KR0129202B1 - Dual back bias supply circuit - Google Patents

Dual back bias supply circuit

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KR0129202B1
KR0129202B1 KR1019940029937A KR19940029937A KR0129202B1 KR 0129202 B1 KR0129202 B1 KR 0129202B1 KR 1019940029937 A KR1019940029937 A KR 1019940029937A KR 19940029937 A KR19940029937 A KR 19940029937A KR 0129202 B1 KR0129202 B1 KR 0129202B1
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편홍범
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문정환
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Abstract

A dual back bias supply circuit includes a bias section, a standby/active clamping section, a low level/high level back bias generating section, a select controlling section and a back bias selecting section. The dual back bias supply circuit supplies a high back bias voltage generated by the high level back bias generating section to a P well of a DRAM, to reduce leakage current in case of standby mode or when low power driving is required, and supplies a low back bias voltage generated by the low level back bias generating section in case of active mode, to increase signal transmission speed.

Description

이중 백바이어스 공급회로Dual Backbias Supply Circuit

제1도는 본 발명 이중 백바이어스 공급회로도.1 is a dual back bias supply circuit of the present invention.

제2도는 제1도의 일부상세도.2 is a partial detail of FIG.

제3도는 제1도의 선택제어부에 대한 타이밍도.3 is a timing diagram for the selection controller of FIG.

제4도는 제1도의 일부상세도로서,4 is a partial detail of FIG.

(a)는 로우레벨 백바이어스 발생부의 상세도.(a) is a detailed view of a low level back bias generator.

(b)는 하이레벨백바이어스 발생부의 상세도.(b) is a detailed view of the high level back bias generator.

(c) 및 (d)는 (b)에 있는 발진부에 대한 드가회로도.(c) and (d) are degassing circuit diagrams for the oscillator in (b).

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for main parts of the drawings

201 : 스탠바이용 클램핑부 202 : 액티브용 클램핑부201: standby clamping portion 202: active clamping portion

203 : 바이어스부 204 : 로우레벨 백바이어스발생부203: bias section 204: low level back bias generation section

205 : 하이레벨 백바이어스발생부 206 : 선택제어부205: high level back bias generator 206: selection controller

