KR101046707B1 - Internal voltage generation circuit and its driving method - Google Patents

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Abstract

본 발명은 내부전압을 생성하는 내부전압 생성회로에 관한 것으로, 펌핑 동작을 통해 제1 내부전압을 생성하기 위한 제1 내부전압 생성수단, 공급 전원전압의 전압 레벨을 검출하고 이에 대응하는 인에이블 신호를 생성하기 위한 공급전압 검출수단, 및 상기 인에이블 신호에 응답하여 레귤레이팅 동작 또는 펌핑 동작을 선택하여 제2 내부전압을 생성하기 위한 제2 내부전압 생성수단을 구비하는 내부전압 생성회로를 제공한다.The present invention relates to an internal voltage generating circuit for generating an internal voltage, the first internal voltage generating means for generating a first internal voltage through a pumping operation, and detects the voltage level of the supply power supply voltage and the enable signal corresponding thereto. And an internal voltage generation circuit comprising supply voltage detection means for generating a voltage and second internal voltage generation means for generating a second internal voltage by selecting a regulating operation or a pumping operation in response to the enable signal. .

내부전압, 펌핑 동작, 레귤레이팅 동작 Internal voltage, pumping operation, regulating operation

Description

내부전압 생성회로 및 그의 구동 방법{INTERNAL VOLTAGE GENERATOR AND OPERATING METHOD THEREOF}Internal voltage generation circuit and driving method thereof {INTERNAL VOLTAGE GENERATOR AND OPERATING METHOD THEREOF}

본 발명은 반도체 설계 기술에 관한 것으로, 특히 내부전압을 생성하는 내부전압 생성회로에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to semiconductor design techniques, and more particularly to an internal voltage generation circuit for generating an internal voltage.

일반적으로 DDR SDRAM(Double Data Rate Synchronous DRAM)을 비롯한 반도체 장치 내에는 내부전압을 생성하기 위한 내부전압 생성회로가 탑재되어 있으며, 반도체 장치는 여기서 생성되는 다양한 전압 레벨의 내부전압을 이용하여 보다 효율적인 전력 소모 및 보다 안정적인 회로 동작을 보장받는다. 이러한 내부전압에는 외부에서 공급되는 공급 전원전압(VDD)을 다운 컨버팅(down converting)하여 생성하는 코어전압(core voltage)과 페리전압(peri voltage) 등이 있으며, 공급 전원전압(VDD) 및 접지 전원전압(VSS)을 펌핑(pumping)하여 생성하는 펌핑전압(pumping voltage) 등이 있다.In general, semiconductor devices including DDR Double Data Rate Synchronous DRAM (SDRAM) are equipped with an internal voltage generation circuit for generating an internal voltage, and the semiconductor device utilizes internal voltages of various voltage levels generated therein for more efficient power. Consumption and more stable circuit operation are guaranteed. The internal voltage includes a core voltage and a peri voltage generated by down converting an externally supplied power supply voltage VDD, and the supply power voltage VDD and the ground power supply. And a pumping voltage generated by pumping the voltage VSS.

한편, 반도체 장치가 점점 고 집적화됨에 따라 내부 회로를 설계함에 있어서 서브-미크론(sub-micron)급 이하의 디자인-롤(design-rule)이 적용되고 있으며, 이렇게 미세화된 회로를 고속으로 동작시키기 위해서 공급 전원전압(VDD)의 전압 레벨은 점점 낮아지고 있다. 요즈음에는 낮은 공급 전원전압(VDD)을 이용하여 안정적인 내부전압을 생성하기 위한 노력들이 진행 중이며, 특히 전원전압을 펌핑하여 생성하는 펌핑전압의 경우 전원전압의 미세한 변동에 대하여 크게 변동할 여지가 있기 때문에 펌핑전압을 생성하기 위한 회로는 설계시 각별한 주의를 요한다.On the other hand, as semiconductor devices become increasingly integrated, sub-micron or lower design-rules are applied in designing internal circuits. The voltage level of the supply power supply voltage VDD is gradually lowering. In recent years, efforts have been made to generate a stable internal voltage using a low supply voltage (VDD), and in particular, the pumping voltage generated by pumping the power supply voltage may fluctuate greatly due to a slight change in the supply voltage. Special care must be taken in the design of the circuit for generating the pumping voltage.

도 1 은 기존의 내부전압 생성회로를 설명하기 위한 블록도이다.1 is a block diagram illustrating a conventional internal voltage generation circuit.

도 1 을 참조하면, 내부전압 생성회로는 전압 검출부(110)와, 오실레이팅부(130), 및 펌핑부(150)를 구비한다.Referring to FIG. 1, the internal voltage generation circuit includes a voltage detector 110, an oscillating unit 130, and a pumping unit 150.

전압 검출부(110)는 기준전압(V_REF)을 기준으로 펌핑전압(V_GEN)을 검출하고, 그 결과를 검출신호(DET)로 출력한다. 오실레이팅부(130)는 검출신호(DET)에 응답하여 해당하는 주파수의 발진신호(OSC)를 생성한다. 펌핑부(150)는 발진신호(OSC)에 응답하여 펌핑 동작을 수행하고 이에 따른 펌핑전압(V_GEN)을 생성한다.The voltage detector 110 detects the pumping voltage V_GEN based on the reference voltage V_REF and outputs the result as a detection signal DET. The oscillating unit 130 generates an oscillation signal OSC of a corresponding frequency in response to the detection signal DET. The pumping unit 150 performs a pumping operation in response to the oscillation signal OSC and generates a pumping voltage V_GEN accordingly.

