KR0171941B1 - Back bias voltage generating circuit - Google Patents

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KR0171941B1 KR1019950039158A KR19950039158A KR0171941B1 KR 0171941 B1 KR0171941 B1 KR 0171941B1 KR 1019950039158 A KR1019950039158 A KR 1019950039158A KR 19950039158 A KR19950039158 A KR 19950039158A KR 0171941 B1 KR0171941 B1 KR 0171941B1
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Abstract

본 발명은 반도체 기억장치의 백 바이어스 전위 발생회로에 관한 것으로, 데이터 입/출력 핀의 전위를 감지하는 전위 감지수단으로 부터의 출력신호와 기판전위의 상태에 따라 펌핑회로의 동작을 제어하는 펌핑회로 제어수단을 구비하여 데이터 출력버퍼에서 발생하는 네가티브 노이즈에 의하여 칩이 오동작되는 것을 방지하였다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a back bias potential generating circuit of a semiconductor memory device, comprising: a pumping circuit for controlling the operation of a pumping circuit according to an output signal from a potential sensing means for sensing a potential of a data input / output pin and a state of a substrate potential; The control means prevents the chip from malfunctioning due to the negative noise generated in the data output buffer.

Description

백 바이어스 전위 발생회로Back bias potential generating circuit

제1도는 종래의 백 바이어스 전위 발생 회로도.1 is a conventional back bias potential generating circuit diagram.

제2도는 종래의 데이터 출력버퍼 및 데이터 입력버퍼의 구성도.2 is a block diagram of a conventional data output buffer and a data input buffer.

제3도는 본 발명에 따른 백 바이어스 전위 발생회로의 블록도.3 is a block diagram of a back bias potential generating circuit according to the present invention.

제4도는 제3도에 도시된 전위 감지기의 회로도.4 is a circuit diagram of the potential detector shown in FIG.

제5도는 제3도에 도시된 Vbb펌프 제어기의 회로도.5 is a circuit diagram of the Vbb pump controller shown in FIG.

제6도는 제5도에 도시된 Vbb펌프 제어회로의 동작 타이밍도.6 is an operation timing diagram of the Vbb pump control circuit shown in FIG.

제7도는 제3도에 도시된 링 오실레이터의 회로도.7 is a circuit diagram of the ring oscillator shown in FIG.

제8도는 제3도에 도시된 Vbb펌프의 회로도.8 is a circuit diagram of the Vbb pump shown in FIG.

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

11 : Vbb 전위레벨 검출기 12 : 링 오실레이터11 Vbb potential level detector 12 ring oscillator

13 : Vbb 전위 펌핑회로 14 : 풀-업 드라이버 구동회로13 Vbb potential pumping circuit 14 pull-up driver driving circuit

15 : 풀-다운 드라이버 구동회로 16 : 입/출력 패드15 pull-down driver drive circuit 16 input / output pad

17 : 데이터 입력 버퍼 21 : 전위 감지기17: data input buffer 21: potential detector

22 : Vbb 펌프 제어기 23 : 링 오실레이터22 Vbb Pump Controller 23 Ring Oscillator

24 : Vbb 전위 펌핑회로 30 : 시간지연회로24: Vbb potential pumping circuit 30: time delay circuit

본 발명은 반도체 기억장치의 백 바이어스 전위 발생회로에 관한 것으로, 특히 입/출력 핀에서 발생하는 네가티브 노이즈(negative nosie)에 의하여 칩이 오동작되는 것을 방지한 백 바이어스 전위 발생회로에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a back bias potential generating circuit of a semiconductor memory device, and more particularly to a back bias potential generating circuit which prevents a chip from malfunctioning due to negative noise generated at an input / output pin.

본 발명은 P-타입(type) 기판(Substrate)에 인가되는 백 바이어스 전위 발생회로에 관한 것으로, 기억장치가 아닌 경우에도 P-sub 기판을 사용하는 모든 반도체 기억장치에 적용이 가능하다.The present invention relates to a back bias potential generating circuit applied to a P-type substrate. The present invention can be applied to any semiconductor memory device using a P-sub substrate even when the memory device is not a storage device.

