KR20090027378A - Internal voltage generating circuit - Google Patents

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Abstract

An internal voltage generating circuit is provided to prevent a DRAM fault generation by generating a sufficient pumping voltage by a pumping circuit. An internal voltage generating circuit comprises a voltage detection circuit(31), a first oscillation part(32), a first pumping circuit(34), a temperature information output device(36), a second oscillation part(37), and a second pumping circuit(33). The voltage detection circuit detects a voltage level of a pumping voltage by comparing a reference voltage with the pumping voltage. The firs oscillation part generates a first clock signal based on an output signal of the detection circuit. The first pumping circuit generates the pumping voltage based on the first clock signal. The temperature information output device outputs different temperature information according to a temperature change. The second oscillation part generates a second clock signal based on the temperature information outputted from the temperature information output device. The second pumping circuit generates the pumping voltage based on the second clock signal.

Description

내부전압 발생회로{INTERNAL VOLTAGE GENERATING CIRCUIT}Internal voltage generating circuit {INTERNAL VOLTAGE GENERATING CIRCUIT}

본 발명은 반도체 설계 기술에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 반도체 메모리장치에서 이용되는 내부전압을 온도 변화와 무관하게 안정적으로 발생시키기 위한 내부전압 발생회로에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a semiconductor design technology, and more particularly, to an internal voltage generation circuit for stably generating an internal voltage used in a semiconductor memory device regardless of temperature change.

반도체 메모리장치는, 다양한 분야에서 이용되어지지만 그 중의 하나가 각종 다양한 데이터를 저장하는데 이용되고 있다. 이러한 반도체 메모리장치는, 데스크탑 컴퓨터와 노트북 컴퓨터를 비롯하여 각종 휴대용 기기들에 이용되고 있기 때문에 대용량화, 고속화, 소형화 그리고 저전력화가 요구되어진다. The semiconductor memory device is used in various fields, but one of them is used to store various kinds of data. Since such semiconductor memory devices are used in various portable devices, including desktop computers and notebook computers, large capacity, high speed, small size, and low power are required.

상기 저전력화에 따른 반도체 메모리장치를 설계하기 위한 하나의 방법으로서 메모리의 코아 영역(Core area)에서 전류소비를 최소한으로 하는 기술이 제시되고 있다. 상기 코아 영역은, 메모리 셀(memory cell)과 비트라인( Bit line) 그리고 워드 라인(word line)들로 구성되고, 극미세화된 디자인룰(design rule)에 따라 설계된다. 따라서 극미세화되고 고주파수 동작이 이루어지는 반도체 메모리장치를 설계하기 위해서는 기본적으로 전원전압이 매우 낮아질 수 밖에 없고, 현재는 1.5볼트 이하의 전원전압이 적용되고 있다.As a method for designing a semiconductor memory device according to the low power, a technology for minimizing current consumption in a core area of a memory has been proposed. The core region is composed of a memory cell, a bit line, and a word line, and is designed according to an extremely fine design rule. Therefore, in order to design a semiconductor memory device having extremely fine and high frequency operation, the power supply voltage is inevitably very low, and a power supply voltage of 1.5 volts or less is currently applied.

한편, 반도체 메모리 장치는, 상기 1.5볼트 이하의 외부전원전압을 이용하여 장치 내부에서 필요한 크기의 전원을 생성하여 사용하게 되는데, 그 중 하나의 방식이 차지 펌프를 이용하여 외부전원 전위보다 높거나 접지 전위보다 낮은 내부 전위를 생성하는 방식이다.Meanwhile, the semiconductor memory device generates and uses a power having a required size inside the device using the external power supply voltage of 1.5 volts or less, and one of the methods is higher than the external power supply potential or grounded using a charge pump. This method produces an internal potential lower than the potential.

상기 차지 펌핑에 의해 생성된 내부 전원 중 반도체 메모리 소자인 디램에 가장 보편적으로 사용되고 있는 내부 전원으로는 펌핑전압(VPP)과 백바이어스 전압(VBB)이 있다. 상기 펌핑전압(VPP)은 셀을 엑세스하기 위해 셀 트랜지스터의 게이트, 원드라인에 외부 전원전압(VCC 또는 VDD)보다 높은 전위인 펌핑전압(VPP)을 인가하여 셀 데이타가 손실되지 않도록 하는데 이용되어진다. 그리고 셀에 저장되어 있는 데이타의 손실을 막기 위해 셀 트랜지스터의 벌크에 외부 전위인 접지전압(VSS) 보다 낮은 백바이어스 전압(VBB)을 인가한다.Among the internal power sources generated by the charge pumping, the internal power sources most commonly used in the DRAM, which is a semiconductor memory device, include a pumping voltage VPP and a back bias voltage VBB. The pumping voltage VPP is used to prevent the cell data from being lost by applying a pumping voltage VPP, which is a potential higher than the external power supply voltage VCC or VDD, to the gate and the gate of the cell transistor to access the cell. . In order to prevent the loss of data stored in the cell, the back bias voltage VBB is applied to the bulk of the cell transistor lower than the ground voltage VSS, which is an external potential.

도 1은 종래 기술에 따른 반도체 메모리 장치에서 펌핑전압을 발생하는 내부전압 발생회로의 블록 구성도를 도시하고 있다. 1 is a block diagram illustrating an internal voltage generation circuit for generating a pumping voltage in a semiconductor memory device according to the related art.