기존의 반도체 장치의 내부전압 생성회로는 도 1 과 같은 구성을 통해 공급 전원전압(VDD) 보다 높은 전압 레벨을 가지는 포지티브 전압(positive voltage)과 접지 전원전압(VSS) 보다 낮은 전압 레벨을 가지는 네거티브 전압(negative voltage)을 생성한다.The internal voltage generation circuit of the conventional semiconductor device has a positive voltage having a voltage level higher than the supply power supply voltage VDD and a negative voltage having a voltage level lower than the ground supply voltage VSS through the configuration as shown in FIG. 1. to generate a negative voltage.

한편, 요즈음 반도체 장치는 사용자로부터 여러 가지 다양한 동작이 요구되고 있으며, 이에 따라 포지티브 전압과 네거티브 전압의 다양화가 요구되고 있다. 즉, 공급 전원전압(VDD) 보다 높은 포지티브 전압의 다양화와 접지 전원전압(VSS) 보다 낮은 네거티브 전압의 다양화가 요구되고 있다. 따라서, 이를 충족시키기 위한 내부전압 생성회로의 개발이 이루어져야 한다.On the other hand, these days, various semiconductor devices require various operations from the user. Accordingly, the positive and negative voltages are diversified. That is, diversification of the positive voltage higher than the supply power supply voltage VDD and the negative voltage lower than the ground supply voltage VSS are required. Therefore, the development of the internal voltage generation circuit to meet this must be made.

본 발명은 공급 전원전압에 따라 서로 다른 방식으로 동작하여 다양한 내부전압을 생성할 수 있는 내부전압 생성회로를 제공하는데 그 목적이 있다.It is an object of the present invention to provide an internal voltage generation circuit capable of generating various internal voltages by operating in different ways according to a supply power supply voltage.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 측면에 따른 내부전압 생성회로는, 펌핑 동작을 통해 제1 내부전압을 생성하기 위한 제1 내부전압 생성수단; 및 상기 제1 내부전압을 전원으로 인가받으며, 레귤레이팅 동작을 통해 제2 내부전압을 생성하기 위한 제2 내부전압 생성수단을 구비한다.According to an aspect of the present invention, there is provided an internal voltage generation circuit comprising: first internal voltage generation means for generating a first internal voltage through a pumping operation; And a second internal voltage generating means for receiving the first internal voltage as a power source and generating a second internal voltage through a regulating operation.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다른 일 측면에 따른 내부전압 생성회로는, 펌핑 동작을 통해 제1 내부전압을 생성하기 위한 제1 내부전압 생성수단; 공급 전원전압의 전압 레벨을 검출하고 이에 대응하는 인에이블 신호를 생성하기 위한 공급전압 검출수단; 및 상기 인에이블 신호에 응답하여 레귤레이팅 동작 또는 펌핑 동작을 선택하여 제2 내부전압을 생성하기 위한 제2 내부전압 생성수단을 구비한다.According to another aspect of the present invention, an internal voltage generation circuit includes: first internal voltage generation means for generating a first internal voltage through a pumping operation; Supply voltage detecting means for detecting a voltage level of the supply power supply voltage and generating an enable signal corresponding thereto; And second internal voltage generation means for generating a second internal voltage by selecting a regulating operation or a pumping operation in response to the enable signal.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 또 다른 일 측면에 따른 내부전압 생성회로의 구동 방법은, 제1 및 제2 목표 전압 레벨에 대응하는 제1 및 제2 내부전압을 생성하는 내부전압 생성회로의 구동 방법에 있어서, 상기 제1 목표 전압 레벨에 대응하는 상기 제1 내부전압을 생성하는 단계; 상기 공급 전원전압의 전압 레벨 이 낮은 경우 펌핑 동작을 통해 상기 제2 내부전압을 생성하는 단계; 및 상기 공급 전원전압의 전압 레벨이 높은 경우 레귤레이팅 동작을 통해 상기 제2 내부전압을 생성하는 단계를 포함한다.According to another aspect of the present invention, there is provided a method of driving an internal voltage generation circuit, the method comprising: generating an internal voltage generation circuit corresponding to first and second target voltage levels; A driving method comprising: generating the first internal voltage corresponding to the first target voltage level; Generating the second internal voltage through a pumping operation when the voltage level of the supply power supply voltage is low; And generating the second internal voltage through a regulating operation when the voltage level of the supply power supply voltage is high.

본 발명의 실시예에 따른 내부전압 생성회로는 공급 전원전압의 전압 레벨에 따라 서로 다른 동작 방식으로 다수의 내부전압을 생성함으로써, 각 내부전압에 반영되는 노이즈(noise) 및 회로가 차지하는 면적을 최소화하는 것이 가능하다.The internal voltage generation circuit according to the embodiment of the present invention generates a plurality of internal voltages in different operation methods according to the voltage level of the supply voltage, thereby minimizing the noise and the area occupied by the internal voltages. It is possible to do

본 발명은 다양한 전압 레벨을 가지는 내부전압에 반영되는 노이즈을 최소화함으로써, 반도체 장치의 안정적인 동작을 확보할 수 있는 효과를 얻을 수 있다.According to the present invention, noise that is reflected in internal voltages having various voltage levels can be minimized, thereby obtaining an effect of ensuring stable operation of the semiconductor device.

또한, 본 발명은 내부전압 생성회로가 차지하는 면적을 최소화함으로써, 반도체 장치의 칩 크기를 줄여 줄 수 있는 효과를 얻을 수 있다.In addition, the present invention can obtain the effect of reducing the chip size of the semiconductor device by minimizing the area occupied by the internal voltage generation circuit.

이하, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 상세히 설명하기 위하여, 본 발명의 가장 바람직한 실시예를 첨부 도면을 참조하여 설명하기로 한다.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings in order to facilitate a person skilled in the art to easily carry out the technical idea of the present invention. .