207 : 백바이어스선택부 300 : 디램207: Back bias selection unit 300: DRAM

본 발명은 이중(dual) 백바이어스 공급회로에 관한 것으로, 특히 저전력의 메모리소자인 디램(DRAM)에서의 누설전루를 줄이기 위해 디램의 모드(Mode)에 따라 백바이어스저압(Back Bias Voltage : VBB)을 차등적으로 공급해 주는 이중 백바이어스 공급회로에 관한 것이다. 일반적으로 디램메모리소자에서는 P기판(P-Substrate)에 백바이어스전압을 공급하여 디램을 이루는 앤모스트랜지스터의 P-N접합에 역바이어스가 걸리도록 함으로써 디램에서의 누설전류를 줄이고 그 엔모스트랜지스터의 동작에 안정을 꾀하고 있다. 종래에는 이러한 백바이어스전압을 디램의 액티브모드(Active Mode)와 스탠바이모드(Standby Node)에서 동일한 크기로 공급해 주고 있으며, 특히 낮은 백바이어스전압(4μA이상)을 공급해 주었다. 이와같이 낮은 백바이어스전압을 공급해 줌으로 인해, 종래에는 스탠바이모드에서 누설전류(백바이어스전압에 반비례)가 증가하여 전력소비도 증가한다는 문제점이 있다. 본 발명은 이러한 종래의 문제점을 감안하여 창안된 것이다. 본 발명의 목적은, 스탠바이모드에서 높은 백바이어스전압을 디램에 공급해줌으로써 누설전류를 줄이고, 대신에 액티브모드에서는 낮은 백바이어스전압을 공급해줌으로써 높은 문턱전압으로 인한 속도저하를 막을 수 있도록 한 이중 맥바아어스 공급회를 제공하는 것이다. 본 발명의 다른 목적은, P기판 대신에 P우물을 이용하여 백바이어스전압의 변경이 용이하도록 한 이중 백바이어스 공급회로를 제공하는 것이다. 상기 목적들에 따른 본 발명 이중 백바이어스 공급회로는, 하이레벨의 바이어스전압을 발생하는 바이어스부와, 상기 바이어스부의 하이레벨의 바이어스전압을 클램핑시켜서 스탠바이용 클램프전압을 출력하는 스탠바이용 클램핑부와, 상기 바이어스부의 하이레벨의 바이어스전압을 클램핑시켜서 상기 스탠바이용 클램프전압보다 낮은 액티브용 클램프전압을 출력하는 액티브용 클램핑부와, 상기 액티브용 클림핑부의 액티브용 클램프전압을 입력으로 하여 낮은 백바이어스전압을 출력하는 로우레벨 백바이어스발생부와, 상기 스탠바이용 클램핑부의 스탠바이용 클램프전압을 입력으로 하여 높은 백바이어스전압을 출력하는 하이레벨 백바이어스발생부와, 상기 하이레벨 백바이어스발생부에서 출력되는 높은 백바이어스전압과 상기 로우레벨 백바이어스발생부에서 출력되는 낮은 백바이어스전압을 선택하여 디램의 P우물에 공급하는 백바이어스선택부와, 상기 백바이어스선택부의 선택동작을 모드에 따라 구분하여 제어하는 선택제어부로 구성된다. 이러한 구성을 가지는 본 발명 이중 백바이어스 공급회로에 대하여 하나의 구체적 실시예를 나타낸 제1도 내지 제4도를 참조하여 본 발명의 전체적인 작용 및 효과를 상세히 설명한다. 본 구체적 실시예에서, 본 발명 이중 백바이어스 공급회로는, 제1도에 나타낸 바와같이, 바이어스부(203)의 출력이 스탠바이용 클램핑부(201)와 액티브용 클램핑부(202)에 각각 입력되고, 상기 스탠바이용 클램핑부(201)의 출력은 하이레벨 백바이어스 발생부(205)에 입력되며, 상기 액티브용 클램핑부(202)의 출력은 로우레벨 백바이어스발생부(204)에 입력되고, 백바이어스선택부(207)는 선택제어부(206)의 제어에 따라 상기 로우레벨 백바이어스발생부(204)와 하이레벨 백바이어스 발생부(205)의 출력 중에서 어느 하나를 선택하여 디램(300)의 P우물에 공급하도록 구성된다. 이러한 구성에서, 바이어스부(203)는, 제2도의 좌측에 나타낸 바와같이, 2개의 피모스트랜지스터(P1)(P2)와 2개의 에모스트랜지스터(N1)(N2)에 의해 전류미러형 전원회로로 구성되며, 상기 피모스트랜지스터(P2)에서 출력되는 '하이'의 바이어스전압(H-bias)은 스탠바이용 클램핑부(201)와 액티브용 클램핑부(202)에 공통 입력하고, 상기 엔모스트랜지스터(N2)에서 출력되는 '로우'의 바이어스전압(L-bias)은 선택제어부(206)의 제어논리부(206a)에 입력한다. 이처럼, 하이의 바이어스전압(B-bias)을 입력받은 스탠바이용 클램핑부(201)는, 역시 제2도에 나타낸 바와같이, 1개의 피모스트램지스터(P4)와 7개의 엔모스트랜지스터(N7-N13)가 직렬로 연결되는 구조로 되어 있으며, 상기 바이어스부(203)로부터 입력받은 하이의 바이어스전압(H-bias)은 그 피모스트랜지스터(P4)의 케이트에 인가되어 피모스트랜지스터(P)를 온시키게 되며 엠모스트랜지스터(N8)에서 하이레벨의 스탠바이용 클램프전압(VC1)을 출력하여 하이레벨 백바이어스 발생부(205)에 입력한다. 이 때, 스탠바이용 클램프전압(VC1)의 크기는 저항으로 작용하는 엔모스트랜지스터(N8-N13) 등에 의해 결정된다. 스탠바이용 클램프전압(VC1)을 입력받은 하이레벨 백바이어스 발생부(205)는 높은 백바이어스전압(VBB2)을 출력하여 백바이어스선택부(207)에 입력한다. 한편, 상기 스탠바이용 클램핑부(201)와 마찬가지로 바이어스부(203)로부터 동일한 하이의 바이어스전압(H-bias)을 입력받은 액티브용 클램핑부(202)는, 제2도에 도시한 바와같이, 1개의 피모스트램지스터(P3)와 4개의 엔모스트랜지스터(N3-N6)가 직렬로 연결되는 구조로 되어 있으며, 상기 바이어스부(203)로부터 입력받은 하이의 바이어스전압(H-bias)은 그 피모스트랜지스터(P3)의 케이트에 인가되어 피모스트랜지스터(P3)를 온시키게 되며 엠모스트랜지스터(N4)에서 로우레벨의 액티브용 클램프전압(VC2)을 출력하여 로우레벨 백바이어스 발생부(204)에 입력한다. 이 때, 액티브용 클램프전압(VC2)의 크기는 저항으로 작용하는 엔모스트랜지스터(N4-N6) 등에 의해 결정된다. 액티브용 클램프전압(VC2)을 입력받은 로우레벨 백바이어스 발생부(204)는 낮은 백바이어스전압(VBB1)을 출력하여 하이레벨 백바이어스발생부(205)와 마찬가지로 백바이어스선택부(207)에 입력한다. 한편, 선택제어부(206)는 외부로부터 입력되는 행 어드레스 스트로브신호(RAS : Row Address Strobe), 셀프구동모드(SELF)를 인에이블시키기 위한 셀프인에이블신호(SELF-ENB) 및 전원상승모드(POWER-UP)를 인에이블시키기 위한 전원상승인에이블신호(UP-ENB)에 따라 제1제어신호(SO)와 제2제어신호(S1)를 발생하여 백바이어스선택부(207)의 선택작용을 제어한다. 