도시하고 있는 바와 같이 종래 반도체 메모리 장치의 고전압발생회로는, 안정적인 기준전압(VREF)을 발생하는 기준전압발생기(10), 상기 기준전압(VREF)과 피드백된 펌핑전압(VPP)을 비교하여 상기 펌핑전압이 일정한 전압레벨을 유지할 수 있도록 전압레벨을 감지하는 전압검출회로(11), 상기 전압검출회로의 출력신호(VPPE)에 기초하여 펌핑전압(VPP) 발생을 위한 클럭신호(OSC)를 발생하는 오실레이터(12), 상기 오실레이터(12)의 클럭신호에 응답하여 외부전압(VDD)을 승압시킨 펌핑전압(VPP)을 발생하는 펌프회로(14), 그리고 상기 펌프회로(14)에서 발생된 펌핑전압(VPP)을 공급받는 셀 트랜지스터(15)를 포함하여 구성되어진다. As illustrated, a high voltage generation circuit of a conventional semiconductor memory device may compare the reference voltage generator 10 generating a stable reference voltage VREF, the reference voltage VREF, and the feedback pumping voltage VPP to pump the same. The voltage detection circuit 11 which detects the voltage level so as to maintain a constant voltage level, and the clock signal OSC for generating the pumping voltage VPP based on the output signal VPPE of the voltage detection circuit. An oscillator 12, a pump circuit 14 for generating a pumping voltage VPP that boosts an external voltage VDD in response to a clock signal of the oscillator 12, and a pumping voltage generated by the pump circuit 14 The cell transistor 15 is supplied with a VPP.

상기와 같이 구성되는 종래 펌핑전압을 발생하는 내부전압 발생회로는, 기준전압발생기(10)에서 발생된 기준전압(VREF)과 피드백된 펌핑전압(VPP)을 비교하고, 피드백된 펌핑전압이 기준전압보다 낮을 때, 전압검출회로(11)에서 전압 레벨 감지신호(VPPE)를 출력한다. 상기 전압레벨 감지신호(VPPE)는 오실레이터(12)를 구동시키고, 상기 오실레이터(12)에서 발생된 클럭신호(OSC)가 펌프회로(14)의 구동신호로 공급되어진다. 상기 펌프회로(14)는 오실레이터(12)에서 주기적으로 인가되는 클럭신호에 의해 구동되어 외부 전원전압(VDD)을 승압시킨 펌핑전압(VPP)을 발생시켜서 셀 트랜지스터(15)에 공급하게 된다. In the conventional internal voltage generation circuit for generating the pumping voltage as configured above, the reference voltage VREF generated from the reference voltage generator 10 is compared with the feedback pumping voltage VPP, and the feedback pumping voltage is the reference voltage. When lower, the voltage detection circuit 11 outputs the voltage level detection signal VPPE. The voltage level detection signal VPPE drives the oscillator 12, and the clock signal OSC generated by the oscillator 12 is supplied as a driving signal of the pump circuit 14. The pump circuit 14 is driven by a clock signal that is periodically applied from the oscillator 12 to generate a pumping voltage VPP that boosts the external power supply voltage VDD and supplies it to the cell transistor 15.

즉, 상기 펌프회로(14)는, 피드백된 펌핑전압(VPP)이 기준전압보다 낮을 때, 상기 오실레이터(12)의 클럭신호에 의해 구동되고, 외부 전원전압(VDD)을 승압시킨 펌핑전압(VPP)을 발생시켜서 셀 트랜지스터(15)에 공급하게 된다. 이와 같이 상기 펌프회로(14)가 동작하기 위해서는 피드백된 펌핑전압과 기준전압과 비교하여 전압레벨을 감지하는 전압검출회로(11)의 검출값으로부터 기초되어진다.That is, the pump circuit 14 is driven by the clock signal of the oscillator 12 when the feedback pumping voltage VPP is lower than the reference voltage and boosts the external power supply voltage VDD. ) Is supplied to the cell transistor 15. In order to operate the pump circuit 14 as described above, the pump circuit 14 is based on a detection value of the voltage detection circuit 11 that detects a voltage level in comparison with the feedback pumping voltage and the reference voltage.

그러나 상기 전압검출회로(11)에서 피드백된 펌핑전압과 기준전압과의 비교값은 온도에 따라 변화되어지는 문제점이 있었다. 이것은 상기 펌핑전압을 만들어주는 트랜지스터들의 공급능력이 온도에 따라 차이를 발생시키는 원인 때문으로, 낮은 온도에서의 트랜지스터의 공급 능력이 높은 온도에서의 경우와 비교하여 작아지게 된다. 따라서 종래 펌핑전압을 발생하는 내부전압 발생회로는, 도 2에 도시하고 있는 바와 같이, 낮은 온도 환경에서 발생되는 펌핑전압이 높은 온도 환경에서 발생되는 펌핑전압과 비교하여 상대적으로 떨어지고 있다. 이와 같이 종래 내부전압 발생회로는, 낮은 온도 환경에서 떨어지는 펌핑전압 레벨로 인하여 셀 트랜지스터를 턴 온 시키는 능력이 약해지면서 반도체 메모리장치의 불량을 유발하는 문제점을 발생시켰다.However, there is a problem in that a comparison value between the pumping voltage fed back from the voltage detecting circuit 11 and the reference voltage changes with temperature. This is because the supply capacity of the transistors that make the pumping voltage causes a difference depending on the temperature, so that the supply capacity of the transistor at a low temperature becomes smaller than that at a high temperature. Therefore, the internal voltage generation circuit for generating the conventional pumping voltage, as shown in Figure 2, the pumping voltage generated in a low temperature environment is relatively lower than the pumping voltage generated in a high temperature environment. As such, the conventional internal voltage generation circuit has a problem of causing a failure of the semiconductor memory device due to a weakening of the ability to turn on the cell transistor due to the pumping voltage level falling in a low temperature environment.

이러한 문제점은 백바이어스전압을 발생하는 내부전압 발생회로에서도 발생되고 있다. 도 3은 종래 기술에 따른 백바이어스전압 발생회로의 블록 구성도이다.This problem also occurs in the internal voltage generation circuit that generates the back bias voltage. 3 is a block diagram of a back bias voltage generation circuit according to the prior art.