본 발명에 실시예에 따른 반도체 장치의 내부전압 생성회로는 다양한 전압 레벨을 가지는 포지티브 전압과 다양한 전압 레벨을 가지는 네거티브 전압을 생성 하는 것이 가능하다. 이하, 설명의 편의를 위하여 네거티브 전압인 -0.8V(이하, '제1 내부전압'이라 칭함) 와 -0.2V(이하, '제2 내부전압'이라 칭함)의 내부전압을 생성하는 경우를 일례로 하기로 한다. The internal voltage generation circuit of the semiconductor device according to the embodiment of the present invention may generate a positive voltage having various voltage levels and a negative voltage having various voltage levels. Hereinafter, for convenience of description, an example of generating internal voltages of negative voltages of -0.8V (hereinafter referred to as "first internal voltage") and -0.2V (hereinafter referred to as "second internal voltage") will be described. Let it be.

도 2 및 도 3 은 본 발명의 실시예에 따른 내부전압 생성회로를 설명하기 위한 블록도로서, 제2 내부전압(V_GEN2)을 생성하는데 있어서 레귤레이팅(regulating) 동작을 사용한 일례이다.2 and 3 are block diagrams illustrating an internal voltage generation circuit according to an exemplary embodiment of the present invention, and an example of using a regulating operation in generating the second internal voltage V_GEN2 is shown.

도 2 를 참조하면, 내부전압 생성회로는 제1 내부전압 생성부(210)와 제2 내부전압 생성부(230)를 구비한다.2, the internal voltage generation circuit includes a first internal voltage generation unit 210 and a second internal voltage generation unit 230.

제1 내부전압 생성부(210)는 제1 내부전압(V_GEN1)을 생성하기 위한 것으로, 전압 검출부(212)와, 오실레이팅부(214), 및 펌핑부(216)를 구비한다. 전압 검출부(212)는 제1 기준전압(V_REF1)을 기준으로 제1 내부전압(V_GEN1)을 검출하고, 그 결과를 검출신호(DET)로 출력한다. 여기서, 제1 기준전압(V_REF1)은 제1 내부전압(V_GEN1)의 목표 전압 레벨에 대응한다. 오실레이팅부(214)는 검출신호(DET)에 응답하여 해당하는 주파수의 발진신호(OSC)를 생성한다. 펌핑부(216)는 발진신호(OSC)에 응답하여 펌핑 동작을 수행하고 이에 따른 제1 내부전압(V_GEN1)을 생성한다. 위에서 설명하였듯이, 이렇게 생성되는 제1 내부전압(V_GEN1)은 -0.8V 를 유지한다.The first internal voltage generator 210 generates the first internal voltage V_GEN1 and includes a voltage detector 212, an oscillating unit 214, and a pumping unit 216. The voltage detector 212 detects the first internal voltage V_GEN1 based on the first reference voltage V_REF1 and outputs the result as a detection signal DET. Here, the first reference voltage V_REF1 corresponds to the target voltage level of the first internal voltage V_GEN1. The oscillating unit 214 generates an oscillation signal OSC of a corresponding frequency in response to the detection signal DET. The pumping unit 216 performs a pumping operation in response to the oscillation signal OSC and generates a first internal voltage V_GEN1 accordingly. As described above, the first internal voltage V_GEN1 thus generated maintains -0.8V.

제2 내부전압 생성부(230)는 레귤레이팅 동작으로 제2 내부전압(V_GEN2)을 생성하기 위한 것으로, 전압 비교부(232), 및 구동부(234)를 구비한다. 전압 비교부(232)는 제1 내부전압(V_GEN1)을 전원으로 인가받으며, 제2 기준전압(V_REF2)과 피드백된 제2 내부전압(V_GEN2)을 비교하여 그에 대응하는 구동제어신호(DRV)를 생성한다. 여기서, 제2 기준전압(V_REF2)은 제2 내부전압(V_GEN2)의 목표 전압 레벨에 대응한다. 구동부(234)는 구동제어신호(DRV)에 응답하여 제2 내부전압(V_GEN2)단을 구동한다. 위에서 설명하였듯이, 이렇게 생성되는 제2 내부전압(V_GEN2)은 -0.2V 를 유지한다.The second internal voltage generator 230 is used to generate the second internal voltage V_GEN2 through a regulating operation, and includes a voltage comparator 232 and a driver 234. The voltage comparator 232 receives the first internal voltage V_GEN1 as a power source, compares the second reference voltage V_REF2 with the fed back second internal voltage V_GEN2, and applies a driving control signal DRV corresponding thereto. Create Here, the second reference voltage V_REF2 corresponds to the target voltage level of the second internal voltage V_GEN2. The driver 234 drives the second internal voltage V_GEN2 in response to the drive control signal DRV. As described above, the second internal voltage V_GEN2 thus generated maintains -0.2V.

도 2 와 같은 구성의 내부전압 생성회로의 경우 노이즈(noise)에 의한 영향이 최소화된 제1 및 제2 내부전압(V_GEN1, V_GEN2)을 생성하는 것이 가능하다. 참고로, 공급 전원전압(VDD)이 낮은 영역에서 제1 내부전압(V_GEN1)의 전압 레벨은 목표로 하는 전압 레벨보다 높아질 수 있다. 이러한 변화는 제1 내부전압(V_GEN1)을 인가받아 생성하는 제2 내부전압(V_GEN2)에도 영향을 미칠 수 있기 때문에, 제1 내부전압 생성부(210)의 펌핑부(216)는 충분히 큰 용량을 갖도록 설계하는 것이 바람직하다.In the case of the internal voltage generation circuit having the configuration as shown in FIG. 2, it is possible to generate the first and second internal voltages V_GEN1 and V_GEN2 which are minimized by noise. For reference, in the region where the supply power supply voltage VDD is low, the voltage level of the first internal voltage V_GEN1 may be higher than the target voltage level. Since the change may also affect the second internal voltage V_GEN2 generated by receiving the first internal voltage V_GEN1, the pumping unit 216 of the first internal voltage generator 210 may have a large capacity. It is desirable to design to have.