반도체 기억장치상의 일반회로의 분리 등을 목적으로 웰(well)이나 기판에 인가되어 웰 또는 기판과 일반회로의 접합면을 역바이어스(Reverse-Bias)상태로 유지시킴으로써, 일반회로가 오동작하는 것을 방지하는 것이 백 바이어스(VBB)전위 발생회로의 역할이다.It is applied to a well or a substrate for the purpose of separating the general circuit on the semiconductor memory device, and maintains the junction surface of the well or the substrate and the general circuit in a reverse bias state, thereby preventing the general circuit from malfunctioning. It is the role of the back bias (V BB ) potential generating circuit.

제1도는 종래의 백 바이어스 전위 발생 회로도로서, 백 바이어스전위를 감지한 신호를 출력하는 백 바이어스 전위레벨 검출기(11)와, 상기 백 바이어스 전위레벨 검출기(11)의 출력에 의해 제어되어 일정한 주기의 펄스 신호를 출력하는 링 오실레이터(12)와, 상기 링 오실레이터(12)로 부터의 펄스 신호에 의하여 동작되어 백 바이어스 전압노드(VBB)에 전하를 공급하는 백 바이어스 전위 펑펌회로(13)로 구성되어 있다.FIG. 1 is a conventional back bias potential generating circuit diagram, which is controlled by a back bias potential level detector 11 for outputting a signal having sensed a back bias potential, and controlled by an output of the back bias potential level detector 11 at a constant period. A ring oscillator 12 for outputting a pulse signal and a back bias potential funnel circuit 13 that is operated by a pulse signal from the ring oscillator 12 to supply electric charges to a back bias voltage node V BB . It is.

상기 회로의 동작을 간단히 설명하면, 백 바이어스 전압노드(VBB)의 전위레벨을 감지한 상기 백 바이어스 전위레벨 검출기(11)의 출력상태에 따라 링 오실레이터(12)가 일정한 구동되어 펄스 신호를 발생하게 되고, 이 출력된 펄스 신호에 의해 상기 역 바이어스 전위 펌핑회로(13)가 동작하여 상기 백 바이어스 전압노드(VBB)로부터의 전하를 뽑아 전위를 낮추게 된다.Briefly describing the operation of the circuit, the ring oscillator 12 is driven in a constant manner according to the output state of the back bias potential level detector 11 which senses the potential level of the back bias voltage node V BB to generate a pulse signal. In response to the output pulse signal, the reverse bias potential pumping circuit 13 operates to extract electric charges from the back bias voltage node V BB to lower the potential.

제2도는 종래기술에 다른 문제점을 설명하기 위한 데이터 출력버퍼 및 데이터 입력버퍼의 구성도를 나타낸 것으로, 데이터 출력버퍼의 출력단(N3) 및 데이터 입력버퍼의 입력단(N4)사이에 한 개의 입출력 패드(이하 I/O PAD라 함)(16)가 구성되어 있다.2 is a block diagram of a data output buffer and a data input buffer for explaining another problem in the prior art, wherein one input / output pad (between the output terminal N3 of the data output buffer and the input terminal N4 of the data input buffer ( (Hereinafter referred to as I / O PAD) 16 is configured.