종래 백바이어스전압 발생회로는, 안정적인 기준전압(VINT)을 발생하는 내부전압발생기(20), 상기 내부전압(VINT)과 피드백된 백바이어스전압(VBB)을 비교하고 상기 백바이어스전압이 높을 때 이를 감지하는 전압검출회로(21), 상기 전압검출회로의 출력신호(VBBE)에 기초하여 백바이어스전압(VBB) 레벨을 낮출 수 있도록 클럭신호(OSC)를 발생하는 오실레이터(22), 상기 오실레이터(22)의 클럭신호에 응답하여 외부전압(VSS)을 이용하여 백바이어스전압(VBB) 레벨을 낮추기 위해 동작되는 펌프회로(24), 그리고 상기 펌프회로(24)에서 발생된 백바이어스전압(VBB)을 공급받는 셀 트랜지스터(25)를 포함하여 구성되어진다. 여기서 백바이어스전압은, 기판전압이라고도 하며 음(-)의 전압값을 갖는다.The conventional back bias voltage generation circuit compares the internal voltage generator 20 generating the stable reference voltage VINT, the internal voltage VINT with the feedback back bias voltage VBB, and when the back bias voltage is high. The oscillator 22 and the oscillator 22 which generate a clock signal OSC to lower the back bias voltage VBB level based on the voltage detection circuit 21 for sensing and the output signal VBBE of the voltage detection circuit. The pump circuit 24 operated to lower the back bias voltage VBB level by using the external voltage VSS in response to the clock signal of the < RTI ID = 0.0 >), and the back bias voltage VBB < / RTI > It is comprised including the cell transistor 25 supplied. The back bias voltage is also referred to as a substrate voltage and has a negative voltage value.

상기 구성에 따른 종래 백바이어스전압에 따른 내부전압발생회로에 있어서도 상기 펌프회로(24)는, 피드백된 백바이어스전압(VBB)이 내부전압(VINT)보다 높을 때, 상기 오실레이터(22)의 클럭신호에 의해 구동되고, 외부 전원전압(VSS)을 이용하여 백바이어스전압(VBB)을 발생시켜서 셀 트랜지스터(25)에 공급하게 된다. 이와 같이 상기 펌프회로(24)가 동작하기 위해서는 피드백된 백바이어스전압과 내부전압을 비교하여 전압레벨을 감지하는 전압검출회로(21)의 검출값으로부터 기초되어진다.Also in the internal voltage generation circuit according to the conventional back bias voltage according to the above configuration, the pump circuit 24 is the clock signal of the oscillator 22 when the feedback back bias voltage VBB is higher than the internal voltage VINT. Is driven to generate the back bias voltage VBB using the external power supply voltage VSS and to supply it to the cell transistor 25. In order to operate the pump circuit 24 as described above, it is based on the detection value of the voltage detection circuit 21 for detecting the voltage level by comparing the feedback back bias voltage and the internal voltage.

따라서 상기 백바이어스전압에 따른 내부전압발생회로에서도 피드백된 백바이어스전압과 내부전압과의 비교값이 온도에 따라 변화되어지는 문제가 발생되어진다. 이와 같은 문제점을 전압검출회로의 상세 구성을 참조하여 좀 더 자세하게 살펴보기로 한다.Therefore, even in the internal voltage generation circuit according to the back bias voltage, a problem arises in that the comparison value between the fed back back bias voltage and the internal voltage changes with temperature. This problem will be described in more detail with reference to the detailed configuration of the voltage detection circuit.

도 4는 종래 내부전압 발생회로의 전압검출회로의 상세 구성도를 도시하고 있다.4 shows a detailed configuration diagram of a voltage detection circuit of a conventional internal voltage generation circuit.

도시하고 있는 바와 같이, 백바이어스전압(VBB)은 PMOS트랜지스터(M1)의 게이트단자에 인가되어지고, 상기 트랜지스터(M1)와 직렬로 PMOS 트랜지스터(M0)가 연결되고 있다. 상기 트랜지스터(M0)는, 상기 내부전압발생기(20)에서 출력되는 내부전압(VINT)과 상기 트랜지스터(M1) 사이에 드레인-소스 단자를 연결하고 있고, 접지전압인 외부 전원전압(VSS)을 게이트단자로 인가받고 있다. As shown, the back bias voltage VBB is applied to the gate terminal of the PMOS transistor M1, and the PMOS transistor M0 is connected in series with the transistor M1. The transistor M0 connects a drain-source terminal between the internal voltage VINT output from the internal voltage generator 20 and the transistor M1 and gates an external power supply voltage VSS that is a ground voltage. It is applied to the terminal.

상기 두개의 트랜지스터(MO,M1) 사이에 연결되고 있는 노드(N1)에 PMOS 트랜 지스터(M2)와 NMOS 트랜지스터(M3)의 게이트단자가 병렬 연결되어진다. 상기 트랜지스터(M2)는 내부전압(VINT)과 노드(N2) 사이에 드레인-소스 단자를 연결하고, 상기 트랜지스터(M3)는 상기 노드(N2)와 접지전압(VSS) 사이에 드레인-소스 단자를 연결한다. 그리고 상기 노드(N2)에 인버터(IN0)가 연결되고 있고, 상기 인버터(IN0)의 출력신호가 상기 전압검출회로의 출력신호(VBBE)가 되어진다.The gate terminals of the PMOS transistor M2 and the NMOS transistor M3 are connected in parallel to a node N1 connected between the two transistors MO and M1. The transistor M2 connects a drain-source terminal between an internal voltage VINT and a node N2, and the transistor M3 connects a drain-source terminal between the node N2 and a ground voltage VSS. Connect. An inverter IN0 is connected to the node N2, and an output signal of the inverter IN0 becomes an output signal VBBE of the voltage detection circuit.