도 3 은 제2 내부전압(V_GEN2)을 생성하는데 있어서 펌핑(pumping) 동작을 사용한 일례이다.3 illustrates an example of using a pumping operation in generating the second internal voltage V_GEN2.

도 3 을 참조하면, 내부전압 생성회로는 제1 내부전압 생성부(310)와 제2 내부전압 생성부(330)를 구비한다. Referring to FIG. 3, the internal voltage generation circuit includes a first internal voltage generation unit 310 and a second internal voltage generation unit 330.

제1 내부전압 생성부(310)는 제1 내부전압(V_GEN1)을 생성하기 위한 것으로, 제1 전압 검출부(312)와, 제1 오실레이팅부(314), 및 제1 펌핑부(316)를 구비한다. 이어서 제2 내부전압 생성부(230)는 펌핑 동작으로 제2 내부전압(V_GEN2)을 생성하기 위한 것으로, 제2 전압 검출부(332)와, 제2 오실레이팅부(334), 및 제2 펌핑 부(336)를 구비한다. 여기서, 제1 내부전압 생성부(310)는 제1 내부전압(V_GEN1)의 목표 전압 레벨에 대응하는 제1 기준전압(V_REF1)을 입력받으며, 제2 내부전압 생성부(330)는 제2 내부전압(V_GEN2)의 목표 전압 레벨에 대응하는 제2 기준전압(V_REF2)을 입력받는다. 여기서, 제1 및 제2 내부전압 생성부(310, 330)의 구성 및 동작은 도 2 의 제1 내부전압 생성부(210)와 유사하기 때문에 이에 대한 설명은 생략하기로 한다.The first internal voltage generator 310 is configured to generate the first internal voltage V_GEN1, and includes the first voltage detector 312, the first oscillating unit 314, and the first pumping unit 316. Equipped. Subsequently, the second internal voltage generator 230 generates a second internal voltage V_GEN2 by a pumping operation, and includes a second voltage detector 332, a second oscillating unit 334, and a second pumping unit. 336 is provided. Here, the first internal voltage generation unit 310 receives the first reference voltage V_REF1 corresponding to the target voltage level of the first internal voltage V_GEN1, and the second internal voltage generation unit 330 receives the second internal voltage. The second reference voltage V_REF2 corresponding to the target voltage level of the voltage V_GEN2 is received. Here, since the configuration and operation of the first and second internal voltage generators 310 and 330 are similar to those of the first internal voltage generator 210 of FIG. 2, description thereof will be omitted.

도 3 과 같은 구성의 내부전압 생성회로의 경우 제1 및 제2 펌핑부(316, 336)가 해당하는 내부전압을 생성하기 위한 용량에 대응하여 설계되며, 이러한 이유로 도 2 에 비하여 제1 펌핑부(316)의 면적이 줄어든다. 하지만, 제1 및 제2 내부전압 생성부(310, 330)와 같은 독립적인 구성은 공급 전원전압(VDD) 등에 의한 노이즈에 취약하기 때문에, 제1 및 제2 내부전압(V_GEN1, V_GEN2)은 흔들림(fluctuation) 현상이 발생할 수 있다. 이러한 노이즈는 공급 전원전압(VDD)의 전압 레벨이 높아질수록 더욱 심화되는 경향이 있다. -0.8V 의 전압 레벨을 가지는 제1 내부전압(V_GEN1) 같은 경우 이러한 흔들림 현상이 발생하더라도 네거티브 전압 특성을 가지기 때문에 큰 문제가 되지 않는다. 하지만, -0.2V 의 전압 레벨을 가지는 제2 내부전압(V_GEN2) 같은 경우 접지 전원전압(VSS)과 큰 차이를 가지지 않기 때문에 약간의 흔들림 현상에도 포지티브 전압 특성을 가질 수 있으며, 이 경우 제2 내부전압(V_GEN2)을 이용하는 회로는 오동작을 수행할 여지가 있다.In the internal voltage generation circuit having the configuration as shown in FIG. 3, the first and second pumping units 316 and 336 are designed to correspond to a capacity for generating a corresponding internal voltage. The area of 316 is reduced. However, since independent configurations such as the first and second internal voltage generators 310 and 330 are vulnerable to noise caused by the supply power supply voltage VDD, the first and second internal voltages V_GEN1 and V_GEN2 are shaken. Fluctuation may occur. Such noise tends to become more severe as the voltage level of the supply power supply voltage VDD increases. In the case of the first internal voltage V_GEN1 having a voltage level of −0.8 V, even if such a shaking phenomenon occurs, it is not a big problem because it has negative voltage characteristics. However, since the second internal voltage V_GEN2 having a voltage level of -0.2 V does not have a large difference from the ground power supply voltage VSS, the second internal voltage V_GEN2 may have a positive voltage characteristic even with slight shaking. The circuit using the voltage V_GEN2 may have a malfunction.

도 4 는 본 발명의 다른 실시예에 따른 내부전압 생성회로를 설명하기 위한 블록도로서, 제2 내부전압(V_GEN2)을 생성하는데 있어서 공급 전원전압(VDD)의 전 압 레벨에 따라 레귤레이팅 동작 및 펌핑 동작을 사용한 일례이다.FIG. 4 is a block diagram illustrating an internal voltage generation circuit according to another embodiment of the present invention. In the generation of the second internal voltage V_GEN2, a regulation operation according to a voltage level of a supply power supply voltage VDD and This is an example of using a pumping operation.

