KR100803371B1 - 내부 전압 생성 회로 - Google Patents

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KR100803371B1
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김명진
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주식회사 하이닉스반도체
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Abstract

본 발명의 내부 전압 생성 회로는 내부 전압과 제1 기준 전압을 비교하여 제1 감지 신호를 출력하는 레벨 디텍터; 공급 전압과 제2 기준 전압을 비교하여 제2 감지 신호를 출력하는 공급 전압 디텍터; 제1 감지 신호에 응답하여 오실레이션 동작을 수행하고, 제2 감지 신호에 응답하여 상기 오실레이션 동작을 위한 제1 루프 경로 또는 제2 루프 경로를 선택하여 발진 신호를 출력하는 루프 선택 오실레이터; 및 루프 선택 오실레이터의 출력에 따라 펌핑하여 내부 전압을 생성하는 차지 펌프를 포함한다.
내부 전압, 레벨 디텍터, 오실레이터, 차지 펌프, 주기

Description

내부 전압 생성 회로{Internal Voltage Generating Circuit}
도 1은 종래 기술에 따른 내부 전압 생성 회로의 블록도,
도 2는 본 발명에 따른 내부 전압 생성 회로의 블록도,
도 3은 도 2에 도시한 루프 선택 오실레이터의 일 실시예를 나타낸 블록도,
도 4는 도 2에 도시한 루프 선택 오실레이터의 다른 실시예를 나타낸 블록도,
도 5는 도 3에 도시한 루프 선택 오실레이터의 상세 회로도,
도 6은 도 4에 도시한 루프 선택 오실레이터의 상세 회로도이다.
<도면의 주요 부분에 대한 부호 설명>
100 : 레벨 디텍터 200 : 오실레이터
300 : 차지 펌프 400 : 루프 선택 오실레이터
410 : 제1 루프 로직 게이트부 420 : 제2 루프 로직 게이트부
430 : 선택 로직 게이트부 440 : 구동부
450 : 오실레이터 출력 버퍼 500 : 공급 전압 레벨 디텍터
본 발명은 반도체 집적 회로에 관한 것으로, 구체적으로는 내부 전압 발생 회로에 관한 것이다.
일반적으로, 내부 전압 발생 회로는 반도체 장치의 내부에 사용되는 내부 전압을 발생하는 회로로서, 공급 전압보다 높은 내부 전압을 생성하는 고전압 발생 회로, 접지 전압보다 낮은 내부 전압을 생성하는 백 바이어스 전압 발생 회로, 기준 전압을 생성하는 기준 전압 발생 회로등이 있다.
예컨대, 반도체 메모리 장치의 경우, 고전압 발생 회로는 워드 라인을 활성화하기 위하여 사용되며, 백 바이어스 전압 발생 회로에서 생성된 백 바이어스 전압은 피모스 트랜지스터가 형성되는 엔웰(N-well)에 인가되어 피모스 트랜지스터의 문턱 전압을 조절한다.
도 1은 종래 기술에 따른 내부 전압 생성 회로의 블록도이다.
도시된 것과 같이, 종래 기술에 따른 내부 전압 발생 회로는 상기 내부 전압(VINT)과 기준 전압(VREF)을 비교하여 그 비교 결과를 검출하는 레벨 디텍터(100), 상기 레벨 디텍터(100)의 출력 신호에 응답하여 펄스 신호를 출력하는 오실레이터(200)및 상기 오실레이터(200)로부터 펄스 신호가 인가되는 경우 펌핑 동작에 의하여 상기 내부 전압(VINT)을 펌핑하는 차지 펌프(300)로 구성된다.
동작에 있어서, 상기 차지 펌프(300)에서 출력되는 상기 내부 전압(VINT)이 목표치에 도달할 때까지 상기 차지 펌프(300)는 계속 펌핑 동작을 수행한다. 따라서, 상기 내부 전압(VINT)이 목표치에 도달한 후에는 펌핑 동작을 중지하고 그때까지의 상기 내부 전압(VINT)을 유지하게 된다.