상기와 같이 구성되어지는 종래 전압검출회로는, 펌프회로(24)에서 발생되는 백바이어스전압(VBB)의 레벨이 높은 경우에, PMOS 트랜지스터(M1)의 게이트단자에 높은 레벨의 백바이어스전압이 인가되므로 인하여 트랜지스터(M1)는 약하게 턴-온 되어진다. 이때 접지전압에 의해 턴 온되는 PMOS 트랜지스터(M0)는 강하게 턴-온 된 상태가 되므로 노드(N1)에는 하이레벨의 신호가 인가되어진다.In the conventional voltage detection circuit configured as described above, when the level of the back bias voltage VBB generated in the pump circuit 24 is high, a high level back bias voltage is applied to the gate terminal of the PMOS transistor M1. Therefore, transistor M1 is weakly turned on. At this time, since the PMOS transistor M0 turned on by the ground voltage is strongly turned on, a high level signal is applied to the node N1.

상기 노드(N1)에 인가된 하이레벨의 신호는 PMOS 트랜지스터(N2)는 약하게 턴-온된 상태를 갖도록 하고, 동시에 NMOS 트랜지스터(N3)는 강하게 턴-온된 상태를 갖도록 하기 때문에, 노드(N2)에는 로우레벨의 신호가 인가되어진다. 그리고 이 로우레벨의 신호가 인버터(IN0)를 통과하면서 반전되어 전압검출회로(21)의 출력신호(VBBE)는 하이레벨이 된다. 이렇게 출력되는 하이레벨의 전압검출신호에 의해서 오실레이터(22)는 주기적인 클럭신호를 출력하고, 펌프회로(24)가 동작하여 백바이어스전압(VBB)의 레벨을 더욱 낮추게 된다.The high level signal applied to the node N1 causes the PMOS transistor N2 to have a weakly turned on state, and at the same time, the NMOS transistor N3 has a strongly turned on state. A low level signal is applied. The low level signal is inverted while passing through the inverter IN0, so that the output signal VBBE of the voltage detection circuit 21 becomes a high level. The oscillator 22 outputs a periodic clock signal by the high level voltage detection signal, and the pump circuit 24 operates to further lower the level of the back bias voltage VBB.

이후 상기 백바이어스전압(VBB)의 레벨이 낮아져서 내부전압발생기(20)에서 출력되는 내부전압(VINT)보다 낮아지면, PMOS 트랜지스터(M1)의 게이트단자에 낮은 레벨의 백바이어스전압이 인가되므로 인하여 트랜지스터(M1)는 강하게 턴-온 되어진다. 동시에 접지전압을 게이트단자로 입력받는 PMOS 트랜지스터(M0)도 턴-온 된 상태를 유지하나, 상기 트랜지스터(M1)의 턴-온 능력이 상기 트랜지스터(M0)보다 더욱 강하게 설계되고 있기 때문에 노드(N1)에는 로우레벨의 신호가 인가되는 상태가 된다.When the level of the back bias voltage VBB is lowered and lower than the internal voltage VINT output from the internal voltage generator 20, a low level back bias voltage is applied to the gate terminal of the PMOS transistor M1. M1 is strongly turned on. At the same time, the PMOS transistor M0, which receives the ground voltage as the gate terminal, is also turned on. However, since the turn-on capability of the transistor M1 is designed to be stronger than that of the transistor M0, the node N1 is turned on. ), A low level signal is applied.

상기 노드(N1)에 인가된 로우레벨의 신호는 PMOS 트랜지스터(N2)는 강하게 턴-온된 상태를 갖도록 하고, 동시에 NMOS 트랜지스터(N3)는 약하게 턴-온된 상태를 갖도록 하기 때문에, 노드(N2)에는 하이레벨의 신호가 인가되는 상태가 된다. 그리고 이 하이레벨의 신호가 인버터(IN0)를 통과하면서 반전되어 전압검출회로(21)의 출력신호(VBBE)는 로우레벨이 된다. 이렇게 출력되는 로우레벨의 전압검출신호에 의해서 오실레이터(22)는 동작을 정지하고, 펌프회로(24)는 더 이상 백바이어스전압(VBB)의 레벨을 낮추지 않게 된다.The low level signal applied to the node N1 causes the PMOS transistor N2 to have a strongly turned on state, and at the same time, the NMOS transistor N3 has a weakly turned on state. The high level signal is applied. This high level signal is inverted while passing through the inverter IN0, so that the output signal VBBE of the voltage detection circuit 21 becomes low level. The oscillator 22 stops operating by the low-level voltage detection signal thus output, and the pump circuit 24 no longer lowers the level of the back bias voltage VBB.

상기와 같이 동작하는 전압검출회로는, 온도 변화에 무관하게 일정한 전압레벨을 감지한다. 즉, 온도가 높은 환경에서나 또는 온도가 낮은 환경에서도 내부전압과 비교되는 백바이어스전압 레벨은 일정하게 구성되어진다. The voltage detection circuit operating as described above detects a constant voltage level regardless of temperature change. That is, the back bias voltage level compared to the internal voltage is configured to be constant even in an environment where the temperature is high or the temperature is low.

그러나 셀 트랜지스터는 온도에 따라서 그 문턱 전압이 변화되어진다. 즉, 고온으로 갈수록 셀 트랜지스터의 문턱 전압이 낮아지면서 오프 전류가 매우 많이 흐르게 되는 문제가 발생되는 것이다. However, the threshold voltage of a cell transistor changes with temperature. In other words, as the threshold voltage of the cell transistor decreases as the temperature increases, the off current flows very much.

도 5는 온도변화에 따른 셀 트랜지스터의 문턱전압의 변화상태를 도시하고 있다. 예를 들어서 저온일 때 셀 트랜지스터의 문턱전압은 0.95V 이나 고온에서는 셀 트랜지스터의 문턱전압은 0.66V로 급격히 떨어지는 것을 확인할 수 있다. 이와 같이 온도 변화에 따라서 셀 트랜지스터의 문턱전압에 변화가 발생되면서 셀 트랜지스터의 오프 능력이 약화되어 오프 전류가 매우 많이 흐르게 되는 문제점이 발생되었다.5 shows a state of change of the threshold voltage of the cell transistor according to the temperature change. For example, it can be seen that the threshold voltage of the cell transistor is 0.95V at low temperature, but the threshold voltage of the cell transistor rapidly drops to 0.66V at high temperature. As a result of the change in the threshold voltage of the cell transistor according to the temperature change, the off capability of the cell transistor is weakened, causing a problem that the off current flows very much.