도 4 를 참조하면, 내부전압 생성회로는 제1 내부전압 생성부(410)와 공급전압 검출부(430), 및 제2 내부전압 생성부(450)를 구비한다. 제1 내부전압 생성부(410)는 제1 내부전압(V_GEN1)을 생성하기 위한 것으로, 제1 전압 검출부(410A)와, 제1 오실레이팅부(410B), 및 제1 펌핑부(410C)를 구비한다. 제1 내부전압 생성부(410)의 구성 및 동작은 도 2 의 제1 내부전압 생성부(210)와 유사하기 때문에 이에 대한 설명은 생략하기로 한다.Referring to FIG. 4, the internal voltage generation circuit includes a first internal voltage generation unit 410, a supply voltage detection unit 430, and a second internal voltage generation unit 450. The first internal voltage generator 410 is used to generate the first internal voltage V_GEN1, and the first voltage detector 410A, the first oscillating unit 410B, and the first pumping unit 410C may be formed. Equipped. Since the configuration and operation of the first internal voltage generator 410 are similar to those of the first internal voltage generator 210 of FIG. 2, description thereof will be omitted.

공급전압 검출부(430)는 공급 전원전압(VDD)의 전압 레벨에 따라 제1 및 제2 인에이블 신호(EN1, EN2)를 생성하기 위한 것으로, 공급 전원전압(VDD)이 비교적 낮은 경우 제1 인에이블 신호(EN1)가 활성화되고, 공급 전원전압(VDD)이 비교적 높은 경우 제2 인에이블 신호(EN2)가 활성화된다. The supply voltage detection unit 430 generates the first and second enable signals EN1 and EN2 according to the voltage level of the supply power supply voltage VDD. When the supply power supply voltage VDD is relatively low, the supply voltage detection unit 430 generates a first output. When the enable signal EN1 is activated and the supply power supply voltage VDD is relatively high, the second enable signal EN2 is activated.

제2 내부전압 생성부(450)는 공급 전원전압(VDD)의 전압 레벨에 따라 펌핑 동작 및 레귤레이팅 동작 중 어느 하나를 선택하여 제2 내부전압(V_GEN2)을 생성하기 위한 것으로, 저전압용 내부전압 생성부(452)와 고전압용 내부전압 생성부(454)를 구비한다. The second internal voltage generation unit 450 generates the second internal voltage V_GEN2 by selecting any one of a pumping operation and a regulating operation according to the voltage level of the supply power supply voltage VDD. A generator 452 and an internal voltage generator 454 for high voltage are provided.

여기서, 저전압용 내부전압 생성부(452)는 제1 인에이블 신호(EN1)에 응답하여 펌핑 동작으로 제2 내부전압(V_GEN2)을 생성하기 위한 것으로, 제2 전압 검출부(452A)와, 제2 오실레이팅부(452B), 및 제2 펌핑부(452C)를 구비한다. 저전압용 내부전압 생성부(452)의 구성 및 동작은 도 2 의 제1 내부전압 생성부(210)와 유사하기 때문에 이에 대한 설명은 생략하기로 한다. 다만, 저전압용 내부전압 생성 부(452)의 제2 전압 검출부(452A)는 제1 인에이블 신호(EN1)에 응답하여 검출 동작을 수행하며, 이러한 검출 동작 여부는 저전압용 내부전압 생성부(452)의 동작 여부를 결정할 수 있다.Here, the low voltage internal voltage generator 452 is for generating the second internal voltage V_GEN2 in a pumping operation in response to the first enable signal EN1, and includes the second voltage detector 452A and the second voltage. The oscillating part 452B and the 2nd pumping part 452C are provided. Since the configuration and operation of the low voltage internal voltage generator 452 are similar to those of the first internal voltage generator 210 of FIG. 2, description thereof will be omitted. However, the second voltage detector 452A of the low voltage internal voltage generator 452 performs a detection operation in response to the first enable signal EN1, and whether or not the detection operation is performed is a low voltage internal voltage generator 452. ) Can be determined.

이어서, 고전압용 내부전압 생성부(454)는 제2 인에이블 신호(EN2)에 응답하여 레귤레이팅 동작으로 제2 내부전압(V_GEN2)을 생성하기 위한 것으로, 전압 비교부(454A)와, 구동부(454B)를 구비한다. 고전압용 내부전압 생성부(454)의 구성 및 동작은 도 2 의 제2 내부전압 생성부(230)와 유사하기 때문에 이에 대한 설명은 생략하기로 한다. 다만, 고전압용 내부전압 생성부(454)의 전압 비교부(454A)는 제2 인에이블 신호(EN2)에 응답하여 비교 동작을 수행하며, 이러한 비교 동작 여부는 고전압용 내부전압 생성부(454)의 동작 여부를 결정할 수 있다.Subsequently, the high voltage internal voltage generator 454 generates the second internal voltage V_GEN2 in a regulating operation in response to the second enable signal EN2. The voltage comparator 454A and the driver 454B). Since the configuration and operation of the high voltage internal voltage generator 454 are similar to those of the second internal voltage generator 230 of FIG. 2, description thereof will be omitted. However, the voltage comparator 454A of the high voltage internal voltage generator 454 performs a comparison operation in response to the second enable signal EN2, and whether or not the comparison operation is performed is performed by the high voltage internal voltage generator 454. It may be determined whether the operation of.