종래의 경우, 내부 전압 발생 회로를 구동하는 공급 전압(VDD)이 낮은 경우 상기 오실레이터(200)내의 소자들에 공급되는 전류량이 작아 상기 오실레이터(200)의 출력 신호의 주기가 느려지게 된다. 이로 인해 상기 오실레이터(200)의 출력 신호는 상기 차지 펌프(300)에 공급되어 안정된 상기 내부 전압(VINT)을 생성하기 어렵다는 문제점이 있었다.
특히. 최근들어 반도체 장치의 공급 전압(VDD)이 낮아짐에 따라 상기 공급 전압(VDD)의 불안정은 즉시 상기 내부 전압(VINT)의 불안정을 초래할 수 있다는 문제점이 있었다.
본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 낮은 공급 전압에도 안정적인 내부 전압을 생성하는 내부 전압 생성 회로를 제공하는데 목적이 있다.
상술한 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 내부 전압 생성 회로는 내부 전압과 제1 기준 전압을 비교하여 제1 감지 신호를 출력하는 레벨 디텍터; 공급 전압과 제2 기준 전압을 비교하여 제2 감지 신호를 출력하는 공급 전압 디텍터; 상기 제1 감지 신호에 응답하여 오실레이션 동작을 수행하고, 상기 제2 감지 신호에 응답하여 상기 오실레이션 동작을 위한 제1 루프 경로 또는 제2 루프 경로를 선택하여 발진 신호를 출력하는 루프 선택 오실레이터; 및 상기 루프 선택 오실레이터의 출력에 따라 펌핑하여 상기 내부 전압을 생성하는 차지 펌프를 포함한다.
이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 보다 상세히 설명하기로 한다.
도 2는 본 발명에 따른 내부 전압 생성 회로의 블록도이다.
도시한 것과 같이, 본 발명에 따른 내부 전압 생성 회로는 레벨 디텍터(100), 루프 선택 오실레이터(400), 차지 펌프(300) 및 공급 전압 디텍터(500)로 구성된다.
본 발명에 따른 내부 전압 생성 회로에서 출력하는 내부 전압은 모든 내부 전압에 적용이 가능하므로 그 중에서 네거티브 전압(VNDS)을 생성하는 내부 전압 생성 회로를 예시로 하여 이하 설명하겠다.
상기 레벨 디텍터(100)는 상기 차지 펌프(300)에서 생성되어 피드백된 내부 전압(VNDS)과 제1 기준 전압(VREF1)을 비교하여 제1 감지 신호(VNDS_ENB)를 출력한다. 즉, 상기 레벨 디텍터(100)는 상기 제1 기준 전압(VREF1)과 상기 내부 전압(VNDS)을 비교하여 상기 제1 기준 전압(VREF1)에 비해 상기 내부 전압(VNDS)이 높으면 상기 루프 선택 오실레이터(400)를 구동시키는 인에이블 신호를 출력하여 상기 루프 선택 오실레이터(400)와 상기 차지 펌프(300)가 구동됨으로써 상기 내부 전압(VNDS)은 목표치에 도달한다.
상기 공급 전압 디텍터(500)는 공급 전압(VDD)과 제2 기준 전압(VREF2)을 비교하여 제2 감지 신호(VDD_DET)를 출력한다. 상기 공급 전압(VDD)은 상기 내부 전압 생성 회로의 전원 전압으로 주로 외부에서 공급되는 전압이다. 종래 기술에서 문제점은 상기 공급 전압(VDD)이 낮은 경우에 발진 신호를 생성하는 오실레이 터(200) 및 차지 펌프(300)가 제대로 구동하지 못하여 불안정한 내부 전압(VNDS)을 생성하였다. 따라서, 본 발명은 상기 공급 전압(VDD)이 일정 전압 이상으로 높은 경우에는 종래의 경우와 같은 발진 주기를 갖는 오실레이터를 구동시키고, 상기 공급 전압(VDD)이 상기 일정 전압 이하인 경우는 다른 발진 주기를 갖는 오실레이터를 구동시키기 위한 것이다. 따라서, 상기 일정 전압 레벨 이상과 이하에 따라 그 결과를 다르게 출력하기 위해 상기 공급 전압 디텍터(500)를 사용하는 것이다. 즉, 상기 공급 전압 디텍터(500)는 상기 제2 기준 전압(VREF2)에 비해 상기 공급 전압(VDD)이 높은 경우와 낮은 경우에 로우 또는 하이 신호를 달리 출력한다.
