JPS60211524A - 半導体集積回路装置 - Google Patents

半導体集積回路装置

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JPS60211524A
JPS60211524A JP59067691A JP6769184A JPS60211524A JP S60211524 A JPS60211524 A JP S60211524A JP 59067691 A JP59067691 A JP 59067691A JP 6769184 A JP6769184 A JP 6769184A JP S60211524 A JPS60211524 A JP S60211524A
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JP
Japan
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power supply
semiconductor integrated
integrated circuit
battery
supply voltage
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JP59067691A
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English (en)
Inventor
Katsuyuki Sato
克之 佐藤
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Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔技術分野〕 この発明は、半導体集積回路装置に関するもので、例え
ば、0MO3(相補型MO3)スタティック型RAM 
(ランダム・アクセス・メモリ)のようにバッテリバッ
クアップされる半導体集積回路装置に利用して有効な技
術に関するものである。
〔背景技術〕
CMOSスタティック型RAMにあっては、システム電
源遮断等に対するメモリ不揮発化のために、バッテリバ
ンクアップが行われる。
本願発明者は、このようなパフテリバックアップを行う
半導体集積回路装置にその識別回路を設けることによっ
て、半導体集積回路装置の多機能化を図ることを考えた
。スタティック型RAMについて詳しく述べている特許
出願として特開昭57−198594号がある。
〔発明の目的〕
この発明の目的は、バッテリバックアップ識別機能を持
つ半導体集積回路装置を提供することにある。
この発明の前記ならびにその他の目的と新規な特徴は、
この明細書の記述および添付図面から明らかになるであ
ろう。
〔発明の概要〕
本願において開示される発明のうち代表的なものの概要
を簡単に説明すれば、下記の通りである。
すなわち、システム電源電圧又はバッテリ電圧の供給に
よって動作状態とされるCMOSインバータ回路の入力
端子にシステム電源電圧を入力し、又はシステム電源電
圧の供給のみよって動作状態とされる基板バックバイア
ス電圧と回路の接地電位との差電圧で動作するMO3F
F、Tによりその供給の有無の識別を行うものである。
〔実施例1〕 第1図には、この発明をスタティック型RAMを構成す
る半導体集積回路装置LSIに適用した場合の回路図が
示されている。
この実施例にあっては、特に制限されないが、外部端子
Vccには、システム電源電圧VccA(供給される。
また、外部端子VBには、バッテリEで形成されたバッ
テリ電圧が供給される。そして、上記端子Vccから端
子VBに向かって電流をながすように接続されたジット
キーダイオードD1が接続される。このダイオードD1
は、システム電源電圧VccによってバッテリEの充電
電流を供給するものである。また、上記端子Vccから
内部回路(スタティック型RAM)SRAMの電源電圧
線に向かって電流を流すように接続されたジットキーダ
イオードD2が接続される。これによって、システム電
源電圧が上記端子Vccに供給されている時には、内部
回路SRAMは、このシステム電源電圧によって動作状
態にされる。
一方、上記端子VBから内部回路(スタティック型RA
M)SRAMの電源電圧線に向がって電流を流すように
接続されたジットキーダイオードD3が接続される。こ
れによって、システム電源電圧が遮断された状態では、
上記端子VBから供給されバッテリ電圧が内部回路SR
AMに供給されることによって、この内部回路SRAM
が動作状態にされる。
このようなバッテリバックアップ動作を識別するため、
次の識別回路が設けられる。すなわち、上記内部回路S
RAMの同じ電源電圧によって動作状態とされ、Pチャ