이러한 선택제어부(206)는, 제1도에 보인 바와같이, 제어논리부(206a)와 노아케이트(NOR1)로 구성되어 있으며, 이중에서 제어논리부(206a)는 제2도의 아래부분에 보인 바와같이, 로우의 바이어스전압(L-bias)과 낮은 백바이어스전압(VBB1) 또는 높은 백바이어스전압(VBB2)이 입력되면, 인버터(I1)에 의해 반전된 행 어드레스 스트로브신호(RAS : Row Address Strobe)와, 셀프인에이블신호(SELF-ENB)가 낸드게이트(NAND1)에 의해 낸드논리연산되고, 이어서 인버터(I2-I4)에 의해 반전되어서 제1제어신호(SO)를 출력하도록 되어 있다. 그리고, 노아케이트(SOR1)(제1도)에 의해 상기 제1제어신호(SO)와 전원상 승인에어블신호(UP-ENB)가 노아논리연산되어서 제2제어신호(SL)가 만들어진다. 이하 전원상승모드(POWER-UP), 스탠바이모드(STANDBY), 액티브모드(ACTIVE) 및 셀프구동모드(SELF)로 구분하여 설명한다. 먼저, 전원상승모드의 경우이다. 전원상승모드에서는, 제3도의 타이밍도에 나타낸 바와같이 외부로부터 선택제어부(206)에 입력되는 행 어드레스 스트로브신호(RAS : Row Address Strobe), 전원상승인에이블신호(UP-ENB) 및 셀프인에이블신호(SELF-ENB) 모두가 하이상태이다. 이에따라 선택제어부(206)는 제3도에 도시된 바와같이, 로우의 제1, 제2제어신호(SO)(S1)를 출력하여, 제1제어신호(SO)는 백바이어스선택부(207)의 인버터(11)에 입력하고, 제2제어신호(S1)는 백바이어스선택부(207)의 엔모스트랜지스터(N1)에 입력함으로써 콘덴서(C1)(C2)를 충전시킨다. 이 때 2개의 인버터(I1)(I2)는 높은 백바이어스전압(VBB2)을 문턱값으로 가지는 특수한 인버터이다. 스탠바이모드에서는 제3도의 타이밍도에 나타낸 바와같이, 행 어드레스 스트로브신호(RAS)와 셀프인에이블신호(SELF-ENB)은 하이상태이고, 전원상승인에이블신호(UP-ENB)는 로우상태이다. 이에따라, 제4도(a)의 로우레벨 백바이어스 발생부(204)의 내부 행어드레스 스트로브신호(RAS)는 로우상태로 되어서 결국에 로우레벨 백바이어스 발생부(204)에서 백바이어스전압(VBB1)은 출력되지 않는다. 제4도(a)는 로우레벨 백바이어스 발생부(204)의 세부구성도로서, 외부로부터 입력되는 행어드레스 스트로브신호(RAS)의 반전된 행어드레스 스트로브신호(RAS)를 인버터(NOT3)를 통해 입력받고 외부로부터의 인터럽트신호(INTB)를 인버터(NOT1)를 통해 입력받아서 노아논리연산하는 노아게이트(NOR1)와 노아케이트(NOR1)의 출력과 인버터(NOT2)를 입력되는 낸드케이트(NAND3)의 출력을 낸드논리연산하는 낸드케이트(NAND2)와, 낸드게이트(NAND2)의 출력과 상기 노아케이트(NOR1)의 출력을 낸드논리연산하는 상기 노아게이트(NOR3)와, 낸드게이트(NAND3)의 출력을 반전시키는 인버터(NOT4)(NOT5)(NOT6)와, 이 인버터(NOT6)의 출력을 액티브용 클램프전압(VC2)이 입력될 때 전달하는 앤모스트랜지스터(N1)와, 이 앤모스트랜지스터(N1)가 전달하는 인버터(NOT6)의 출력을 낮은 백바이스전압(VBB1)으로 하여 출력하는 콘덴서(C1)와 앤모스트랜지스터(N2)(N3)로 구성되어 있다. 제4도(b)는 하이레벨 백바이어스 발생부(205)의 세부구성을 보인 것으로 발진부(205-1)와 펌프부(205-2)로 구성되어 있다. 제4도(c)와 (d)는 상기 발진부(205-1)의 구성요소에 대한 등가구성을 보인 것이다. 한편, 선택제어부(206)는, 이러한 스탠바이모드에서 제3도에 도시된 바와같이, 로우의 제1제어신호(SO)와 하이의 제2제어신호(S1)를 출력하여 백바이어스선택부(207)의 엔모스트랜지스터(N1)(N2)는 온시키고, 인버터(I2)를 통해 엔모스트랜지스터(N2)와 연결되어 있는 엔모스트랜지스터(N3)는 오프시킨다. 엔모스트랜지스터(N1)의 온으로 콘덴서(C1)에 대한 누설전류가 보상되어서 후에 있을 액티브모드에서 레벨안정화가 이루어진다. 그리고 앞서 설명한 바와같이, 로우레벨바이어스 발생부(204)에서는 백바이어스전압(VBB1)이 출력되지 않으며, 반면에 하이레벨 백바이어스 발생부(205)에서 높은 백바이어스전압(VBB2)이 출력되어서 이 높은 백바이어스전압(VBB2)이 엔모스트랜지스터(N2)를 통해 디램(300)의 P우물, 보다 구체적으로는, P우물의 P충(P+)에 공급되어 P우물에 바이어스를 잡아준다. 이와같이 스탠바이모드에서 높은 백바이어스전압(VBB2)을 공급함으로써, 주지한 바와 같이, 누설전류는 크게 줄어든다. 그리고, 디램(300)의 P기판 대신에 P우물에 백바이이어스전압을 공급합으로써 백바이어스전압의 변경이 용이해진다. 액티브모드에서는, 제3도의 타이밍도에 나타낸 바와같이, 행 어드레스 스트로브신호(RAS : Row Address Strobe), 전원상승인에이블신호(UP-ENB)는 로우상태이고, 셀프인에이블신호(SELF-ENB)는 하이상태이다. 이에따라 제4도 (a)의 로우레벨 백바이어스 발생부(204)의 내부 행어드레스 스트로브신호(RAS)는 하이상태로 되어서 결국에 로우레벨 백바이어스 발생부(204)에서 낮은 백바이어스전압(VBB1)이 출력된다. 그리고 제3도의 타이밍도에 나타낸 바와같이, 제1제어신호(SO)가 하이상태이므로 백바이어스선택부(207)의 엔모스트랜지스터(N2)는오프되고 엔모스트랜지스터(N3)은 온되어서 앞서 로우레벨 백바이어스발생부(204)에서 출력된 낮은 백바이어스전압(VBB1)이 온된 엔모스트랜지스터(N3)를 통해 디램(300)의 P우물에 앞서와 마찬가지로 공급된다. 이와 같이 액티브모드에서 낮은 백바이어스전압(VBB1)을 공급함으로써, 주지한 바와 같이, 신호전송속도는 빠르게 된다. 그리고, 이 때 제2제어신호(S1)는 로우상태이기 때문에 백바이어스선택부(207)의 엔모스트랜지스터(N1)는 오프되며, 이는 현재의 액티브모드에서 상호간섭을 막아주는 역할을 한다. 마지막으로, 셀프구동모드에서는, 리프레쉬(refresh)동작만이 이루어지며 신호전송속도와는 무관한 모드이므로, 스탠바이모드에서와 같이, 누설전류를 줄여서 저전력을 꾀하는 것이 중요하다. 이에따라 제3도의 타이밍도에 나타낸 바와같이 셀프구동모드에서는 행어드레스 스트로브신호(RAS)가 로우상태이더라도 하이레벨 백바이어스 발생부(205)에서 출력되는 높은 백바이어스전압(VBB2)을 디램(300)의 P우물에 공급하여 누설전류를 줄인다. 