによ
り、出力される昇圧電圧AVPPのレベル調節を行え、
従って昇圧電圧AVPPのレベルは、図1に示す従来回
路による昇圧電圧VPPと同じ電圧レベル、異なる電圧
レベルのいずれにも設定することができる。
【0031】図4に示すような第2昇圧回路は、図1の
ような従来の昇圧回路を用いた第1昇圧回路と共に使用
することで、メモリ装置内の周辺回路を効率的に動作さ
せられる。これについて図6を用いて説明する。図6
は、第1昇圧回路及び第2昇圧回路による各昇圧電圧に
よって動作するワードラインドライバの例を示してい
る。尚、図3と共通する部分には同じ符号を付してあ
る。
【0032】第1昇圧回路による昇圧電圧VPPは、ワ
ードラインドライバを構成している第1PMOSトラン
ジスタ34、第2PMOSトランジスタ38、及び第3
PMOSトランジスタ40のバックバイアス端子44へ
供給され、そして、第2昇圧回路による昇圧電圧AVP
Pは、これらPMOSトランジスタ34,38,40の
各ソース端子へ供給されるようにしている。
【0033】即ちまず、メモリ装置に電源電圧VCCが
供給されることで第1昇圧回路が動作し、第1の昇圧電
圧VPPを発生する。この昇圧電圧VPPは、ワードラ
インドライバ内の第1PMOSトランジスタ34、第2
PMOSトランジスタ38、及び第3PMOSトランジ
スタ40のバルクバイアス端子44に供給される。
【0034】そして、メモリ装置の待機モードにおいて
は、第2昇圧回路がプリチャージ状態にあるので、その
プリチャージ電圧“VCC−Vth”が第1PMOSト
ランジスタ34、第2PMOSトランジスタ38、及び
第3PMOSトランジスタ40のソース端子に供給され
る。次いで、ローアドレスストローブ信号バーRASが
活性化されると第2昇圧回路が昇圧動作するので、これ
による昇圧電圧AVPPが第1PMOSトランジスタ3
4、第2PMOSトランジスタ38、及び第3PMOS
トランジスタ40のソース端子に供給される。従って、
ワードラインドライバは両昇圧電圧VPP,AVPPを
動作電圧とし、ローデコーダ30によるデコーディング
信号に応じて選択ワードラインWLへ昇圧電圧AVPP
レベルのワードライン電圧を送ってエネーブルさせる。
【0035】この構成によれば、メモリ装置が待機モー
ドにある場合、ワードラインドライバの多数の電圧ノー
ド中、昇圧電圧VPPレベルを有するノードは、第1P
MOSトランジスタ34、第2PMOSトランジスタ3
8、及び第3PMOSトランジスタ40のバルクバイア
スを供給するノードだけであり、このノードにブリッジ
の発生する確率は非常に低い。そして、より多数でブリ
ッジ発生率の高くなるPMOSトランジスタ34,3
8,40の各ソース端子につながる電圧ノードはプリチ
ャージレベルにあり、しかも第2昇圧回路は昇圧動作停
止状態にあるので、他のレベルの電圧ノードとの間でブ
リッジが発生したとしても消費電流が増えるようなこと
はない。つまり、待機モードの消費電流が抑制され、歩
留りを向上させ得る。
【0036】更に、データアクセスなどを実行するアク
ティブサイクルでは第1、第2の両昇圧回路が動作して
昇圧電圧を供給するようにしてあるので、上述の解決課
題にあるようなキャパシタンスも問題にならず、昇圧動
作の迅速化が図られて高速化に有利である。
【0037】上記実施形態ではワードラインドライバを
例に説明したが、その他の周辺回路などにも適用可能で
あることは容易に想到されよう。
【図面の簡単な説明】
【図1】従来の昇圧回路を示す回路図。
【図2】図1に示した昇圧回路の動作タイミングを示す
信号波形図。
【図3】従来の昇圧電圧を用いて動作するワードライン
ドライバの回路図。
【図4】本発明に係る第2昇圧回路を示す回路図。
【図5】図4に示す第2昇圧回路の動作タイミングを示
す回路図。
【図6】本発明による昇圧電圧を用いて動作するワード
ラインドライバの回路図。
【符号の説明】
50 論理ゲート 52 プリチャージ手段 56 昇圧手段 54 伝送手段 PN1,PN2 昇圧ノード ON 出力ノード