그에 따라 상기 공급 전압(VDD)이 상기 제2 기준 전압(VREF2)에 비해 낮은 경우에 상기 루프 선택 오실레이터(400)내의 짧은 루프의 경로를 선택하므로 상기 루프 선택 오실레이터(400)에서 생성되는 발진 신호의 주기를 짧게 하여 상기 차지 펌프(300)에서 전압 생성을 빠르게 한다. 이로 인해, 상기 공급 전압(VDD)이 낮음으로 인해 발생하는 상기 루프 선택 오실레이터(400)의 주기가 느려짐을 보상할 수 있게 된다. 따라서, 본 발명은 종래 기술에 따른 내부 전압 생성 회로의 문제점인 상기 공급 전압(VDD)이 낮은 경우에 상기 오실레이터(200)에서 발생한 신호의 주기가 느려짐으로 인해 발생한 불안정한 내부 전압(VNDS)이 생성되는 문제가 해결된다.
상기 공급 전압 디텍터(500)는 일반적인 레벨 디텍터 회로로 구현할 수 있다. 상기 제2 기준 전압(VREF2)과 상기 공급 전압(VDD)이 입력되어 상기 제2 기준 전압(VREF2)에 비해 상기 공급 전압(VDD)이 높은 경우와 낮은 경우에 따라 하이 또 는 로우 레벨을 출력하게 된다.
상기 루프 선택 오실레이터(400)는 상기 제1 감지 신호(VNDS_ENB)에 응답하여 오실레이션 동작을 수행하고, 상기 제2 감지 신호(VDD_DET)에 응답하여 상기 오실레이션 동작을 위한 제1 루프 경로 또는 제2 루프 경로를 선택하여 발진 신호(OSC)를 출력한다. 상기 제2 루프 경로는 상기 제1 루프 경로에 비해 발진 신호 주기가 긴 것을 특징으로 한다. 상기 루프 선택 오실레이터(400)는 기본적으로 일반적인 링 오실레이터의 구조와 같으나, 상기 공급 전압 디텍터(500)의 출력 신호(VDD_DET)에 따라 그 발진 경로를 다르게 하는 구조인 점에서 다르다.
상기 차지 펌프(300)는 상기 루프 선택 오실레이터(400)의 출력에 따라 펌핑하여 상기 내부 전압(VNDS)을 생성한다. 상기 차지 펌프(300)는 일반적인 차지 펌프 회로로 구현할 수 있다.
도 3은 도 2에 도시한 루프 선택 오실레이터(400)의 일 실시예를 나타낸 블록도이다.
상기 루프 선택 오실레이터(400)는 제1 루프 로직 게이트부(410), 제2 루프 로직 게이트부(420) 및 선택 로직 게이트부(430)로 구성된다.
상기 제1 루프 로직 게이트부(410)는 상기 제1 루프와 상기 제2 루프를 공통으로 형성하는 로직 게이트로 구성하고 상기 레벨 디텍터(100)의 출력(VNDS_ENB)이 입력된다.
상기 레벨 디텍터(100)의 출력(VNDS_ENB)에 따라 상기 제1 루프 또는 상기 제2 루프에서 오실레이션을 수행 또는 중지한다. 상기 공급 전압(VDD)이 상기 제2 기준 전압(VREF2)에 비해 낮은 경우 상기 공급 전압 디텍터(500)의 출력(VDD_DET)에 따라 상기 제1 루프가 구동되어 짧은 발진 주기를 갖는 신호를 출력한다.
상기 제2 루프 로직 게이트부(420)는 상기 제2 루프만을 형성하는 로직 게이트로 구성된다. 즉, 상기 제2 루프는 상기 제1 루프를 형성하는 로직 게이트들과 상기 제2 루프 로직 게이트부(420)를 구성하는 로직 게이트들에 의해 형성된다. 따라서, 상기 공급 전압(VDD)이 상기 제2 전압(VREF2)에 비해 높은 경우 상기 공급 전압 디텍터(500)의 출력(VDD_DET)에 따라 상기 제2 루프가 구동되어 긴 발진 주기를 갖는 신호를 출력한다.