이상에서 상세히설명한 바와같이, 본 발명 이중 백바이어스 공급회로는, 스탠바이모드에서나 저전력구동이 필요한 때에는 높은 백바이어스전압을 디램의 P우물에 공급함으로써 디램에서 누설전류가 줄어 들고, 액티브모드에서는 낮은 백바이어스전압을 공급함으로써 디램에서 신호전송속도가 증가된다는 효과를 갖는다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a dual back bias supply circuit, and in particular, a back bias voltage (VBB) according to a mode of DRAM in order to reduce leakage current in a DRAM which is a low power memory device. A dual back bias supply circuit for differentially supplying In general, DRAM memory devices supply a back bias voltage to a P-substrate so that reverse bias is applied to the PN junction of the NMOS transistor that forms the DRAM, thereby reducing leakage current in the DRAM and reducing the current. It is trying to stabilize. Conventionally, the back bias voltage is supplied in the same size in the active mode and the standby node of the DRAM, and in particular, the low back bias voltage (4 μA or more) is supplied. As a result of supplying such a low back bias voltage, conventionally, there is a problem in that the leakage current (inversely proportional to the back bias voltage) increases in the standby mode, thereby increasing the power consumption. The present invention has been devised in view of these conventional problems. It is an object of the present invention to reduce leakage current by supplying a high back bias voltage to the DRAM in the standby mode, and to provide a low back bias voltage in the active mode to prevent the speed drop due to the high threshold voltage. To provide an Earth supply. Another object of the present invention is to provide a double back bias supply circuit which makes it easy to change the back bias voltage by using P wells instead of P substrates. According to the above objects, the present invention provides a double back bias supply circuit comprising: a bias unit for generating a high level bias voltage, a standby clamping unit for clamping a high level bias voltage of the bias unit to output a standby clamp voltage; An active clamping unit for clamping a bias voltage of a high level of the bias unit to output an active clamp voltage lower than the standby clamp voltage, and an active clamp voltage of the active clamping unit as a low back bias voltage. A low level back bias generator for outputting, a high level back bias generator for outputting a high back bias voltage by inputting a standby clamp voltage of the standby clamping unit, and a high back output from the high level back bias generator Bias Voltage and the Low Level Back The back bias selection unit selects a low back bias voltage output from the bias generation unit and supplies the back bias voltage to the P well of the DRAM, and a selection control unit that controls the selection operation of the back bias selection unit according to a mode. The overall operation and effects of the present invention will be described in detail with reference to FIGS. 1 to 4, which show one specific embodiment of the present invention of the present invention. In this specific embodiment, in the dual back bias supply circuit of the present invention, as shown in FIG. 1, the output of the bias unit 203 is input to the standby clamping unit 201 and the active clamping unit 202, respectively. The