상기 I/O PAD(16)에 (-)전위가 인가된다고 가정하면(즉, 라이트(write)동작인 경우), 풀-업 및 풀-다운 드라이버 구동회로(14,15)의 출력노드(N1,N2)는 모두 접지전압(Vss)레벨을 가지게 되므로, 풀-업 드라이버(MN1) 및 풀-다운 드라이버(MN2)는 모두 턴-오프 상태가 된다. 이런 상태에서 상기 I/O PAD(16)에 -2V전위가 인가될 경우 상기 풀-업 드라이버(MN1)의 게이트-소오스간에 걸리는 전압(Vgs)은 +2V가 되고, 상기 풀-다운 드라이버(MN2)의 Vgs전위 또한 +2V가 된다. 따라서 상기 풀-업 드라이버(MN1)를 통하여 흐르는 전류(IU)는 전원전압(Vdd)에서 상기 I/O PAD(16)로 흐르고, 상기 풀-다운 드라이버(MN2) 를 통하여 흐르는 전류(Id)는 접지전압(Vss)에서 상기 I/O PAD(16)로 흐르게 되어 외부 드라이버를 통해 밖으로 흘러나가게 된다. 이때, 상기 풀-업 드라이버(MN1)의 드레인-소오스간 전압(VDS)의 전위차는 VDD-V(I/O)이고, 상기 풀-다운 드라이버(MN2)의 드레인-소오스간 전압(VDS)의 전위차는 VSS-V(I/O)이므로, 상기 풀-업 드라이버(MN1)를 통하여 흐르는 전류(IU)가 상기 폴-다운 드라이버(MN2)를 통하여 흐르는 전류(Id)보다 크다. 따라서 기판으로 주입되는 전하의 양이 증가하게 된다. 이는 상기 I/O PAD(16)의 개수가 많을수록 기판으로의 전하 주입이 비례적으로 증가되어 백 바이어스 전위레벨의 증가를 가져오게 되고, 이로인해 래치-업 등의 원인으로 칩의 오동작을 초래하게 된다.Assuming that a negative potential is applied to the I / O PAD 16 (ie, a write operation), the output nodes N1 of the pull-up and pull-down driver driving circuits 14 and 15 are applied. Since N2 has a ground voltage Vss level, both the pull-up driver MN1 and the pull-down driver MN2 are turned off. In this state, when a -2V potential is applied to the I / O PAD 16, the voltage Vgs applied to the gate-source of the pull-up driver MN1 becomes + 2V, and the pull-down driver MN2 The Vgs potential of) also becomes + 2V. Therefore, the current I U flowing through the pull-up driver MN1 flows from the power supply voltage Vdd to the I / O PAD 16 and the current I d flowing through the pull-down driver MN2. ) Flows from the ground voltage Vss to the I / O PAD 16 and flows out through the external driver. In this case, the potential difference between the drain-source voltage V DS of the pull-up driver MN1 is V DD -V ( I / O ), and the drain-source voltage V of the pull-down driver MN2. Since the potential difference of DS ) is V SS -V ( I / O ), the current I U flowing through the pull-up driver MN1 is greater than the current I d flowing through the fall-down driver MN2. Big. Therefore, the amount of charge injected into the substrate is increased. As the number of I / O PADs 16 increases, charge injection to the substrate increases proportionally, leading to an increase in the back bias potential level, thereby causing chip malfunction due to latch-up. do.

따라서 본 발명의 목적은 입/출력 핀에서 발생하는 네가티브 노이즈에 의하여 칩이 오동작되는 것을 방지한 백 바이어스 전위 발생회로를 제공함에 있다.Accordingly, an object of the present invention is to provide a back bias potential generating circuit which prevents a chip from malfunctioning due to negative noise generated at an input / output pin.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 백 바이어스 전위 발생회로에서는 입/출력 핀으로 부터의 전위를 감지한 신호를 출력하는 전위감지수단과,In order to achieve the above object, in the back bias potential generating circuit of the present invention, potential sensing means for outputting a signal sensed by the potential from the input and output pins;

상기 전위감지수단으로 부터의 출력신호와 기판전위에 의해 전하펌핑동작을 제어하기 위한 펌핑 제어수단과,Pumping control means for controlling the charge pumping operation by an output signal from the potential sensing means and a substrate potential;

상기 백 바이어스 펌프 제어수단으로 부터의 출력신호에 의해 일정한 펄스 신호를 발생하는 링 오실레이터와,A ring oscillator for generating a constant pulse signal by an output signal from said back bias pump control means;

상기 링 오실레이터로 부터의 펄스 신호에 의해 상기 입/출력 핀으로 전하를 펌핑해 주는 백 바이어스 전위펌핑수단을 구비하였다.And a back bias potential pumping means for pumping charge to the input / output pins by a pulse signal from the ring oscillator.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 더 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described an embodiment of the present invention in more detail.

제3도는 본 발명에 따른 백 바이어스 전위 발생회로의 블록도로서, 입/출력 핀으로 부터의 전위를 감지한 신호를 출력하는 전위 감지기(21)와,3 is a block diagram of a back bias potential generating circuit according to the present invention, which includes a potential detector 21 for outputting a signal sensed by an input / output pin;

상기 전위 감지기(21)로 부터의 출력신호에 의해 전하펌핑동작을 제어하기 위한 펌프 제어기(22)와, 상기 펌프 제어기(22)로 부터의 출력신호에 의해 일정한 펄스 신호를 발생하는 링 오실레이터(23)와,A pump controller 22 for controlling the charge pumping operation by the output signal from the potential detector 21 and a ring oscillator 23 which generates a constant pulse signal by the output signal from the pump controller 22. )Wow,

상기 링 오실레이터(23)로 부터의 펄스 신호에 의해 상기 입/출력핀으로 전하를 펌핑해주는 백 바이어스 전위 펌핑 회로(24)를 구비하였다.A back bias potential pumping circuit 24 is provided to pump charge to the input / output pins by the pulse signal from the ring oscillator 23.