상기 선택 로직 게이트부(430)는 상기 공급 전압 디텍터(500)의 출력(VDD_DET)이 입력되고, 그 출력에 따라 상기 제1 루프 또는 상기 제2 루프 경로를 선택한다. 상기 제1 루프 또는 상기 제2 루프가 오실레이션 동작이 수행되기 위해서는 홀수개의 로직게이트가 순차적으로 연결되어 최종단의 로직 게이트의 출력이 최선단의 로직 게이트의 입력으로 연결되어야 한다. 상기 선택 로직 게이트부(430)는 상기 제1 루프 또는 상기 제2 루프의 최종단의 로직 게이트를 최선단의 로직 게이트의 입력에 연결하는 기능을 한다. 상기 선택 로직 게이트부(430)의 구현은 도 5에 도시된 예와 같이, 상기 공급 전압 디텍터(500)의 출력(VDD_DET)에 따라 상기 선택 로직 게이트부(430)내의 로직 게이트가 입력 신호를 반전 시키거나 또는 그렇지 않거나 하는 기능을 하도록 구현할 수 있다.
도 4는 도 2에 도시한 루프 선택 오실레이터의 다른 실시예를 나타낸 블록도이다.
상기 구동부(440)는 제어 신호(TM)가 인에이블 되면, 상기 루프 선택 오실레이터(400)는 상기 제2 감지 신호(VDD_DET) 레벨에 따라 상기 제1 루프 경로 또는 상기 제2 루프 경로를 선택하여 동작한다. 상기 제어 신호(TM)가 디스에이블 되면 상기 제2 감지 신호(VDD_DET) 레벨에 관계없이 항상 상기 제2 루프 경로에 의해 동작한다. 상기 구동부(400)는 일반적인 회로를 구동시키기 위한 구동 회로로 구현할 수 있다.
도 5는 도 3에 도시한 루프 선택 오실레이터(400)의 상세 회로도이다.
상기 제1 루프 로직 게이트부(410)는 상기 선택 로직 게이트부(430)의 출력을 반전시키는 제1 인버터(IV1), 상기 레벨 디텍터(100)의 출력(VNDS_ENB)과 상기 제1 인버터(IV1)의 출력을 입력 받는 제1 노아 게이트(NOR1), 및 상기 제1 노아 게이트(NOR1)의 출력을 반전시키는 제2 인버터(IV2)로 구성된다.
상기 제2 루프 로직 게이트부(420)는 상기 제1 루프 로직 게이트부(410)의 출력을 반전시키는 인버터의 체인(IV3~IV8)으로 구성된다.
상기 선택 로직 게이트부(430)는 상기 제1 루프 로직 게이트(410)부의 출력과 상기 공급 전압 디텍터(500)의 출력(VDD_DET)을 입력 받는 제1 낸드 게이트(ND1), 상기 제2 루프 로직 게이트부(420)의 출력과 상기 공급 전압 디텍터(500)의 출력(VDD_DET)의 반전 신호를 입력 받는 제2 낸드 게이트(ND2), 및 상기 제1 낸드 게이트(ND1)와 상기 제2 낸드 게이트(ND2)의 출력을 입력 받아 상기 제1 루프 로직 게이트부(410)로 출력하는 제3 낸드 게이트(ND3)로 구성된다.
상기 오실레이터 출력 버퍼(450)는 상기 제2 인버터(IV2)의 출력을 반전시키 는 인버터의 체인(IV11~IV13)으로 구성된다. 상기 오실레이터 출력 버퍼(450)는 상기 제2 인버터(IV2)의 출력을 버퍼링한다. 상기 오실레이터 출력 버퍼(450)는 상기 제2 인버터(IV2)의 출력을 입력 받아 상기 차지 펌프(300)로 출력하고 있지만, 상기 제2 인버터(IV2)외에 상기 루프 선택 오실레이터(400)내의 인버터(IV1~IV8)나 상기 제1 노아 게이트(NOR1) 또는 상기 제3 낸드 게이트(ND3)의 출력을 입력 받아 상기 차지 펌프(300)로 출력하게 하는 구성 또한 가능한다.