output of the standby clamping unit 201 is input to the high level back bias generator 205, and the output of the active clamping unit 202 is input to the low level back bias generator 204. The bias selector 207 selects one of the outputs of the low level back bias generator 204 and the high level back bias generator 205 under the control of the select controller 206 to select P of the DRAM 300. It is configured to feed the wells. In this configuration, the bias unit 203 is a current mirror type power supply circuit formed by two PMOS transistors P1 and P2 and two EMOS transistors N1 and N2 as shown on the left side of FIG. The bias voltage H-bias of the 'high' output from the PMOS transistor P2 is commonly input to the standby clamping unit 201 and the active clamping unit 202, and the NMOS transistor The bias voltage L-bias of 'low' output from N2 is input to the control logic unit 206a of the selection controller 206. As described above, the standby clamping unit 201, which has received the high bias voltage B-bias, has one PMOS transistor P4 and seven NMOS transistors N7-, as shown in FIG. N13) is connected in series, and the high bias voltage H-bias input from the bias unit 203 is applied to the gate of the PMOS transistor P4 to supply the PMOS transistor P. It is turned on and outputs a high level standby clamp voltage VC1 from the MOS transistor N8 and inputs it to the high level back bias generator 205. At this time, the magnitude of the standby clamp voltage VC1 is determined by the NMOS transistors N8-N13 serving as a resistance. The high level back bias generator 205 receiving the standby clamp voltage VC1 outputs a high back bias voltage VBB2 and inputs it to the back bias selector 207. On the other hand, similar to the standby clamping unit 201, the active clamping unit 202 received the same high bias voltage (H-bias) from the bias unit 203, as shown in FIG. Two PMOS transistors P3 and four NMOS transistors N3-N6 are connected in series, and the high bias voltage H-bias input from the bias unit 203 is It is applied to the gate of the MOS transistor P3 to turn on the PMOS transistor P3, and outputs the low-level active clamp voltage VC2 from the MOS transistor N4 to the low-level back bias generator 204. Enter it. At this time, the magnitude of the active clamp voltage VC2 is determined by the n-mo transistor N4-N6 or the like acting as a resistance. The low level back bias generator 204 receiving the active clamp voltage VC2 outputs a low back bias voltage VBB1 and inputs it to the back bias selector 207 similarly to the high level back bias generator 205. do. On the other hand, the selection controller 206 is a row address strobe signal (RAS: Row Address Strobe) input from the outside, the self enable signal (SELF-ENB) for enabling the self-driving mode (SELF) and the power-up mode (POWER) The first control signal SO and the second control signal S1 are generated according to the power-up enable signal UP-ENB for enabling the UP to control the selection operation of the back bias selection unit 207. do. As shown in FIG. 1, the selection control unit 206 is composed of a control logic unit 206a and a no-question NOR1, and the control