결과적으로 종래 백바이어스 전압을 발생하는 내부전압 발생회로는, 셀 트랜지스터가 정상적으로 동작하는 온도에 비교해서 상대적으로 고온 환경에서 셀트랜지스터의 문턱 전압이 낮아져서 오프 전류가 매우 많이 흐르게 되는 문제점이 발생되었다. 마찬가지로 종래 펌핑전압을 발생하는 내부전압 발생회로는, 트랜지스터가 정상적으로 동작하는 온도에 비교해서 상대적으로 저온 환경에서 트랜지스터의 공급 능력이 약해져서 충분한 고전압을 셀 트랜지스터에 인가할 수 없는 문제점이 발생되었다.As a result, the conventional internal voltage generation circuit for generating the back bias voltage has a problem that the threshold voltage of the cell transistor is lowered in a relatively high temperature environment compared to the temperature at which the cell transistor is normally operated, so that the off current flows very much. Similarly, the conventional internal voltage generation circuit that generates the pumping voltage has a problem in that the supply capacity of the transistor is weak in a relatively low temperature environment as compared with the temperature at which the transistor normally operates, so that a sufficient high voltage cannot be applied to the cell transistor.

따라서 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 창작된 것으로서, 온도변화에 대응하는 내부전압을 발생하여 안정적으로 셀 트랜지스터에 공급할 수 있는 내부전압 발생회로를 제공하는데 그 목적이 있다.Accordingly, an object of the present invention is to provide an internal voltage generation circuit capable of stably supplying an internal voltage to a cell transistor by generating an internal voltage corresponding to a temperature change.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 내부전압 발생회로는 기준전압과 피드백된 펌핑전압을 비교하여 펌핑전압의 전압레벨을 검출하기 위한 검출수단; 상기 검출수단의 출력신호에 기초하여 제 1 클럭신호를 발생하는 제 1 발진수단; 상기 제 1 클럭신호에 기초하여 펌핑 전압을 발생시키는 제 1 펌핑수단; 온도변화에 따라 상이한 온도정보를 출력하는 온도정보출력수단; 상기 온도정보출력수단에서 출력된 온도정보에 기초해서 제 2 클럭신호를 발생하는 제 2 발진수단; 상기 제 2 클럭신호에 기초하여 펌핑전압을 발생시키는 제 2 펌핑수단을 포함하는 것을 특징으로 한다.The internal voltage generation circuit according to the present invention for achieving the above object comprises a detection means for detecting the voltage level of the pumping voltage by comparing the reference voltage and the feedback pumping voltage; First oscillating means for generating a first clock signal based on an output signal of said detecting means; First pumping means for generating a pumping voltage based on the first clock signal; Temperature information output means for outputting different temperature information according to the temperature change; Second oscillating means for generating a second clock signal based on temperature information output from said temperature information output means; And second pumping means for generating a pumping voltage based on the second clock signal.

본 발명의 상기 제 2 발진수단은, 상기 온도정보를 제 1 입력으로 하는 낸드게이트; 상기 낸드게이트의 출력을 제 1 시간만큼 지연시키는 제 1 지연회로; 상기 제 1 지연회로의 출력을 제 2 시간만큼 지연시켜서 상기 낸드게이트의 제 2 입력으로 제공하는 제 2 지연회로; 상기 제 2 지연회로의 출력을 제 2 클럭신호로 출력하는 출력단자부를 포함하는 것을 특징으로 한다.The second oscillation means of the present invention, the NAND gate having the temperature information as a first input; A first delay circuit for delaying an output of the NAND gate by a first time; A second delay circuit delaying an output of the first delay circuit by a second time and providing the second delay circuit to a second input of the NAND gate; And an output terminal unit for outputting the output of the second delay circuit as a second clock signal.

본 발명의 상기 제 1,2 지연회로는, 인버터로 이루어지는 것을 특징으로 한다.The first and second delay circuits of the present invention comprise an inverter.

또한 본 발명의 다른 실시예에 따른 내부전압 발생회로는, 온도변화에 따라 상이한 온도정보를 출력하는 온도정보출력수단; 내부전압과 상기 온도정보에 기초하여 피드백된 펌핑 전압을 비교하고, 펌핑전압의 레벨을 검출하기 위한 검출수단; 상기 검출수단의 출력신호에 기초하여 클럭신호를 발생하는 발진수단; 상기 클럭신호에 기초하여 펌핑 전압을 발생시키는 펌핑수단을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.In addition, the internal voltage generation circuit according to another embodiment of the present invention, the temperature information output means for outputting different temperature information according to the temperature change; Detection means for comparing a pumping voltage fed back based on an internal voltage and the temperature information and detecting a level of the pumping voltage; Oscillating means for generating a clock signal based on an output signal of the detecting means; And pumping means for generating a pumping voltage based on the clock signal.

본 발명의 상기 검출수단은, 피드백된 펌핑전압에 의해 동작되는 싱크부; 상기 온도정보에 기초하여 턴-온되어 상기 싱크부의 턴온저항을 조절하는 제 1 스위칭수단; 상기 내부전압을 입력하고, 싱크부의 턴온저항에 의해서 전압레벨이 조절되어 출력하는 제 1 구동부; 상기 제 1 구동부에서 하이레벨신호를 출력할 때, 백바이어스 전압을 낮출 수 있도록 검출신호를 출력하는 제 2 구동부를 포함하는 것을 특징으로 한다.The detection means of the present invention, the sink unit is operated by the feedback pumping voltage; First switching means which is turned on based on the temperature information to adjust a turn-on resistance of the sink unit; A first driver configured to input the internal voltage and adjust and output a voltage level by a turn-on resistance of the sink; And outputting a detection signal to reduce the back bias voltage when the first driver outputs the high level signal.