제4도는 제3도에 도시된 전위 감지기의 회로도로서, 전원전압(Vdd) 및 노드(N5) 사이에 접속되며 게이트가 입/출력 핀에 연결된 PMOS트랜지스터(MP1)와, 상기 노드(N5) 및 접지전압(Vss)사이에 접속되며 게이트에 제어신호(WRAS)가 인가되는 NMOS트랜지스터(MN3)와, 전원전압 및 노드(N6)사이에 접속되며 게이트가 상기 노드(N6)에 연결된 PMOS 트랜지스터(MP2)와, 전원전압 및 노드(N7)사이에 접속되며 게이트가 상기 노드(N6)에 연결된 PMOS트랜지스터(MP3)와, 상기 노드(N6) 및 노드(N8)사이에 접속되며 게이트가 상기 노드(N5) 에 연결된 NMOS트랜지스터(MN4)와, 상기 노드(N7) 및 노드(N8)사이에 접속되며 게이트에 기준전압(Vref)이 인가되는 NMOS트랜지스터(MN5)와, 상기 노드(N8) 및 접지전압 사이에 접속되며 게이트가 상기 노드(N5)에 연결된 NMOS트랜지스터(MN6)를 구비한다. 그리고 전원전압 및 노드(N9)사이에 접속되며 게이트가 상기 노드(N7)에 연결된 PMOS트랜지스터(MP4)와, 상기 노드(N9) 및 접지전압 사이에 접속되며 게이트가 상기 노드(N5)에 연결된 NMOS트랜지스터(MN7)와, 상기 노드(N9) 및 노드(N10)사이에 접속된 인버터(G1)를 구비한다. 상기 제어신호(WRAS)는 라이트 사이클(write cycle)동안 로직하여 상태를 갖는 클럭을 나타낸 것으로, 리드(read)사이클에서는 로직로우가 되어 상기 NMOS트랜지스터(MN3)를 턴-오프시킴으로써 전류소모를 차단시켰다.FIG. 4 is a circuit diagram of the potential detector shown in FIG. 3, which is a PMOS transistor MP1 connected between a power supply voltage Vdd and a node N5 and whose gate is connected to an input / output pin, and the node N5 and An NMOS transistor MN3 connected between a ground voltage Vss and a control signal WRAS applied to a gate, and a PMOS transistor MP2 connected between a power supply voltage and a node N6 and whose gate is connected to the node N6. ), A PMOS transistor MP3 connected between a power supply voltage and a node N7 and a gate connected to the node N6, and connected between the node N6 and a node N8, and a gate connected to the node N5. NMOS transistor (MN4) connected to the N, NMOS transistor (MN5) connected between the node (N7) and node (N8), the reference voltage (Vref) is applied to the gate, and between the node (N8) and ground voltage And an NMOS transistor MN6 connected to the node N5 and connected to a gate thereof. And a PMOS transistor MP4 connected between a power supply voltage and a node N9 and a gate connected to the node N7, and an NMOS connected between the node N9 and a ground voltage and a gate connected to the node N5. A transistor MN7 and an inverter G1 connected between the node N9 and the node N10 are provided. The control signal WRAS is a clock having a logic state during a write cycle. The control signal WRAS is logic low in a read cycle, thereby cutting off current consumption by turning off the NMOS transistor MN3. .

그 동작을 살펴보면, 입/출력 핀의 전위가 낮아지면 상기 노드(N5)의 전위가 상승하고, 상기 노드(N7)는 상기 PMOS트랜지스터(MP2,MP3)로 구성된 커런트 미러의 동작에 의해 전위가 높아지게 된다. 따라서 상기 PMOS트랜지스터(MP4)의 드라이버 능력이 감소되어 상기 노드(N9)의 전위는 낮아지므로, 노드(N10)으로 출력되는 출력신호(DETi)는 '하이'값을 가지게 된다.Looking at the operation, when the potential of the input / output pin is lowered, the potential of the node (N5) is increased, the node (N7) is increased by the operation of the current mirror composed of the PMOS transistors (MP2, MP3). do. Therefore, since the driver capability of the PMOS transistor MP4 is reduced and the potential of the node N9 is lowered, the output signal DETi output to the node N10 has a high value.