logic unit 206a is shown in the lower part of FIG. Likewise, when the low bias voltage L-bias and the low back bias voltage VBB1 or the high back bias voltage VBB2 are inputted, the row address strobe signal (RAS: Row Address Strobe) inverted by the inverter I1. The self-enable signal SELF-ENB is subjected to NAND logic operation by the NAND gate NAND1, and then inverted by the inverters I2-I4 to output the first control signal SO. Then, the first control signal SO and the power-up acknowledgment air signal UP-ENB are subjected to a non-logical operation by the no-assign SOR1 (FIG. 1) to generate a second control signal SL. Hereinafter, a description will be given of the power up mode (POWER-UP), standby mode (STANDBY), active mode (ACTIVE) and self-driving mode (SELF). First, in the case of the power-up mode. In the power-up mode, as shown in the timing diagram of FIG. 3, the row address strobe signal (RAS: Row Address Strobe), power-up enable signal (UP-ENB), and self-enable input from the outside to the selection control unit 206 from the outside. Both signals SELF-ENB are high. Accordingly, as shown in FIG. 3, the selection controller 206 outputs the first and second control signals SO S1 of a row so that the first control signal SO is connected to the back bias selection unit 207. Is input to the inverter 11 and the second control signal S1 is input to the NMOS transistor N1 of the back bias selection unit 207 to charge the capacitors C1 and C2. At this time, the two inverters I1 and I2 are special inverters having a high back bias voltage VBB2 as a threshold. In the standby mode, as shown in the timing diagram of FIG. 3, the row address strobe signal RAS and the self enable signal SELF-ENB are high, and the power supply enable enable signal UP-ENB is low. Accordingly, the internal row address strobe signal RAS of the low level back bias generator 204 of FIG. 4A becomes low and eventually the back bias voltage VBB1 is generated by the low level back bias generator 204. Is not output. FIG. 4A is a detailed configuration diagram of the low level back bias generator 204. The inverted row address strobe signal RAS of the row address strobe signal RAS input from the outside is inputted through the inverter NOT3. The output of the NOR1 and NOA gate NOR1, which receives the interrupt signal INTB from the outside through the inverter NOT1, and performs the logic logic operation, and the NAND3 of NAND3, which inputs the inverter NOT2. NAND gate NAND2 for NAND logic operation, an output of NAND gate NAND2 and an NOR3 NAND logic for NAND logic output of NOR1, and NAND3 output NAND logic Inverter NOT4 (NOT5) (NOT6) to invert, ANMOS transistor N1 which transfers the output of this inverter NOT6 when the active clamp voltage VC2 is input, and this ANMOS transistor N1. Output of inverter (NOT6) It consists of the capacitor | condenser C1 outputted as BB1), and an an transistor transistor N2 (N3). 4 (b) shows the detailed configuration of the high level back bias generator 205, which is composed of an oscillator 205-1 and a pump 205-2. 