본 발명의 상기 싱크부는, 두개의 PMOS 트랜지스터를 직렬 연결하고 있는 것을 특징으로 한다.The sink portion of the present invention is characterized in that two PMOS transistors are connected in series.

본 발명의 상기 제 1 스위칭수단은, 상기 싱크부를 형성하는 두개의 트랜지스터 중에서 제 1 트랜지스터의 드레인-소스 사이에 연결되고, 턴온 동작시 제 2 트랜지스터에 의해서만 싱크부의 턴온저항이 형성되며, 턴오프 동작시 제 1,2 트랜지스터에 의해 싱크부의 턴온저항이 형성되도록 동작하는 것을 특징으로 한다.The first switching means of the present invention is connected between the drain-source of the first transistor of the two transistors forming the sink, the turn-on resistance of the sink is formed only by the second transistor during the turn-on operation, turn-off operation And turn-on resistance of the sink part is formed by the first and second transistors.

본 발명의 상기 제 1 스위칭수단은, 온도정보를 게이트단자로 입력하는 NMOS 트랜지스터인 것을 특징으로 한다.The first switching means of the present invention is characterized in that the NMOS transistor for inputting temperature information to the gate terminal.

본 발명의 상기 제 1 구동부는, 접지전압을 게이트단자로 입력하고, 내부전압을 공급하는 PMOS 트랜지스터인 것을 특징으로 한다.The first driver of the present invention is a PMOS transistor which inputs a ground voltage to a gate terminal and supplies an internal voltage.

본 발명의 상기 제 2 구동부는, 상기 제 1 구동부의 출력을 게이트단자로 입력하는 PMOS 트랜지스터와 NMOS 트랜지스터를 직렬 연결하여 내부전압을 출력할 수 있도록 구성되고, 상기 두개의 트랜지스터의 동작에 의해 출력되는 신호를 인버팅하는 인버터를 포함하는 것을 특징으로 한다.The second driver of the present invention is configured to output an internal voltage by connecting a PMOS transistor and an NMOS transistor which input the output of the first driver to a gate terminal in series, and are output by the operation of the two transistors. And an inverter for inverting the signal.

위에서 설명한 바와 같은 본 발명에 따른 내부전압 발생회로는, 온도변화에 민감하게 작용하는 반도체 메모리장치의 특성을 감안해서, 발생되는 내부전압이 변화하는 온도정보에 능동적으로 대응할 수 있도록 하는 것을 특징으로 한다. 따라서 본 발명은 저온 환경에서 고전압 공급능력이 부족하지 않도록 펌핑회로를 더 많이 동작시켜서 충분한 펌핑전압이 발생되도록 한다. 이렇게하여 본 발명은 저온 환경해서 턴 온 능력이 약해지는 셀 트랜지스터로 인하여 발생되는 디램 불량 발생을 억제시키는 효과를 얻는다. 또한 본 발명은 고온 환경에서 백바이어스 전압을 더욱 낮게 제어하여, 셀 트랜지스터의 문턱전압을 높여주므로서 오프 전류가 많이 흐르지 않도록 하므로서 결과적으로 전력소비를 감소시키는 효과를 얻게 된다.The internal voltage generation circuit according to the present invention as described above is characterized in that it is possible to actively respond to temperature information that changes the generated internal voltage in consideration of the characteristics of the semiconductor memory device sensitive to temperature changes. . Therefore, the present invention operates the pumping circuit more so that a sufficient pumping voltage is generated in a low temperature environment so as not to run out of high voltage supply capacity. In this way, the present invention obtains the effect of suppressing DRAM defects caused by cell transistors whose turn-on capability becomes weak due to low temperature environment. In addition, the present invention further controls the back bias voltage in a high temperature environment, thereby increasing the threshold voltage of the cell transistor so that the off current does not flow much, resulting in the effect of reducing power consumption.

이하 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 내부전압 발생회로에 대하여 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, an internal voltage generation circuit according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 내부전압 발생회로를 나타내는 블록 구성도이다. 도시되고 있는 내부전압 발생회로는 반도체 메모리 장치에서 이용되어지는 펌핑전압 발생에 따른 회로 구성이다.6 is a block diagram illustrating an internal voltage generation circuit according to an exemplary embodiment of the present invention. The internal voltage generation circuit shown is a circuit configuration according to the generation of the pumping voltage used in the semiconductor memory device.

도시하고 있는 바와 같이 본 발명의 내부전압 발생회로는, 안정적인 기준전압(VREF)을 발생하는 기준전압발생기(30), 상기 기준전압(VREF)과 피드백된 펌핑전압(VPP)을 비교하여 상기 펌핑전압이 일정한 전압레벨을 유지할 수 있도록 전압레벨을 감지하는 전압검출회로(31), 상기 전압검출회로의 출력신호(VPPE)에 기초하여 펌핑전압(VPP) 발생을 위한 클럭신호(OSC1)를 발생하는 제 1 오실레이터(32), 상기 제 1 오실레이터(32)의 클럭신호(OSC1)에 응답하여 외부전압(VDD)을 이용하여 펌핑전압(VPP)을 발생하는 제 1 펌프회로(34), 그리고 상기 제 1 펌프회로(34)에서 발생된 펌핑전압(VPP)을 공급받는 셀 트랜지스터(35)를 포함하여 구성되어진다. As illustrated, the internal voltage generation circuit of the present invention compares the reference voltage generator 30 generating a stable reference voltage VREF, the reference voltage VREF and the feedback pumping voltage VPP to the pumping voltage. A voltage detection circuit 31 for detecting a voltage level so as to maintain the constant voltage level, and a clock signal OSC1 for generating a pumping voltage VPP based on an output signal VPPE of the voltage detection circuit. A first pump circuit 34 generating a pumping voltage VPP using an external voltage VDD in response to a first oscillator 32 and a clock signal OSC1 of the first oscillator 32, and the first pump circuit 34. The cell transistor 35 receives the pumping voltage VPP generated in the pump circuit 34.