ンネルMO3FETQ3とNチャンネルMO3FETQ
4とで構成されたCMOSインバータ回路が設けられる
。このCMOSインバータ回路の入力端子と上記端子V
ccとの間には、並列形態にされたPチャンネルMO3
FETQ1とNチャンネルMO3FETQ2とが設けら
れる。上記PチャンネルMO3FETQIのゲートは、
回路の接地電位点に接続され、上記NチャンネルMO3
FETQ2のゲートは、上記内部回路SRAMの電源電
圧線に接続される。
上記CMOSインバータ回路の出力信号は、バッテリバ
ックアップ識別信号とされ、一方において、特に制限さ
れないが、チップ選択信号C8を選択的に内部回路SR
AMに供給するオア(OR)ゲート回路G1の制御信号
として利用される。
また、上記鶴籏別信号は、他方において内部回路SRA
Mに供給され、特に制限されないが、パンテリバックア
ップ時の内部回路SRAMにおけるメモリアレイの電源
電圧を情報記憶に必要な最少の電圧にレベル低下させた
り、あるいは、基板バンクバイアス発生回路を有するも
のではその動作を停止させる等の制御動作に用いられる
なお、内部回路SRAMは、特に制限されないが、CM
OSスタティック型RAMを構成するものであり、外部
端子から供給されるアドレス信号AD、チップ選択信号
C8,ライト・イネーブル信号WEに従い、外部端子か
ら供給されたデータ信号Dinの書込み動作又はメモリ
アレイに保持された信号を外部端子Doutから送出さ
せるという読み出し動作を行う。
この実施例の動作を次に説明する。
システム電源電圧Vccが供給されている状態では、上
記ダイオードD2を介して内部回路SRAMに電源供給
が行われるとともに、ダイオ−FDIを介してバッテリ
Eの充電が行われる。
この状態では、PチャンネルMO3FETQIを介して
CMOSインバータの入力をシステム電源電圧Vccの
ようなハイレベルにするので、その出力信号がロウレベ
ルになる。なお、NチャンネルMO3FETQ2もシス
テム電源電圧Vccの投入時には一時的にオン状態にな
るが、上記CMOSインパーク回路の入力信号がシステ
ム電源電圧Vccのようなハイレベルに到達すると、ゲ
ート。
ソース間がぼり同じ電圧になるのでオフ状態になるもの
である。
上記CMOSインバータ回路の出力信号のロウレベル(
論理60″〉によって、オアゲート回路G1の出力信号
は、チップ選択信号i3のレベルに従ったレベルにされ
る。これにより、内部回路SRAMへの書込み/読み出
しを行うことができるものとなる。
一方、システム電源が遮断されると、端子Vccが回路
の接地電位のようなロウレベルにされる。
したがって、ダイオードD1とD2がオフ状態になり、
バッテリEの電圧がダイオードD3を介して内部回路S
RAMと上記CMOSインバータ回路に供給される。こ
れにより、内部回路SRAMは、記憶情報の保持動作を
行うものとなる。
この時、CMOSインバータ回路の入力容量に蓄積され
たハイレベルは、上記MO3FETQIとQ2を通して
放電されてロウレベルになる。すなわち、上記入力容量
が十分に高いレベルの時には、PチャンネルMO3FE
TQIを通して放電され、低いレベルになるとNチャン
ネルMO3FETQ2を通して放電される。これによっ
て、CMOSインバータ回路の出力信号がハイレベル(
論理″1″)なるので、内部回路SRAMに供給される
チップ選択信号は、強制的にハイレベルのチップ非選択
状態にされる。したがって、外部端子から供給されるチ
ップ選択信号CSがシステム電源電圧の遮断によって回
路の接地電位のようなロウレベルになっても、内部回路
SRAMは非選択状態とされ、その記憶情報の保持動作
を行うものとなる。また、上記CMOSインバータ回路
の出力信号のハイレベルによって、メモリアレイの電圧
を情報保持動作に必要な最少の電圧としたり、基板バン
クバイアス回路を不動作状態とすることによって、無駄
な電流消費を抑えるものである。
〔実施例2〕 第2図には、この発明の他の一実施例の回路図が示され
ている。
この実施例においては、システム電源電圧V ccとバ
ッテリ電圧の切り換えを行う上記第1図に示したダイオ
ード回路D1〜D3が外部素子により構成されている。
また、基板バックバイアス電圧発生回路VGに対しては
、システム電源電圧Vccのみより動作電圧の供給を行
うものとし、システム電源電圧Vccの供給に従って形
成される基板バンクバイアス電圧−VBBの変化を利用
して、間接的にシステム電源電圧Vccの供給の有無、
言い換えるならば、バッテリバンクアップの識別を行う
ものである。すなわち、上記基板バックバイアス電圧−
VEIBは、NチャンネルMO3FETQ5のソース側
に供給される。このMO3FETQ5のゲートは、回路