4 (c) and (d) show equivalent configurations of the components of the oscillator 205-1. Meanwhile, in the standby mode, the selection controller 206 outputs the low first control signal SO and the high second control signal S1 as shown in FIG. NMOS transistor N1 (N2) of the ON) is turned on, and the NMOS transistor N3 connected to the NMOS transistor N2 through the inverter I2 is turned off. The ON current of the NMOS transistor N1 is compensated for the leakage current to the capacitor C1 so that level stabilization is performed in an active mode which will be performed later. As described above, the back bias voltage VBB1 is not output from the low level bias generation unit 204, while the high back bias voltage VBB2 is output from the high level back bias generation unit 205 and thus high. The back bias voltage VBB2 is supplied to the P well of the DRAM 300, more specifically, the P worm P + of the P well through the NMOS transistor N2 to bias the P well. By supplying the high back bias voltage VBB2 in the standby mode in this manner, as is well known, the leakage current is greatly reduced. The back bias voltage can be easily changed by supplying the back bias voltage to the P well instead of the P substrate of the DRAM 300. In the active mode, as shown in the timing diagram of FIG. 3, the row address strobe signal (RAS: Row Address Strobe) and the power-up enable signal UP-ENB are in a low state, and the self-enable signal SELF-ENB is low. Is high. Accordingly, the internal row address strobe signal RAS of the low level back bias generator 204 of FIG. 4 (a) becomes high and eventually the low back bias voltage VBB1 is generated by the low level back bias generator 204. Is output. As shown in the timing diagram of FIG. 3, since the first control signal SO is in a high state, the NMOS transistor N2 of the back bias selection unit 207 is turned off and the NMOS transistor N3 is turned on to be low. The low back bias voltage VBB1 output from the level back bias generator 204 is supplied to the P well of the DRAM 300 through the turned on NMOS transistor N3 as before. By supplying the low back bias voltage VBB1 in the active mode in this manner, as is well known, the signal transmission speed is increased. At this time, since the second control signal S1 is in the low state, the enMOS transistor N1 of the back bias selection unit 207 is turned off, which prevents mutual interference in the current active mode. Lastly, in the self-driven mode, only a refresh operation is performed and is independent of the signal transmission rate, so as in the standby mode, it is important to achieve low power by reducing the leakage current. Accordingly, as shown in the timing diagram of FIG. 3, in the self-driving mode, even if the row address strobe signal RAS is low, the high back bias voltage VBB2 output from the high level back bias generation unit 205 is used. Supply to P well to reduce leakage current. As described in detail above, the dual back bias supply circuit of the present invention reduces the leakage current in the DRAM by supplying a high back bias voltage to the P well of the DRAM when in standby mode or when low power driving is required, and lower back bias in the active mode. By supplying the voltage, the signal transmission speed in the DRAM is increased.