또한 본 발명의 내부전압 발생회로는, 반도체 메모리 장치 내부의 온도를 검출하는 온도정보출력장치(36)와, 상기 온도정보출력장치(36)의 출력신호를 이용하여, 저온 환경에서 펌핑전압을 발생하기 위한 클럭신호를 발생하는 제 2 오실레이터(37)를 포함하여 구성되어진다. 여기서 상기 온도정보출력장치는, 국제전기전자표준협회(JEDEC)에서 규정한 램(DDR3)에서 사용되는 온도정보출력장치(ODTS : On Die Thermal Sensor) 이다. 따라서 상기 온도정보출력장치는 공지된 기술을 이용 하는 것이므로 그 구성 및 상세 동작에 대해서는 설명을 생략하기로 한다.In addition, the internal voltage generation circuit of the present invention generates a pumping voltage in a low temperature environment by using the temperature information output device 36 for detecting the temperature inside the semiconductor memory device and the output signal of the temperature information output device 36. And a second oscillator 37 for generating a clock signal. In this case, the temperature information output device is a temperature information output device (ODTS: On Die Thermal Sensor) used in the RAM (DDR3) prescribed by the JEDEC. Therefore, since the temperature information output device uses a known technique, a description thereof will be omitted.

상기 제 2 오실레이터(37)는 도 7에 도시하고 있는 바와 같이, 상기 온도정보출력장치(36)의 출력신호(C1)를 낸드게이트(NAND1)의 제 1 입력으로 하고, 낸드게이트(NAND1)의 출력은 네개의 인버터(IV1~IV4)를 경유하여 다시 낸드게이트(NAND1)의 제 2 입력으로 입력되도록 구성되어진다. 그리고 인버터(IV1)와 인버터(IV2) 사이에 연결되고 있는 노드(N3)는 상기 조절회로(37)에서 출력되는 클럭신호(OSC2)의 출력단자가 된다.As shown in FIG. 7, the second oscillator 37 uses the output signal C1 of the temperature information output device 36 as the first input of the NAND gate NAND1, The output is configured to be input back to the second input of the NAND gate NAND1 via four inverters IV1 to IV4. The node N3 connected between the inverter IV1 and the inverter IV2 becomes an output terminal of the clock signal OSC2 output from the control circuit 37.

다음은 상기 구성으로 이루어진 본 발명에 따른 내부전압 발생회로의 동작 과정을 살펴보기로 한다.Next, an operation process of the internal voltage generation circuit according to the present invention having the above configuration will be described.

기준전압발생기(30)는 안정적인 기준전압(VREF)을 발생한다. 상기 기준전압발생기(30)에서 발생된 기준전압(VREF)은 전압검출회로(31)의 제 1 입력단자로 입력되고, 또한 상기 전압검출회로(31)는 펌프회로에서 피드백된 펌핑전압(VPP)을 제 2 입력단자로 입력한다. 상기 전압검출회로(31)는 피드백된 펌핑전압(VPP)과 기준전압(VREF)을 비교하고, 펌핑전압이 기준전압보다 높을 때 로우레벨의 신호(VPPE)를 출력한다. 상기 전압검출회로(31)에서 출력되는 로우레벨신호(VPPE)는, 제 1 오실레이터(32)를 정지상태로 제어하고, 따라서 제 1 펌프회로(34)가 동작하지 않게 된다.The reference voltage generator 30 generates a stable reference voltage VREF. The reference voltage VREF generated by the reference voltage generator 30 is input to the first input terminal of the voltage detection circuit 31, and the voltage detection circuit 31 is the pumping voltage VPP fed back from the pump circuit. Is input to the second input terminal. The voltage detection circuit 31 compares the feedback pumping voltage VPP and the reference voltage VREF and outputs a low level signal VPPE when the pumping voltage is higher than the reference voltage. The low level signal VPPE output from the voltage detection circuit 31 controls the first oscillator 32 in a stopped state, and thus the first pump circuit 34 is not operated.

그러나 상기 전압검출회로(31)에 입력되는 피드백된 펌핑전압(VPP)과 기준전압(VREF)을 비교했을 때, 펌핑전압이 기준전압보다 낮을 때 하이레벨의 신호(VPPE) 를 출력한다. 상기 전압검출회로(31)에서 출력되는 하이레벨신호(VPPE)는, 오실레이터(32)에 입력된다. 이 경우, 오실레이터(32)는 일정 주기를 갖는 클럭신호(OSC1)를 출력하고, 이렇게 발생된 클럭신호(OSC1)에 의하여 제 1 펌프회로(34)가 동작하여 펌핑전압(VPP)을 발생시킨다.However, when the feedback pumping voltage VPP input to the voltage detection circuit 31 is compared with the reference voltage VREF, a high level signal VPPE is output when the pumping voltage is lower than the reference voltage. The high level signal VPPE output from the voltage detection circuit 31 is input to the oscillator 32. In this case, the oscillator 32 outputs the clock signal OSC1 having a predetermined period, and the first pump circuit 34 operates by the generated clock signal OSC1 to generate the pumping voltage VPP.

상기의 동작은 반도체 메모리 장치에서 영향을 받는 환경온도가 온도정보출력장치에서 하이레벨 신호를 출력할 때보다 상대적으로 높은 제 1 온도구간에 있을 때 이루어지는 동작과정이다. 따라서 상기 제 1 온도구간의 온도범위에서 온도정보출력장치(36)는 로우레벨 상태를 갖는 출력신호를 발생한다. 여기서 제 1 온도구간은, 트랜지스터가 정상적으로 동작할 수 있는 온도구간이다.The above operation is an operation process performed when the environmental temperature affected by the semiconductor memory device is in a relatively high first temperature section than when the temperature information output device outputs a high level signal. Accordingly, the temperature information output device 36 generates an output signal having a low level state in the temperature range of the first temperature section. Here, the first temperature section is a temperature section in which the transistor can operate normally.