이하, 도 4 의 구성과 관련된 동작을 살펴보기로 한다. 설명의 편의를 위하여 공급 전원전압(VDD)이 1.2V 이하인 경우 제1 인에이블 신호(EN1)가 활성화되고, 공급 전원전압(VDD)이 1.2V 보다 높은 경우 제2 인에이블 신호(EN2)가 활성화된다고 가정하기로 한다. 참고로, 공급 전원전압(VDD)에 따라 이를 기반으로 생성되는 내부전압의 목표 전압 레벨은 달라질 수 있으나, 여기서는 제1 내부전압(V_GEN1)의 목표 전압 레벨이 -0.8V 이고, 제2 내부전압(V_GEN2)의 목표 전압 레벨이 -0.2V 인 것을 일례로 하기로 한다. 또한, 저전압용 내부전압 생성부(452)에 인가되는 제2 기준전압(V_REF2)과 고전압용 내부전압 생성부(454)에 인가되는 제3 기준전압(V_REF3)은 생성하고자하는 제2 내부전압(V_GEN2)의 목표 전압 레벨에 대응하여 설계되는 것이 바람직하다.Hereinafter, operations related to the configuration of FIG. 4 will be described. For convenience of explanation, the first enable signal EN1 is activated when the supply power supply voltage VDD is 1.2V or less, and the second enable signal EN2 is activated when the supply power supply voltage VDD is higher than 1.2V. Let's assume. For reference, the target voltage level of the internal voltage generated based on the supply power voltage VDD may vary, but in this case, the target voltage level of the first internal voltage V_GEN1 is -0.8V and the second internal voltage ( As an example, the target voltage level of V_GEN2) is -0.2V. In addition, the second reference voltage V_REF2 applied to the low voltage internal voltage generator 452 and the third reference voltage V_REF3 applied to the high voltage internal voltage generator 454 are the second internal voltages to be generated. It is preferable that it is designed corresponding to the target voltage level of V_GEN2).

우선, 제1 내부전압 생성부(410)는 공급 전원전압(VDD)에 대응하는 제1 내부전압(V_GEN1)을 생성한다. 즉, 공급 전원전압(VDD)이 1.2V 이하인 경우나 이보다 높은 경우더라도 제1 내부전압 생성부(410)는 제1 내부전압(V_GEN1)을 -0.8V 로 유지한다.First, the first internal voltage generator 410 generates the first internal voltage V_GEN1 corresponding to the supply power voltage VDD. That is, even when the supply power supply voltage VDD is 1.2V or less or higher, the first internal voltage generator 410 maintains the first internal voltage V_GEN1 at -0.8V.

다음으로, 제2 내부전압 생성부(450)는 공급 전원전압(VDD)의 전압 레벨에 따라 서로 다른 동작을 통해 제2 내부전압(V_GEN2)을 생성한다. 다시 말하면, 공급 전원전압(VDD)이 예정된 전압 레벨 이하인 경우 제1 인에이블 신호(EN1)에 응답하여 펌핑 방식의 저전압용 내부전압 생성부(452)가 동작하고, 공급 전원전압(VDD)이 예정된 전압 레벨보다 높은 경우 제2 인에이블 신호(EN2)에 응답하여 레귤레이팅 방식의 고전압용 내부전압 생성부(454)가 동작한다. 즉, 공급 전원전압(VDD)이 1.2V 이하인 경우 펌핑 동작으로 제2 내부전압(V_GEN2)이 생성되고, 공급 전원전압(VDD)이 1.2V 보다 높은 경우 레귤레이팅 동작으로 제2 내부전압(V_GEN2)이 생성된다.Next, the second internal voltage generation unit 450 generates the second internal voltage V_GEN2 through different operations according to the voltage level of the supply power supply voltage VDD. In other words, when the supply power supply voltage VDD is less than or equal to the predetermined voltage level, the low voltage internal voltage generation unit 452 of the pumping method operates in response to the first enable signal EN1, and the supply power supply voltage VDD is scheduled. When the voltage level is higher than the voltage level, the high voltage internal voltage generator 454 of the regulating method operates in response to the second enable signal EN2. That is, the second internal voltage V_GEN2 is generated by the pumping operation when the supply power supply voltage VDD is 1.2V or less, and the second internal voltage V_GEN2 by the regulating operation when the supply power supply voltage VDD is higher than 1.2V. Is generated.

다시 정리하면, 공급 전원전압(VDD)이 1.2V 이하인 경우 제1 내부전압 생성부(410)와 저전압용 내부전압 생성부(452)가 동작하여 제1 내부전압(V_GEN1)과 제2 내부전압(V_GEN2)을 생성한다. 따라서, 제1 내부전압 생성부(410)와 저전압용 내부전압 생성부(452)가 독립적으로 동작을 수행하며, 이 같은 경우 제1 내부전압 생성부(410)의 제1 펌핑부(410)는 제1 내부전압(V_GEN1)을 생성하기 위한 최소한의 용량을 갖도록 설계될 수 있다. 이는 제1 펌핑부(410)의 면적을 최소화할 수 있음을 의미한다. 이어서, 공급 전원전압(VDD)이 1.2V 보다 높은 경우 제1 내부전압 생성 부(410)와 고전압용 내부전압 생성부(454)가 동작하여 제1 내부전압(V_GEN1)과 제2 내부전압(V_GEN2)을 생성한다. 이 같은 경우 제1 내부전압(V_GEN1)과 제2 내부전압(V_GEN2)에 반영되는 노이즈를 줄여 줄 수 있다.In other words, when the supply voltage VDD is 1.2 V or less, the first internal voltage generator 410 and the low voltage internal voltage generator 452 operate to operate the first internal voltage V_GEN1 and the second internal voltage ( V_GEN2) is created. Accordingly, the first internal voltage generator 410 and the low voltage internal voltage generator 452 independently operate. In this case, the first pumping unit 410 of the first internal voltage generator 410 It may be designed to have a minimum capacity to generate the first internal voltage V_GEN1. This means that the area of the first pumping part 410 can be minimized. Subsequently, when the supply power supply voltage VDD is higher than 1.2 V, the first internal voltage generator 410 and the high voltage internal voltage generator 454 operate to operate the first internal voltage V_GEN1 and the second internal voltage V_GEN2. ) In this case, noise reflected in the first internal voltage V_GEN1 and the second internal voltage V_GEN2 may be reduced.