상기와 같은 입/출력 핀의 전위 감지기(제4a도)는 입/출력 핀의 개수 만큼 필요하게 된다.As described above, the potential detector (Fig. 4A) of the input / output pins is required as many as the number of input / output pins.

제4b도는 제4a도의 전위 감지기의 출력신호를 합하는 장치로, 전원전압 및 노드(N11)사이에 접속되며 게이트에 제어신호(WRAS)가 인가되는 PMOS트랜지스터(MP5)와, 상기 노드(N11) 및 접지전압 사이에 접속되며 게이트에 상기 전위 감지기의 출력신호(Deti)가 인가되는 NMOS트랜지스터(MNN)를 구비한다.FIG. 4B is a device for adding the output signals of the potential detector of FIG. 4A. The PMOS transistor MP5 is connected between the power supply voltage and the node N11 and the control signal WRAS is applied to the gate. The node N11 and The NMOS transistor MN N is connected between the ground voltages and to which the output signal Deti of the potential detector is applied to the gate.

상기 제어신호(WRAS)가 '로우'인 동안에는 상기 노드(N11)로 출력되는 출력신호(/det_or)는 '하이' 값을 갖다가, 상기 전위 감지기의 출력신호(Det0~Detn)중 어느 한 개라도 '하이'값을 가지면 상기 출력신호(/det_or)는 '로우'로 변하게 된다.While the control signal WRAS is 'low', the output signal / det_or output to the node N11 has a high value and any one of the output signals Det0 to Detn of the potential detector. Even if the value is 'high', the output signal / det_or is changed to 'low'.

제5도는 제3도에 도시된 VBB펌프 제어기의 회로도로서, 상기 전위감지기의 출력신호(/det_or)를 입력하는 노드(N11)와, 상기 노드(N11) 및 노드(N12)사이에 직렬접속된 인버터(G2 내지 G5)와, 상기 노드(N11,N12)를 입력으로 하여 NAND연산한 값을 노드(N13)로 출력하는 NAND게이트(G6)를 구비한다. 그리고 전원전압 및 노드(N14)사이에 접속되며 게이트에 제어신호(WRAS)의 반전신호가 인가되는 PMOS트랜지스터(MP6)와, 상기 노드(N14) 및 접지전압 사이에 직렬접속되며 각각의 게이트에 기판전위(Vbb)가 공통으로 인가되는 PMOS트랜지스터(MP7 내지 MP9)와, 전원전압 및 노드(N15)사이에 접속되며 게이트가 상기 노드(N15)에 연결된 PMOS트랜지스터(MP10)와, 상기 노드(N15) 및 노드(N16)사이에 접속되며 게이트가 상기 노드(N14)에 연결된 PMOS트랜지스터(MP11)와, 상기 노드(N16) 및 노드(N17)사이에 접속되며 게이트가 상기 노드(N14)에 연결된 NMOS트랜지스터(MN10)와, 상기 노드(N17) 및 접지전압 사이에 접속되며 게이트가 상기 노드(N17)에 연결된 NMOS트랜지스터(MN11)를 구비한다. 또한 상기 노드(N16) 및 노드(N18)사이에 접속된 인버터(G9)와, 상기 노드(N13) 및 노드(N18)를 입력으로 하여 NOR연산한 값을 노드(N19)로 출력하는 NOR게이트(G7)를 구비한다.FIG. 5 is a circuit diagram of the V BB pump controller shown in FIG. 3, and is connected in series between a node N11 for inputting the output signal / det_or of the potential sensor and the node N11 and a node N12. Inverters G2 to G5 and NAND gates G6 for outputting the NAND-operated values to the node N13 as the inputs of the nodes N11 and N12. And a PMOS transistor MP6 connected between the power supply voltage and the node N14 and to which an inverted signal of the control signal WRAS is applied to the gate, and connected in series between the node N14 and the ground voltage. PMOS transistors MP7 to MP9 to which a potential Vbb is commonly applied, a PMOS transistor MP10 connected between a power supply voltage and a node N15, and a gate thereof connected to the node N15, and the node N15. And a PMOS transistor MP11 connected between the node N16 and a gate connected to the node N14, and an NMOS transistor connected between the node N16 and the node N17 and a gate connected to the node N14. An NMOS transistor MN11 connected between the node M17 and the node N17 and the ground voltage, and having a gate connected to the node N17, is provided. In addition, an inverter G9 connected between the node N16 and the node N18, and a NOR gate for outputting the NOR operation value to the node N19 by inputting the node N13 and the node N18 to the node N19 ( G7).