Claims (19)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 電源電圧を基に昇圧した昇圧電圧を使用
    する半導体メモリ装置において、 外部制御信号に応じて昇圧ノード及び出力ノードのプリ
    チャージを行うプリチャージ手段と、前記外部制御信号
    に応じて前記昇圧ノードの昇圧を行う昇圧手段と、前記
    昇圧ノードの電圧を前記出力ノードへ伝送する伝送手段
    と、を備えてなる昇圧回路を設けたことを特徴とする半
    導体メモリ装置。
  2. 【請求項2】 伝送手段は、第1昇圧ノードで制御され
    て第2昇圧ノードの電圧を伝送するようにされ、そして
    昇圧手段は、前記第1及び第2昇圧ノードにそれぞれ接
    続された第1及び第2ブーストキャパシタと、外部制御
    信号に応じて前記第1及び第2ブーストキャパシタにそ
    れぞれ駆動信号を提供する第1及び第2ドライバと、か
    らなる請求項1記載の半導体メモリ装置。
  3. 【請求項3】 プリチャージ手段は、外部制御信号に応
    じてオンオフし、オンのときに電源電圧を昇圧ノード及
    び出力ノードへ提供してプリチャージを行うスイッチ素
    子で構成される請求項1又は請求項2記載の半導体メモ
    リ装置。
  4. 【請求項4】 プリチャージ手段がNMOSトランジス
    タで構成される請求項3記載の半導体メモリ装置。
  5. 【請求項5】 プリチャージ手段は、電源電圧を各ドレ
    イン端子に受けまた第1及び第2昇圧ノードと出力ノー
    ドにそれぞれソース端子が接続され、そして外部制御信
    号に応じて各ゲート端子が制御されることにより前記各
    ノードを電源電圧のレベルにプリチャージする第1〜第
    3NMOSトランジスタからなる請求項2記載の半導体
    メモリ装置。
  6. 【請求項6】 伝送手段は、第2昇圧ノードと出力ノー
    ドとの間にチャネル接続され、第1昇圧ノードにゲート
    端子が接続されたNMOSトランジスタからなる請求項
    5記載の半導体メモリ装置。
  7. 【請求項7】 電源電圧を基に昇圧した昇圧電圧を使用
    する半導体メモリ装置において、 電源電圧の入力に応じて該電源電圧を昇圧する第1昇圧
    回路と、外部制御信号に応じて電源電圧を昇圧する第2
    昇圧回路と、を設け、前記第1昇圧回路による昇圧電圧
    をバルクバイアスに使用すると共に前記第2昇圧回路に
    よる昇圧電圧をソース端子に入力して動作するMOSト
    ランジスタを周辺回路に備えたことを特徴とする半導体
    メモリ装置。
  8. 【請求項8】 MOSトランジスタは、P形基板のN形
    ウェルに形成したPMOSトランジスタである請求項7
    記載の半導体メモリ装置。
  9. 【請求項9】 外部制御信号がローアドレスストローブ
    信号である請求項7又は請求項8記載の半導体メモリ装
    置。
  10. 【請求項10】 外部制御信号を入力して第2昇圧回路
    の昇圧制御信号を発生する昇圧制御信号発生手段を更に
    含む請求項9記載の半導体メモリ装置。
  11. 【請求項11】 昇圧制御信号発生手段は、ローアドレ
    スストローブ信号に従うクロック信号及びこのクロック
    信号よりも遅らせたローアドレスエネーブル信号を発生
    するローアドレスストローブ入力バッファと、前記クロ
    ック信号及びローアドレスエネーブル信号を論理演算し
    て昇圧制御信号を出力する論理ゲートと、からなる請求
    項10記載の半導体メモリ装置。
  12. 【請求項12】 ローアドレスエネーブル信号は、ワー
    ドライン及びセンスアンプの制御信号が非活性化される
    まで活性状態とされる請求項10記載の半導体メモリ装
    置。
  13. 【請求項13】 電源電圧を基に昇圧した昇圧電圧を使
    用する半導体メモリ装置において、 電源電圧を昇圧して周辺回路におけるPMOSトランジ
    スタのバルクバイアスとして供給する第1昇圧回路と、
    外部制御信号の活性化に応じ電源電圧を昇圧して前記P
    MOSトランジスタのソース端子へ供給する第2昇圧回
    路と、を設けたことを特徴とする半導体メモリ装置。
  14. 【請求項14】 外部制御信号の活性化に応じて所定論
    理の昇圧制御信号を発生する昇圧制御信号発生手段を備
    え、第2昇圧回路は、第1及び第2昇圧ノード及び出力
    ノードを電源電圧レベルにプリチャージするようにさ
    れ、前記昇圧制御信号の発生によりそのプリチャージ動
    作を停止するプリチャージ手段と、前記第1昇圧ノード
    の電圧に従って前記第2昇圧ノードの電圧を前記出力ノ
    ードへ伝送する伝送手段と、前記昇圧制御信号の発生に
    より前記第1及び第2昇圧ノードの電圧を昇圧する昇圧
    手段と、から構成される請求項13記載の半導体メモリ
    装置。
  15. 【請求項15】 昇圧制御信号発生手段は、ローアドレ
    スストローブ信号の活性化に従い活性化するクロック信
    号及びこのクロック信号より遅れて活性化するローアド
    レスエネーブル信号を発生するローアドレスストローブ
    入力バッファと、前記クロック信号及びローアドレスエ
    ネーブル信号を論理演算して昇圧制御信号を出力する論
    理ゲートと、からなる請求項14記載の半導体メモリ装
    置。
  16. 【請求項16】 昇圧手段は、第1及び第2昇圧ノード
    にそれぞれ接続された第1及び第2ブーストキャパシタ
    と、昇圧制御信号発生手段による昇圧制御信号を駆動し
    て前記第1及び第2ブーストキャパシタへそれぞれ提供
    する第1及び第2ドライバと、からなる請求項15記載
    の半導体メモリ装置。
  17. 【請求項17】 プリチャージ手段は、電源電圧を各ド
    レイン端子に受けまた第1及び第2昇圧ノードと出力ノ
    ードにそれぞれソース端子が接続され、そして昇圧制御
    信号発生手段による昇圧制御信号を各ゲート端子に受け
    る複数のNMOSトランジスタからなる請求項16記載
    の半導体メモリ装置。
  18. 【請求項18】 ローアドレスエネーブル信号は、ワー
    ドラインとセンスアンプの制御信号が非活性化されるま
    で活性状態にある請求項15〜17のいずれか1項に記
    載の半導体メモリ装置。
  19. 【請求項19】 第2昇圧回路による昇圧電圧は、第1
    昇圧回路による昇圧電圧よりも高いか又は同じである請
    求項14〜18のいずれか1項に記載の半導体メモリ装
    置。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6762640B2 (en) 2002-04-24 2004-07-13 Nec Electronics Corporation Bias voltage generating circuit and semiconductor integrated circuit device