Claims (1)

하이레벨의 바이어스전압을 발생하는 바이어스부와, 상기 바이어스부의 하이레벨의 바이어스전압을 클램핑시켜서 스탠바이용 클랜프전압을 출력하는 스탠바이용 클램핑부와, 상기 바이어서부의 하이레벨의 바이어스전압을 클램핑시켜서 상기 스탠바이용 클램프전압보다 낮은 액티브용 클램프전압을 출력하는 액티브용 클램핑부와, 상기 액티브용 클램핑부의 액티브용 클램프전압을 입력으로 하여 낮은 백바이어스전압을 출력하는 로우레벨 백바이어스 발생부와, 상기 스탠바이용 클램핑부의 스탠바이용 클램프전압을 입력으로 하여 높은 백바이어스전압을 출력하는 하이레벨 백바이어스발생부와, 상기 하이레벨 백바이어스발생부에서 출력되는 높은 백바이어스전압과 상기 오우레벨 백바이어스발생부에서 출력되는 낮은 백바이어스전압을 선택하여 디램의 P우물에 공급하는 백바이어스선택부와, 상기 백바이어스선택부의 선택동작을 디램의 모드에 따라 구분하여 제어하는 선택제어부를 구분한 것을 특징으로 하는 이중 백바이어스 공급회로, 제1항에 있어서, 선택제어부는 스탠바이모드에서는 상기 하이레벨 백바이어스발생부의 높은 백바이어스전압이 디램의 P우물에 공급되도록, 액티브모드에서는 상기 로우레벨 백바이어스발생부의 낮은 백바이어스전압이 상기 디램의 P우물에 공급되도록, 상기 백바이어스선택부의 선택동작을 제어하는 것을 특징으로 하는 이중 백바이어스 공급회로.A bias portion for generating a high level bias voltage, a standby clamping portion for outputting a standby clamp voltage by clamping a high level bias voltage of the bias portion, and clamping a high voltage bias voltage of the biaser portion An active clamping unit for outputting an active clamp voltage lower than a standby clamp voltage, a low level back bias generator for outputting a low back bias voltage by inputting an active clamp voltage of the active clamping unit, and the standby A high level back bias generator for outputting a high back bias voltage as a standby clamp voltage of the clamping unit, a high back bias voltage output from the high level back bias generator, and an output of the low level back bias generator Low back bias voltage The dual back bias supply circuit of claim 1, further comprising a back bias selection unit for supplying the P well of the DRAM and a selection control unit for controlling the selection operation of the back bias selection unit according to the mode of the DRAM. The select controller is configured to supply a high back bias voltage of the high level back bias generator to the P well of the DRAM in the standby mode, and a low back bias voltage of the low level back bias generator to the P well of the DRAM in the active mode. And controlling the selection operation of the back bias selection unit.
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