그 동작을 살펴보면, 제어신호(WRAS)가 하이로 인에이블되면 상기 PMOS트랜지스터(MP6)가 턴-온되어 상기 노드(N14)로 전원전위를 공급한다. 상기 노드(N14)의 전위는 상기 PMOS트랜지스터(MP7 내지 MP9)의 게이트로 인가되는 기판전위(Vbb)의 전위레벨에 의해 그 전위가 결정된다. 만일, 상기 기판전위(Vbb)가 임계값보다 높으면 상기 노드(N14)는 '하이'값을 가지므로, 상기 NMOS트랜지스터(MN10,MN11)가 구동되어 상기 노드(N16) 의 전위를 로우, 노드(N18)의 전위를 하이로 만든다. 여기서 제6도에 도시된 동작 타이밍도를 참조하여 살펴보면, 상기 노드(N19)로부터 출력되는 출력신호(/OSCE)는 상기 노드(N11)로 입력되는 전위 감지기의 출력신호(/DET_or)가 로우로 인에이블되거나, 또는 상기 노드(N18)의 신호가 하이로 인에이블된 상태이면 로우로 인에이블을 유지한다. 상기 인버터(G2 내지 G5)로 구성된 시간지연회로(30)는 상기 입력신호(det_or)의 디스에이블 시간을 연장시키기 위한 것으로써, 제6도의 타이밍도에 도시된 △t의 영역에 해당한다.In operation, when the control signal WRAS is enabled high, the PMOS transistor MP6 is turned on to supply a power potential to the node N14. The potential of the node N14 is determined by the potential level of the substrate potential Vbb applied to the gates of the PMOS transistors MP7 to MP9. If the substrate potential Vbb is higher than the threshold value, the node N14 has a high value, so the NMOS transistors MN10 and MN11 are driven to bring the potential of the node N16 low and the node ( Make the potential of N18) high. Here, referring to the operation timing diagram illustrated in FIG. 6, the output signal / OSCE output from the node N19 has a low output signal / DET_or of the potential detector input to the node N11. Enabled or maintained low when the signal of the node N18 is enabled high. The time delay circuit 30 composed of the inverters G2 to G5 extends the disable time of the input signal det_or, and corresponds to the region? T shown in the timing diagram of FIG.

제7도는 제3도에 도시된 링 오실레이터의 회로도로서, 상기 Vbb펌핑회로(24)를 동작시키기 위한 종래에서 사용되고 있는 링 오실레이터를 도시한 것이다.FIG. 7 is a circuit diagram of the ring oscillator shown in FIG. 3, which shows a ring oscillator conventionally used for operating the Vbb pumping circuit 24. As shown in FIG.

상기 Vbb펌프 제어기(22)로 부터의 출력신호(/osce)가 로우로 인에이블되는 동안 상기 링 오실레이터의 출력신호(BB,/BB)는 서로 다른 극성으로 토글되어 상기 Vbb전위 펌핑회로(24)를 구동시키게 된다.While the output signal (/ osce) from the Vbb pump controller 22 is enabled low, the output signals (BB, / BB) of the ring oscillator are toggled to different polarities so that the Vbb potential pumping circuit (24) Will be driven.

제8도는 제3도에 도시된 Vdd펌핑회로의 회로도로서, 종래에서 사용되고 있는 Vbb펌핑 회로도이다.8 is a circuit diagram of the Vdd pumping circuit shown in FIG. 3, which is a conventional Vbb pumping circuit diagram.