の接地電位が供給される。そして、このMO3FETQ
5のドレインとシステム電源電圧Vccとバッテリ電圧
が上記ダイオード回路によって自動的に切り換えられて
供給される端子■B° との間には、高抵抗手段Rが設
けられる。上記高抵抗手段Rは、特に制限されないが、
ポリシリコン抵抗又はMOSFETが利用される。
上記MO3FETQ5のドレイン信号は、インバータ回
路■Vを通してアンド(AND)ゲート回v&G2の制
御信号として利用される。このアンドゲート回路G2は
、外部端子からのチップ選択信号CSを選択的に内部回
路S RA Mに伝えるも1 のである。また、内部回路SRAMの電源線には、上記
端子VB’からの電圧が供給される。
この実施例回路の動作を次に説明する。
システム電源電圧VCCが供給されている状態では、基
板バンクバイアス電圧発生回路VGが動作状態になって
いるので、基板バックバイアス電圧VBBを負の電圧と
している。したがって、NチャンネルMO3FETQ5
がオン状態となって、そのドレイン電圧を負の電圧のよ
うなロウレベルにするので、インバータ回路IVの出力
信号がハイレベル(論理“1”)なってアンドゲート回
路G2を開いた状態にするので、外部端子から供給され
たチップ選択信号CSがそのまま内部回路SRAMに伝
えらるれので、上記同様に書込み/読み出し動作が可能
となる。
一方、システム電源電圧Vccが遮断されると、基板バ
ンクバイアス電圧発生回路VGが不動作状態になる。こ
れにより、上記基板バックバイアス電圧−vaBが回路
の接地電位のようなレベルにされるため、上記Nチャン
ネルMO3FETQ5が2 オフ状態とされる。したがうて、そのドレイン信号が端
子VB’から供給されるバッテリ電圧のようなハイレベ
ルになる。したがって、インバータ回路IV2の出力信
号がロウレベル(論理“0”)になってアンドゲート回
路G2を閉じるよう制御する。したがって、内部回路S
RAMが強制的にチップ非選択状態になるので、上記同
様に記憶情報の保持動作を行うものとなる。
なお、この実施例においては、上記インバータ回路IV
の出力信号によって、メモリアレイの電源電圧を情報保
持動作に必要な最少のレベルに低下させるためにも用い
るものであってもよい。
〔効 果〕
(11自動的に切り換えられるシステム電源電圧とバッ
テリ電圧で動作するインバータ回路に上記システム電源
電圧を供給することによって、簡単な回路構成によりバ
ッテリバックアップの識別を行うことができるという効
果が得られる。
(2)システム電源電圧のみによって動作状態にされる
基板バックバイアス電圧発生回路によって形成された基
板バンクバイアス電圧のレベルの変化をMOS F E
Tのしきい値電圧を利用して検出することによって、簡
単な回路構成によりバソテリバソクアソプの識別を行う
ことができるという効果が得られる。
(3)バンテリバソクアソプ識別信号を内部回路により
形成することによって、特別な外部回路を設けることな
く、強制的に内部回路を非動作1大態にしたり、パワー
ダウン動作を行う等の多機能を持つ半導体集積回路装置
を得ることができるという効果が得られる。
(4)システム電源電圧とバッテリ電圧とを自動的に切
り換えて内部回路に供給するダイオード回路を半導体集
積回路装置に内蔵させることによって、システムの簡素
化を図ることができるという効果が得られる。
以上本発明者によってなされた発明を実施例に基づき具
体的に説明したが、この発明は上記実施例に限定される
ものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可
能であることはいうまでもない。例えば、システム電源
電圧とバッテリ電圧とを自動的に切り換える回路は、種
々の実施形態を採ることができるものである。また、バ
ッテリバソクアソプ識別信号によって内部回路を強制的
にチップ非選択状態とする回路は、種々の変形をするこ
とができるものである。
〔利用分野〕
以上の説明では主として本願発明者によってなされた発
明をその背景となった技術分野であるスタティック型R
AMを構成する半導体集積回路装置に適用した場合につ
いて説明したが、これに限定されるものではなく、バソ
テリバソクアップ動作を必要な回路を含む半導体集積回
路装置、例えば、各種揮発性記憶回路を含むマイクロコ
ンピュータ等のような半導体集積回路装置に広く利用で
きるものである。
【図面の簡単な説明】
第1図は、この発明の一実施例を示す回路図、第2図は
、この発明の他の一実施例を示す回路図である。 5 SRAM・・内部回路(スタティック型RAM−)、V
G・・基板バックバイアス電圧発生回路、G1・・オア
ゲート回路、G2・・アンドゲート回路、rv・・イン
バータ回路 6 第 1 図 第2図 8−九−D、、?