Families Citing this family (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5933047A (en) * 1997-04-30 1999-08-03 Mosaid Technologies Incorporated High voltage generating circuit for volatile semiconductor memories
KR100524886B1 (ko) * 1997-08-11 2005-12-21 삼성전자주식회사 내부전원전압레벨제어회로를채용한반도체메모리장치및이를위한내부전원전압레벨제어방법
KR100272163B1 (ko) * 1997-12-30 2000-11-15 윤종용 대기용어레이전압발생기를갖는반도체메모리장치
KR100267011B1 (ko) * 1997-12-31 2000-10-02 윤종용 반도체 메모리 장치의 내부 전원 전압 발생 회로
KR100636914B1 (ko) * 1999-06-30 2006-10-19 주식회사 하이닉스반도체 비트라인 프리챠지 전압 발생회로
US6590817B2 (en) * 2001-07-23 2003-07-08 Micron Technology, Inc. 6F2 DRAM array with apparatus for stress testing an isolation gate and method
JP4257064B2 (ja) * 2002-02-21 2009-04-22 エルピーダメモリ株式会社 昇圧電位発生回路及び制御方法
JP2004274861A (ja) * 2003-03-07 2004-09-30 Matsushita Electric Ind Co Ltd 昇圧回路
US7557604B2 (en) * 2005-05-03 2009-07-07 Oki Semiconductor Co., Ltd. Input circuit for mode setting
KR100752656B1 (ko) * 2006-02-23 2007-08-29 삼성전자주식회사 전하 전달 소자의 바디 바이어스 전압을 선택적으로제어하는 전하 전달 스위치 회로 및 이를 포함하는 승압전압 발생 회로
US11862227B2 (en) * 2021-11-15 2024-01-02 Semibrain Inc. Memory cell driver circuit