전술한 바와 같이, 본 발명에 따른 실시예는 다양한 전압 레벨을 가지는 내부전압을 생성하는데 있어서, 펌핑 방식 또는 레귤레이팅 방식을 사용하거나 이 둘을 혼합하는 방식을 사용한다. 따라서, 내부전압을 생성하는 회로의 면적을 최소화할 수 있기 때문에 반도체 장치의 칩 크기를 줄여 주는 것이 가능하며, 생성되는 다수의 내부전압에 반영되는 노이즈를 최소화할 수 있기 때문에 반도체 장치의 안정적인 회로동작을 보장하는 것이 가능하다.As described above, the embodiment according to the present invention uses a pumping method, a regulating method or a method of mixing the two in generating an internal voltage having various voltage levels. Therefore, since it is possible to minimize the area of the circuit for generating the internal voltage, it is possible to reduce the chip size of the semiconductor device, and to minimize the noise reflected in a plurality of generated internal voltages so that the stable circuit operation of the semiconductor device. It is possible to guarantee.

본 발명의 기술 사상은 상기 바람직한 실시예에 따라 구체적으로 기술되었으나, 이상에서 설명한 실시예는 그 설명을 위한 것이며 그 제한을 위한 것이 아님을 주의하여야 한다. 또한, 본 발명의 기술 분야의 통상의 전문가라면 본 발명의 기술 사상의 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경으로 다양한 실시예가 가능함을 이해할 수 있을 것이다.Although the technical spirit of the present invention has been described in detail according to the above-described preferred embodiment, it should be noted that the above-described embodiment is for the purpose of description and not of limitation. It will be apparent to those skilled in the art that various modifications and variations can be made in the present invention without departing from the spirit and scope of the invention.

또한, 전술한 실시예에서는 네거티브 전압을 생성하는 경우를 일례로 하여 설명하였지만, 본 발명은 네거티브 전압뿐 아니라 포지티브 전압에 대해서도 적용할 수 있다. 또한, 전술한 실시예에서는 제1 및 제2 인에이블 신호(EN1, EN2)를 이용하는 경우를 일례로 하였지만, 본 발명은 레귤레이팅 방식과 펑핌 방식을 따로 구분할 수 있는 하나의 정보를 기반으로 동작하는 경우도 적용할 수 있다.In addition, in the above-described embodiment, a case of generating a negative voltage has been described as an example, but the present invention can be applied to not only negative voltage but also positive voltage. In addition, in the above-described embodiment, the first and second enable signals EN1 and EN2 are used as an example. However, the present invention operates based on one piece of information that can be distinguished from the regulating method and the puncture method. The case may also apply.

뿐만 아니라, 전술한 실시 예에서 예시한 논리 게이트 및 트랜지스터는 입력되는 신호의 극성에 따라 그 위치 및 종류가 다르게 구현되어야 할 것이다.In addition, the position and type of the logic gate and the transistor illustrated in the above-described embodiment should be implemented differently according to the polarity of the input signal.

도 1 은 기존의 내부전압 생성회로를 설명하기 위한 블록도.1 is a block diagram illustrating a conventional internal voltage generation circuit.

도 2 및 도 3 은 본 발명의 실시예에 따른 내부전압 생성회로를 설명하기 위한 블록도.2 and 3 are block diagrams for explaining the internal voltage generation circuit according to an embodiment of the present invention.

도 4 는 본 발명의 다른 실시예에 따른 내부전압 생성회로를 설명하기 위한 블록도.4 is a block diagram illustrating an internal voltage generation circuit according to another embodiment of the present invention.

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

210 : 제1 내부전압 생성부210: first internal voltage generator

230 : 제2 내부전압 생성부230: second internal voltage generation unit

Claims (13)