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、システム電源電圧Vccの供給によってオン状態と
    なる第1導電型のMOSFETと、バッテリ電圧又はシ
    ステム電源電圧Vccの供給によってオン状態となる第
    2導電型のMOSFETと、上記システム電源電圧Vc
    cが上記両MO3FETを介して供給され、上記システ
    ム電源電圧Vcc又はバッテリ電圧の供給によって動作
    状態となるCMOSインバータ回路とからなるバッテリ
    バックアップ発生回路と、上記システム電源電圧Vcc
    又はバッテリ電圧の供給によって動作電源電圧が供給さ
    れる内部回路とを含むことを特徴とする半導体集積回路
    装置。 2、上記バッテリ電圧が供給される端子には、一方向性
    素子を介してそれぞれバッテリ電圧とシステム電源電圧
    Vccとが供給され、この端子に内部回路の電源線が接
    続され、バッテリ電圧を形成するバッテリには、一方向
    性素子を介して充電電圧が供給されるものであることを
    特徴とする特許請求の範囲第1項記載の半導体集積回路
    装置。 3、上記一方向性素子は、半導体集積回路に内蔵される
    ものであることを特徴とする特許請求の範囲第2項記載
    の半導体集積回路装置。 4、上記内部回路は、CMOSスタティック型RAMを
    含むものであることを特徴とする特許請求の範囲第1、
    第2又は第3項記載の半導体集積回路装置。 5、上記バッテリバックアップ識別回路の出力信号は、
    半導体集積回路装置を強制的にチップ非選択状態とする
    ために使用されるものであることを特徴とする特許請求
    の範囲第1、第2、第3又は第4項記載の半導体集積回
    路装置。 6、システムの電源電圧Vcc、の供給のみによって動
    作状態にされ、基板バックバイアス電圧を形成する基板
    バンクバイアス発生回路と、この基板バックバイアス電
    圧にソースが接続され、ゲートが接地電位点に接続され
    たMOSFETとを含むバッテリバックアップ識別回路
    と、上記システム電源電圧Vcc又はバッテリ電圧の供
    給によって動作電源電圧が供給される内部論理回路とを
    含むことを特徴とする半導体集積回路装置。 7、上記MO3FETのドレインとシステム電源電圧V
    cc又はバッテリ電圧が供給される端子との間には高抵
    抗手段が設けられ、このMOSFETのドレイン電圧を
    受けるインバータ回路を通してバッテリバンクアップ識
    別信号が形成されるものであることを特徴とする特許請
    求の範囲第6項記載の半導体集積回路装置。 8、上記バッテリ電圧が供給される端子には、一方向性
    素子を介してそれぞれバッテリ電圧とシステム電源電圧
    Vccとが供給され、この端子に内部回路の電源線が接
    続され、バッテリ電圧を形成するバッテリには、一方向
    性素子を介して充電電圧が供給されるものであることを
    特徴とする特許請求の範囲第6又は第7項記載の半導体
    集積回路装置。 9、上記一方向性素子は、半導体集積回路装置に内蔵さ
    れるものであることを特徴とする特許請求の範囲第8項
    記載の半導体集積回路装置。 10、上記内部回路は、CMOSスタティック型RAM
    を含むものであることを特徴とする特許請求の範囲第6
    、第7、第8又は第9項記載の半導体集積回路装置。 11、上記パフテリバックアップ識別回路の出力信号は
    、半導体集積回路装置を強制的にチップ非選択状態とす
    るために使用されるものであることを特徴とする特許請
    求の範囲第6、第7、第8、第9又は第10項記載の半
    導体集積回路装置。
JP59067691A 1984-04-06 1984-04-06 半導体集積回路装置 Pending JPS60211524A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS64897U (ja) * 1987-06-19 1989-01-05

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS64897U (ja) * 1987-06-19 1989-01-05

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