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0378188A (ja) * 1989-08-18 1991-04-03 Fujitsu Ltd 半導体記憶装置
JPH04302015A (ja) * 1991-03-28 1992-10-26 Nec Corp ブーステッドクロックジェネレイター
JPH05234373A (ja) * 1992-02-20 1993-09-10 Oki Micro Design Miyazaki:Kk 半導体記憶装置

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4581546A (en) * 1983-11-02 1986-04-08 Inmos Corporation CMOS substrate bias generator having only P channel transistors in the charge pump
US4628214A (en) * 1985-05-22 1986-12-09 Sgs Semiconductor Corporation Back bias generator
DE69128102T2 (de) * 1990-03-26 1998-03-05 Micron Technology Inc Halbleiterspeicher mit hochwirksamer Ladungspumpenschaltung
DE4237589C2 (de) * 1991-11-07 1999-10-28 Samsung Electronics Co Ltd Spannungspumpschaltung
IT1258242B (it) * 1991-11-07 1996-02-22 Samsung Electronics Co Ltd Dispositivo di memoria a semiconduttore includente circuiteria di pompaggio della tensione di alimentazione
JP3253389B2 (ja) * 1992-03-31 2002-02-04 株式会社東芝 半導体集積回路装置
JP2632112B2 (ja) * 1992-07-27 1997-07-23 三菱電機株式会社 電圧発生回路
JPH0721790A (ja) * 1993-07-05 1995-01-24 Mitsubishi Electric Corp 半導体集積回路
JPH07105681A (ja) * 1993-10-07 1995-04-21 Mitsubishi Electric Corp 半導体装置
KR0169157B1 (ko) * 1993-11-29 1999-02-01 기다오까 다까시 반도체 회로 및 mos-dram
KR0137317B1 (ko) * 1994-12-29 1998-04-29 김광호 반도체 메모리소자의 활성싸이클에서 사용되는 승압회로

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0378188A (ja) * 1989-08-18 1991-04-03 Fujitsu Ltd 半導体記憶装置
JPH04302015A (ja) * 1991-03-28 1992-10-26 Nec Corp ブーステッドクロックジェネレイター
JPH05234373A (ja) * 1992-02-20 1993-09-10 Oki Micro Design Miyazaki:Kk 半導体記憶装置

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6762640B2 (en) 2002-04-24 2004-07-13 Nec Electronics Corporation Bias voltage generating circuit and semiconductor integrated circuit device

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