상기 Vbb펌핑 회로의 동작을 살펴보면 상기 링 오실레이터의 출력신호(BB)가 하이에서 로우로 되고, 출력신호(/BB)가 로우에서 하이로 되면, NMOS트랜지스터(MN12)는 턴-온되고, NMOS트랜지스터(MN13) 및 PMOS트랜지스터(MP16)은 턴-오프되게 된다. 따라서 노드(N20)의 전위는 상기 출력신호(BB)가 하이에서 로우로 됨에 따라 접지전위에서 (-)큰 전위로 낮아지며, 상기 NMOS트랜지스터(MN12)를 통해 기판전위(Vbb)가 상기 노드(N20)으로 디스차지된다. 상기 출력신호(BB)가 로우에서 하이로 되고, 상기 출력신호(/BB)가 하이에서 로우로 될 경우는 상기와 그 동작이 반대이다.Referring to the operation of the Vbb pumping circuit, when the output signal BB of the ring oscillator goes from high to low and the output signal / BB goes from low to high, the NMOS transistor MN12 is turned on and the NMOS transistor is turned on. The MN13 and the PMOS transistor MP16 are turned off. Therefore, as the output signal BB goes from high to low, the potential of the node N20 is lowered to a large negative potential at the ground potential, and the substrate potential Vbb becomes the node N20 through the NMOS transistor MN12. Is discharged). When the output signal BB goes from low to high and the output signal / BB goes from high to low, its operation is reversed.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명의 백 바이어스 전위 발생회로를 반도체 기억장치의 내부에 구현하게 되면 데이터 입/출력 핀에 (-)전위가 인가되는 경우에도 칩이 안정되게 동작하여 신뢰성을 향상시킬 수 있다.As described above, if the back bias potential generating circuit of the present invention is implemented in the semiconductor memory device, the chip operates stably even when a negative potential is applied to the data input / output pins, thereby improving reliability. have.

Claims (3)