도 5에 도시한 루프 선택 오실레이터(400)의 동작 원리는 다음과 같다.
상기 내부 전압(VNDS)이 상기 제1 기준 전압(VREF1)에 비해 낮으면 상기 레벨 디텍터(100)의 출력(VNDS_ENB)이 하이 레벨이므로 상기 제1 노아 게이트(NOR1)의 출력은 항상 로우 레벨이 되므로 오실레이션 동작을 수행하지 않는다.
상기 내부 전압(VNDS)이 상기 제1 기준 전압(VREF1)에 비해 높으면 상기 레벨 디텍터(100)의 출력(VNDS_ENB)이 로우이고 상기 제1 노아 게이트(NOR1)의 출력은 상기 제1 노아 게이트(NOR1)의 입력의 반전 신호이므로 상기 제1 노아 게이트(NOR1)는 상기 제1 인버터(IV1)의 출력을 반전시키는 로직 게이트로 기능을 한다. 따라서, 상기 루프 선택 오실레이터(400)는 로우와 하이를 반복하는 신호를 생성하게 된다.
상기 내부 전압(VNDS)이 상기 제1 기준 전압(VREF1)에 비해 높고, 상기 공급 전압(VDD)이 상기 제2 기준 전압(VREF2)에 비해 낮으면 상기 레벨 디텍터(100)의 출력(VNDS_ENB)이 로우이고, 상기 공급 전압 디텍터(500)의 출력(VDD_DET)이 하이 레벨이다. 따라서, 상기 선택 로직 게이트부(430)의 제2 낸드 게이트(ND2)의 출력 은 항상 하이 레벨이므로 상기 제2 루프는 오실레이션 동작을 수행하지 않고, 상기 제1 낸드 게이트(ND1)의 출력은 상기 제1 루프 로직 게이트부(410)의 출력에 따라 반전 신호를 출력하므로, 상기 제1 루프에 의해 오실레이션 동작을 수행한다. 상기 제1 루프에 의한 발진 신호는 상기 차지 펌프(300)에 입력되어 상기 내부 전압(VNDS)을 생성한다. 이로써, 상기 공급 전압(VDD)이 낮은 경우에 문제되었던 오실레이션에 의한 발진 주기가 길어짐으로 인해 불안정한 내부 전압(VNDS)이 발생한 문제점이 상기 제1 루프에 의해 오실레이션 동작을 수행함으로써 발진 주기의 길어짐을 보상할 수 있게 되어 안정적인 내부 전압(VNDS)을 생성할 수 있게 된다.
상기 내부 전압(VNDS)이 상기 제1 기준 전압(VREF1)에 비해 높고, 상기 공급 전압(VDD)이 상기 제2 기준 전압(VREF2)에 비해 높으면 상기 레벨 디텍터(100)의 출력이 로우이고, 상기 공급 전압 디텍터(500)의 출력이 로우 레벨이다. 따라서, 상기 제2 낸드 게이트(ND2)의 출력이 상기 제2 루프 로직 게이트부(420)의 출력의 반전 신호를 출력하므로 상기 제2 루프에 의해 오실레이션 동작을 수행한다. 이때, 상기 공급 전압 디텍터(500)의 출력(VDD_DET)이 입력 되는 상기 제1 낸드 게이트(ND1)의 출력은 항상 하이 레벨이므로 상기 제1 루프 경로에 의해서는 발진 신호가 생성되지 않는다.
이렇게 함으로써 상기 공급 전압 디텍터(500)의 출력에 따라 상기 제1 루프 또는 상기 제2 루프에 의해 선택적으로 오실레이션 동작을 수행함으로써, 상기 공급 전압(VDD)이 낮은 경우에는 로직 게이트수가 적은 상기 제1 루프에 의한 오실레이션 동작을 수행하여, 주기를 짧게 하여 낮은 공급 전압(VDD)에 의해 느려진 주기 를 보상할 수 있게 되고, 결국 상기 차지 펌프(300)에서 목표치의 내부 전압(VNDS)을 생성하게 된다.