펌핑 동작을 통해 제1 내부전압을 생성하기 위한 제1 내부전압 생성수단;First internal voltage generation means for generating a first internal voltage through a pumping operation; 공급 전원전압의 전압 레벨을 검출하고 이에 대응하는 인에이블 신호를 생성하기 위한 공급전압 검출수단; 및Supply voltage detecting means for detecting a voltage level of the supply power supply voltage and generating an enable signal corresponding thereto; And 상기 인에이블 신호에 응답하여 레귤레이팅 동작 또는 펌핑 동작을 선택하여 제2 내부전압을 생성하기 위한 제2 내부전압 생성수단Second internal voltage generating means for generating a second internal voltage by selecting a regulating operation or a pumping operation in response to the enable signal; 을 구비하는 내부전압 생성회로.Internal voltage generation circuit having a. 청구항 2은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.Claim 2 has been abandoned due to the setting registration fee. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 제2 내부전압 생성수단은,The second internal voltage generating means, 상기 인에이블 신호에 응답하여 상기 펌핑 동작을 통해 상기 제2 내부전압을 생성하기 위한 제1 전압용 내부전압 생성부; 및A first voltage internal voltage generator configured to generate the second internal voltage through the pumping operation in response to the enable signal; And 상기 인에이블 신호에 응답하여 상기 레귤레이팅 동작을 통해 상기 제2 내부전압을 생성하기 위한 제2 전압용 내부전압 생성부를 구비하는 것을 특징으로 하는 내부전압 생성회로.And an internal voltage generator for generating a second internal voltage through the regulating operation in response to the enable signal. 청구항 3은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.Claim 3 was abandoned when the setup registration fee was paid. 제2항에 있어서,The method of claim 2, 상기 제2 내부전압에 대응하는 기준전압을 기준으로 상기 제2 내부전압을 검출하기 위한 전압검출부;A voltage detector configured to detect the second internal voltage based on a reference voltage corresponding to the second internal voltage; 상기 전압검출부의 출력신호에 대응하는 발진신호를 생성하기 위한 오실레이팅부; 및An oscillating unit for generating an oscillation signal corresponding to the output signal of the voltage detector; And 상기 발진신호에 대응하는 상기 제2 내부전압을 생성하기 위한 펌핑부를 구비하는 것을 특징으로 하는 내부전압 생성회로.And a pumping part for generating the second internal voltage corresponding to the oscillation signal. 청구항 4은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.Claim 4 was abandoned when the registration fee was paid. 제3항에 있어서,The method of claim 3, 상기 전압검출부는 상기 인에이블 신호에 응답하여 검출 동작이 활성화되는 것을 특징으로 하는 내부전압 생성회로.And the voltage detection unit activates a detection operation in response to the enable signal. 청구항 5은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.Claim 5 was abandoned upon payment of a set-up fee. 제2항에 있어서,The method of claim 2, 상기 제2 전압용 내부전압 생성부는,The internal voltage generation unit for the second voltage, 상기 제1 내부전압을 전원으로 인가받으며, 상기 제2 내부전압에 대응하는 기준전압과 피드백된 상기 제2 내부전압을 비교하기 위한 전압비교부; 및A voltage comparator configured to receive the first internal voltage as a power source and to compare the reference voltage corresponding to the second internal voltage with the feedbacked second internal voltage; And 상기 전압비교부의 출력신호에 응답하여 상기 제2 내부전압을 생성하기 위한 구동부를 구비하는 것을 특징으로 하는 내부전압 생성회로.And a driving unit for generating the second internal voltage in response to an output signal of the voltage comparing unit. 청구항 6은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.Claim 6 was abandoned when the registration fee was paid. 제5항에 있어서,The method of claim 5, 상기 전압비교부는 상기 인에이블 신호에 응답하여 비교 동작이 활성화되는 것을 특징으로 하는 내부전압 생성회로.And the voltage comparing unit activates a comparison operation in response to the enable signal. 청구항 7은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.Claim 7 was abandoned upon payment of a set-up fee. 제2항에 있어서,The method of claim 2, 상기 제1 전원전압용 내부전압 생성부와 상기 제2 전압용 내부전압 생성부는 서로 다른 구간에서 동작을 수행하는 것을 특징으로 하는 내부전압 생성회로.The internal voltage generator for the first power voltage and the internal voltage generator for the second voltage perform operations in different sections. 청구항 8은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.Claim 8 was abandoned when the registration fee was paid. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 제1 내부전압과 상기 제2 내부전압은 서로 다른 전압 레벨을 가지는 것을 특징으로 하는 내부전압 생성회로.And the first internal voltage and the second internal voltage have different voltage levels. 제1 및 제2 목표 전압 레벨에 대응하는 제1 및 제2 내부전압을 생성하는 내부전압 생성회로의 구동 방법에 있어서,A method of driving an internal voltage generation circuit for generating first and second internal voltages corresponding to first and second target voltage levels, 상기 제1 목표 전압 레벨에 대응하는 상기 제1 내부전압을 생성하는 단계;Generating the first internal voltage corresponding to the first target voltage level; 공급 전원전압의 전압 레벨이 설정된 전압 레벨보다 낮은 경우 펌핑 동작을 통해 상기 제2 내부전압을 생성하는 단계; 및Generating the second internal voltage through a pumping operation when a voltage level of a supply power supply voltage is lower than a set voltage level; And 상기 공급 전원전압의 전압 레벨이 상기 설정된 전압 레벨보다 높은 경우 레귤레이팅 동작을 통해 상기 제2 내부전압을 생성하는 단계Generating the second internal voltage through a regulating operation when the voltage level of the supply power voltage is higher than the set voltage level. 를 포함하는 내부전압 생성회로의 구동 방법.Method of driving an internal voltage generation circuit comprising a. 청구항 10은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.Claim 10 was abandoned upon payment of a setup registration fee. 제9항에 있어서,10. The method of claim 9, 상기 공급 전원전압의 전압 레벨을 검출하는 단계를 더 포함하는 내부전압 생성회로의 구동 방법.And detecting a voltage level of the supply power supply voltage. 청구항 11은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.Claim 11 was abandoned upon payment of a setup registration fee. 제9항에 있어서,10. The method of claim 9, 상기 레귤레이팅 동작을 통해 상기 제2 내부전압을 생성하는 단계는 상기 제1 내부전압을 전원으로 인가받아 동작하는 것을 특징으로 하는 내부전압 생성회로의 구동 방법.The generating of the second internal voltage through the regulating operation includes receiving the first internal voltage as a power source to operate the internal voltage generating circuit. 청구항 12은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.Claim 12 was abandoned upon payment of a registration fee. 제9항에 있어서,10. The method of claim 9, 상기 펌핑 동작과 상기 레귤레이팅 동작은 서로 다른 동작 구간을 가지는 것을 특징으로 하는 내부전압 생성회로의 구동 방법.And the pumping operation and the regulating operation have different operation periods. 청구항 13은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.Claim 13 was abandoned upon payment of a registration fee. 제9항에 있어서,10. The method of claim 9, 상기 제1 내부전압과 상기 제2 내부전압은 서로 다른 전압 레벨을 가지는 것을 특징으로 하는 내부전압 생성회로의 구동 방법.And the first internal voltage and the second internal voltage have different voltage levels.
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