반도체 기억장치의 백 바이어스 전위 발생회로에 있어서, 입 출력 핀으로 부터의 전위를 감지한 신호를 출력하는 전위감지수단과, 상기 전위감지수단으로 부터의 출력신호와 기판전위에 의해 전하펌핑동작으로 제어하기 위한 펌핑 제어수단과, 상기 펌핑 제어수단으로 부터의 출력신호에 의해 일정한 펄스 신호를 발생하는 링 오실레이터와, 상기 링 오실레이터로 부터의 펄스 신호에 의해 상기 입/출력 핀으로 전하를 펌핑해 주는 백 바이어스 전위펌핑수단을 구비한 것을 특징으로 하는 백 바이어스 전위 발생회로.A back bias potential generating circuit of a semiconductor memory device, comprising: a potential sensing means for outputting a signal sensed by an input / output pin and a charge pumping operation by an output signal from the potential sensing means and a substrate potential; A pump for controlling charge to the input / output pins by a pumping control means, a ring oscillator generating a constant pulse signal by an output signal from the pumping control means, and a pulse signal from the ring oscillator Back bias potential generating circuit comprising a bias potential pumping means. 제1항에 있어서, 상기 전위감지수단은, 전원전압(Vdd) 및 노드(N5)사이에 접속되며 게이트가 입/출력 핀에 연결된 PMOS트랜지스터(MP1)와, 상기 노드(N5) 및 접지전압(Vss)사이에 접속되며 게이트에 제어신호(WRAS)가 인가되는 NMOS트랜지스터(MN3)와, 전원전압 및 노드(N6)사이에 접속되며 게이트가 상기 노드(N6)에 연결된 PMOS트랜지스터(MP2)와, 전원전압 및 노드(N7) 사이에 접속되며 게이트가 상기 노드(N6)에 연결된 PMOS트랜지스터(MP3)와, 상기 노드(N6) 및 노드(N8)사이에 접속되며 게이트가 상기 노드(N5)에 연결된 NMOS트랜지스터(MN4)와, 상기 노드(N7) 및 노드(N8)사이에 접속되며 게이트에 기준전압(Vref)이 인가되는 NMOS트랜지스터(MN5)와, 상기 노드(N8) 및 접지전압 사이에 접속되며 게이트가 상기 노드(N5)에 연결된 NMOS트랜지스터(MN6)와, 전원전압 및 노드(N9)사이에 접속되며 게이트가 상기 노드(N7)에 연결된 PMOS트랜지스터(MP4)와, 상기 노드(N9) 및 접지전압 사이에 접속되며 게이트가 상기 노드(N5)에 연결된 NMOS트랜지스터(MN7)와, 상기 노드(N9) 및 노드(N10)사이에 접속된 인버터(G1)와, 전원전압 및 노드(N11)사이에 접속되며 게이트에 제어신호(WRAS)가 인가되는 PMOS트랜지스터(MP5)와, 상기 노드(N11) 및 접지전압 사이에 접속되며 게이트에 상기 전위 감지기의 출력신호(Deti)가 인가되는 NMOS트랜지스터(MNN)로 구성된 것을 특징으로 하는 백 바이어스 전위 발생회로.2. The PMOS transistor (MP1) of claim 1, wherein the potential sensing means is connected between a power supply voltage (Vdd) and a node (N5) and whose gate is connected to an input / output pin. A NMOS transistor MN3 connected between Vss and a control signal WRAS applied to a gate, a PMOS transistor MP2 connected between a power supply voltage and a node N6 and having a gate connected to the node N6; A PMOS transistor MP3 connected between a power supply voltage and node N7 and a gate connected to node N6, and connected between node N6 and node N8, and a gate connected to node N5. An NMOS transistor MN4, connected between the node N7 and the node N8, and connected between an NMOS transistor MN5 to which a reference voltage Vref is applied to a gate, and between the node N8 and a ground voltage. A gate is connected between the NMOS transistor MN6 connected to the node N5, the power supply voltage, and the node N9. A PMOS transistor MP4 having a gate connected to the node N7, a node connected to the node N9 and a ground voltage, and a NMOS transistor MN7 having a gate connected to the node N5, and the node N9. And an inverter G1 connected between the node N10, a PMOS transistor MP5 connected between the power supply voltage and the node N11 and to which a control signal WRAS is applied to a gate, and the node N11 and ground. And an NMOS transistor (MN N ) connected between voltages and to which an output signal (Deti) of the potential detector is applied to a gate. 제1항에 있어서, 상기 펌핑 제어 수단은, 상기 전위 감지수단의 출력신호(/det_or)를 입력하는 노드(N11)와, 상기 노드(N11) 및 노드(N12)사이에 직렬접속된 인버터(G2 내지 G5)와, 상기 노드(N11,N12)를 입력으로 하여 NAND연산한 값을 노드(N13)로 출력하는 NAND게이트(G6)와, 전원전압 및 노드(N14)사이에 접속되며 게이트에 제어신호(WRAS)의 반전신호가 인가되는 PMOS트랜지스터(MP6)와, 상기 노드(N14) 및 접지전압 사이에 직렬접속되며 각각의 게이트에 기판전위(Vbb)가 공통으로 인가되는 PMOS트랜지스터(MP7 내지 MP9)와, 전원전압 및 노드(N15)사이에 접속되며 게이트가 상기 노드(N15)에 연결된 PMOS트랜지스터(MP10)와, 상기 노드(N15) 및 노드(N16)사이에 접속되며 게이트가 상기 노드(N14)에 연결된 PMOS트랜지스터(MP11)와, 상기 노드(N16) 및 노드(N17) 사이에 접속되며 게이트가 상기 노드(N14)에 연결된 NMOS트랜지스터(MN10)와, 상기 노드(N17) 및 접지전압 사이에 접속되며 게이트가 상기 노드(N17)에 연결된 NMOS트랜지스터(MN11)와, 상기 노드(N16) 및 노드(N18)사이에 접속된 인버터(G9)와,상기 노드(N13) 및 노드(N18)를 입력으로 하여 NOR연산한 값을 노드(N19)로 출력하는 NOR게이트(G7)로 구성된 것을 특징으로 하는 백 바이어스 전위 발생회로.2. The pump according to claim 1, wherein the pumping control means comprises: a node (N11) for inputting an output signal (/ det_or) of the potential sensing means, and an inverter (G2) connected in series between the node (N11) and a node (N12). To G5), a NAND gate G6 for outputting the NAND operation value to the node N13 by inputting the nodes N11 and N12 to the node N13, a power supply voltage and a node N14, and a control signal to the gate. PMOS transistor MP6 to which the inverted signal of WRAS is applied, and PMOS transistors MP7 to MP9 connected in series between the node N14 and the ground voltage, and to which the substrate potential Vbb is commonly applied to each gate. And a PMOS transistor MP10 connected between a power supply voltage and a node N15 and a gate connected to the node N15, and connected between the node N15 and a node N16, and a gate connected to the node N14. A PMOS transistor MP11 connected to the node N16 and a node N17, the gate of which is connected to the NMOS transistor MN10 connected to node N14, NMOS transistor MN11 connected between the node N17 and the ground voltage and whose gate is connected to node N17, and the node N16 and node N18. A back bias comprising: an inverter G9 connected between the NOR gate G7 and a node N13, which is connected to the node N13 and the node N18 and outputs a NOR operation value to the node N19; Potential generating circuit.
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