도 6은 도 4에 도시한 루프 선택 오실레이터의 상세 회로도이다.
상기 구동부(440)는 상기 공급 전압 디텍터(500)의 출력(VDD_DET)과 제어 신호(TM)를 입력 받는 제4 낸드 게이트(ND4)와 상기 제4 낸드 게이트(ND4)의 반전 신호를 출력하는 제10 인버터(IV10)로 구성한다. 따라서, 상기 제어 신호(TM)가 로우인 경우 상기 공급 전압 디텍터(500)의 출력(VDD_DET)에 관계없이 상기 구동부(440)의 출력은 항상 로우 레벨이다. 따라서, 상기 루프 선택 오실레이터(400)는 상기 공급 전압 디텍터(500)의 출력에 관계없이 항상 상기 제2 루프 경로에 의해 발진 신호(OSC)를 출력한다. 상기 제어 신호(TM)가 하이인 경우 상기 공급 전압 디텍터(500)의 출력(VDD_DET)에 따라 상기 구동부(440)의 출력 레벨이 결정되고 상기 루프 선택 오실레이터(400)는 이에 따라 상기 제1 루프 또는 상기 제2 루프 경로에 의해 발진 신호(OSC)를 출력한다.
상기 제1 루프 로직 게이트부(410), 상기 제2 루프 로직 게이트부(420), 상기 오실레이터 출력 버퍼(450) 및 상기 선택 로직 게이트부(430)는 도 5 에 도시한 것과 같다.
도 6에 의한 루프 선택 오실레이터(400)를 포함하는 도 2의 내부 전압 생성 회로의 동작 원리를 설명하면 다음과 같다.
상기 제어 신호(TM)가 하이가 되면 상기 루프 선택 오실레이터(400)가 구동하게 되고, 상기 내부 전압(VNDS)이 목표치에 도달하지 못한 경우 상기 레벨 디텍 터(100)의 출력이 로우이고, 상기 공급 전압(VDD)이 상기 제2 기준 전압(VREF2)에 비해 높으면 상기 공급 전압 디텍터(500)의 출력은 하이이고, 이에 의해 상기 선택 로직 게이트부(430)의 상기 제1 낸드 게이트(ND1)의 출력이 로우가 되고, 상기 제1 루프 경로에 의해 오실레이션 동작을 수행하게 된다.
또한 상기 공급 전압(VDD)이 상기 제2 기준 전압(VREF2)에 비해 낮으면 상기 공급 전압 디텍터(500)의 출력은 로우이고, 이에 의해 상기 선택 로직 게이트부(430)의 상기 제2 낸드 게이트(ND2)의 출력이 로우가 되고 이에 의해 상기 제2 루프 경로에 의해 오실레이션 동작을 수행하게 된다. 따라서, 상기 루프 선택 오실레이터(400)의 출력이 상기 차지 펌프(300)에 입력되어 상기 차지 펌프(300)가 구동하여 상기 내부 전압(VNDS)을 낮추어 상기 내부 전압(VNDS)의 목표치까지 상기 차지 펌프(300)의 출력이 상기 레벨 디텍터(100)로 입력되게 된다.
만약 상기 내부 전압(VNDS)이 목표치에 도달한 경우이면 상기 레벨 디텍터(100)의 출력이 하이 레벨이므로, 상기 루프 선택 오실레이터(400)는 오실레이션 동작을 수행하지 않고, 그 후 상기 차지 펌프(300) 또한 동작 하지 않게 된다.
본 발명에서는 상기 공급 전압 디텍터(500)에서 상기 제2 기준 전압(VREF2)을 기준으로 상기 공급 전압(VDD)이 높고 낮음에 따라 제1 루프와 제2 루프 경로를 달리하였지만, 이를 확장하여 제3,제4 기준 전압에 따라 제3 루프 경로, 제4 루프 경로를 추가할 수 있을 것이다. 그에 따라 상기 공급 전압(VDD)의 레벨에 따라 오실레이터의 주기를 달리하여 면적 및 내부 전압 안정성, 구동력 등에서 최적화한 오실레이터를 구현 할 수 있다.
이와 같이, 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다.
그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
본 발명에 따른 내부 전압 생성 회로는 공급 전원이 로우 레벨인 경우에 발생되는 구동력로 인한 오실레이션 주기가 느려짐으로 인해 불안정한 내부 전압 생성했던 점을 해결하여 낮은 공급 전원에도 안정적면서도 공급 전원이 높은 경우와 같은 시간내에 내부 전압을 생성하는 효과가 있다.

Claims (8)

  1. 내부 전압과 제1 기준 전압을 비교하여 제1 감지 신호를 출력하는 레벨 디텍터;
    공급 전압과 제2 기준 전압을 비교하여 제2 감지 신호를 출력하는 공급 전압 디텍터;
    상기 제1 감지 신호에 응답하여 오실레이션 동작을 수행하고, 상기 제2 감지 신호에 응답하여 상기 오실레이션 동작을 위한 제1 루프 경로 또는 제2 루프 경로를 선택하여 발진 신호를 출력하는 루프 선택 오실레이터; 및
    상기 루프 선택 오실레이터의 출력에 따라 펌핑하여 상기 내부 전압을 생성하는 차지 펌프를 포함하는 내부 전압 생성 회로.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 루프 선택 오실레이터는,
    상기 제1 루프 경로의 발진 주기는 상기 제2 루프 경로의 발진 주기에 비해 짧은 것을 특징으로 하는 내부 전압 생성 회로.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 루프 선택 오실레이터는,
    상기 공급 전압이 상기 제2 기준 전압에 비해 높으면 상기 제2 루프 경로에 의해 오실레이션 동작을 수행하고, 상기 공급 전압이 상기 제2 기준 전압에 비해 낮으면 상기 제1 루프 경로에 의해 오실레이션 동작을 수행하는 것을 특징으로 하는 내부 전압 생성 회로.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 루프 선택 오실레이터는,
    상기 제1 감지 신호가 입력되고 상기 제1 루프와 상기 제2 루프를 공통으로 형성하는 로직 게이트로 구성된 제1 루프 로직 게이트부;
    상기 제2 루프만을 형성하는 로직 게이트로 구성된 제2 루프 로직 게이트부; 및
    상기 제2 감지 신호가 입력되고, 그 출력에 따라 상기 제1 루프 또는 상기 제2 루프 경로를 선택하는 선택 로직 게이트부로 구성된 것을 특징으로 하는 내부 전압 생성 회로.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 루프 선택 오실레이터는,
    제어 신호에 따라 상기 제1 루프 또는 상기 제2 루프를 선택하는 동작을 수행하는 구동부를 더 포함하는 내부 전압 생성 회로.
  6. 제 4 항에 있어서,
    상기 제1 루프 로직 게이트부는,
    상기 선택 로직 게이트부의 출력을 반전시키는 제1 인버터;
    상기 제1 감지 신호와 상기 제1 인버터의 출력을 입력 받는 노아 게이트; 및
    상기 노아 게이트의 출력을 반전시켜 상기 선택 로직 게이트부로 입력하는 제2 인버터로 구성된 것을 특징으로 하는 내부 전압 생성 회로.
  7. 제 4 항에 있어서,
    상기 제2 루프 로직 게이트는,
    상기 제1 루프 로직 게이트부의 출력을 반전시키는 인버터의 체인으로 그 출력을 상기 선택 로직 게이트부에 입력하는 것을 특징으로 하는 내부 전압 생성 회로.
  8. 제 4 항에 있어서,
    상기 선택 로직 게이트부는,
    상기 제1 루프 로직 게이트부의 출력과 상기 제2 감지 신호를 입력 받는 제1 낸드 게이트;
    상기 제2 루프 로직 게이트부의 출력과 상기 제2 감지 신호의 반전 신호를 입력 받는 제2 낸드 게이트; 및
    상기 제1 낸드 게이트와 상기 제2 낸드 게이트의 출력을 입력 받아 상기 제1 루프 로직 게이트부로 출력하는 제3 낸드 게이트로 구성된 것을 특징으로 하는 내 부 전압 생성 회로.
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