상기 온도정보출력장치(36)에서 출력되는 로우레벨 신호(C1)는 제 2 오실레이터(37)의 낸드게이트(NAND1)에 입력되고, 이 신호에 기초해서 상기 낸드게이트의 다른 입력신호와 무관하게 하이레벨의 신호가 발생되어진다. 그리고 인버터(IV1)에서 인버팅되어 로우레벨신호를 출력하게 되고, 따라서 제 2 오실레이터(37)는 항시 로우레벨 신호를 출력한다. 즉, 온도정보출력장치(36)에서 로우레벨신호(C1)를 출력하는 동안 제 2 오실레이터(37)는 로우레벨 상태를 유지하게 된다. 따라서 제 2 펌프회로(33)는 동작하지 않는다.The low level signal C1 output from the temperature information output device 36 is input to the NAND gate NAND1 of the second oscillator 37, and based on this signal, the low level signal C1 is high regardless of other input signals of the NAND gate. A level signal is generated. The inverter IV1 is inverted to output a low level signal, and thus the second oscillator 37 always outputs a low level signal. That is, the second oscillator 37 maintains the low level while the temperature information output device 36 outputs the low level signal C1. Therefore, the second pump circuit 33 does not operate.

한편, 반도체 메모리 장치에서 영향받게 되는 온도 환경이 제 1 온도구간보다 상대적으로 낮은 제 2 온도구간에 있을 때, 온도정보출력장치(36)는 하이레벨신호(C1)를 출력한다. 여기서 제 2 온도구간은, 제 1 온도구간보다 상대적으로 저온 인 구간이고, 트랜지스터의 공급능력이 약해져서 충분한 고전압을 발생시킬 수 없는 온도구간이다.On the other hand, when the temperature environment affected in the semiconductor memory device is in the second temperature section relatively lower than the first temperature section, the temperature information output device 36 outputs the high level signal C1. Here, the second temperature section is a section that is relatively lower than the first temperature section, and a temperature section in which the supply capacity of the transistor becomes weak and a sufficient high voltage cannot be generated.

상기 온도정보출력장치(36)에서 출력되는 하이레벨신호는 낸드게이트(NAND1)에 입력되고, 이 경우 낸드게이트(NAND1)의 출력신호를 인버팅한 값이 제 2 오실레이터(37)의 클럭신호로 출력되어진다.The high level signal output from the temperature information output device 36 is input to the NAND gate NAND1. In this case, the value inverting the output signal of the NAND gate NAND1 is the clock signal of the second oscillator 37. Is output.

즉, 낸드게이트(NAND1)의 제 1 입력신호(C1)가 하이레벨이고, 제 2 입력신호의 초기값이 하이레벨이라고 가정할 때, 낸드게이트는 로우레벨의 출력을 갖게 된다. 이 로우레벨 출력은 인버터(IV1)를 통해 하이레벨로 인버팅되고 노드(N3)를 통해 제 2 오실레이터(37)의 클럭신호(OSC2)로서 출력하게 된다.That is, assuming that the first input signal C1 of the NAND gate is high level and the initial value of the second input signal is high level, the NAND gate has a low level output. The low level output is inverted to a high level through the inverter IV1 and output as the clock signal OSC2 of the second oscillator 37 through the node N3.

그리고 상기 인버터(IV1)에서 인버팅된 하이레벨신호는 세개의 인버터(IV2~IV4)를 순차적으로 통과하면서 로우레벨신호로 전환되어 낸드게이트(NAND1)의 제 2 입력신호로 입력되어진다. 상기 낸드게이트는 하이레벨신호를 출력하고, 이 신호가 인버터(IV1)에서 인버팅되면서 로우레벨신호로 변환되어지고, 따라서 제 2 오실레이터(37)의 출력은 앞서 하이레벨신호에서 로우레벨신호로 천이되면서 일정주기를 갖는 클럭신호가 형성되어진다.The high level signal inverted by the inverter IV1 is sequentially converted to a low level signal while passing through the three inverters IV2 to IV4 and input as a second input signal of the NAND gate NAND1. The NAND gate outputs a high level signal, which is converted into a low level signal while being inverted by the inverter IV1, so that the output of the second oscillator 37 previously transitions from a high level signal to a low level signal. As a result, a clock signal having a certain period is formed.

이와 같이 제 2 오실레이터(37)가 클럭신호(OSC2)를 출력하는 동안 제 2 펌프회로(33)는 펌핑전압 발생동작을 수행하게 되고, 따라서 셀 트랜지스터(35)는 상기 제 2 펌프회로(33)에서 발생되는 펌핑전압을 공급받게 된다.As described above, while the second oscillator 37 outputs the clock signal OSC2, the second pump circuit 33 performs the pumping voltage generation operation. Accordingly, the cell transistor 35 performs the second pump circuit 33. The pumping voltage generated from is supplied.

더불어 제 1 펌프회로(34)에서도 피드백된 펌핑전압(VPP)이 기준전압보다 낮을 때, 상기 제 1 오실레이터(32)의 클럭신호에 의해 구동되고, 외부 전원전 압(VDD)을 승압시킨 펌핑전압(VPP)을 발생시켜서 셀 트랜지스터(35)에 공급하게 된다. In addition, when the pumping voltage VPP fed back from the first pump circuit 34 is lower than the reference voltage, the pumping voltage is driven by the clock signal of the first oscillator 32 and boosts the external power voltage VDD. VPP is generated and supplied to the cell transistor 35.

도 8은 본 발명의 동작과정에 따른 펌핑전압의 변화 그래프를 도시하고 있다. 즉, 제 1 온도구간에서는 제 1 펌프회로의 동작만으로 충분한 펌핑전압이 발생되므로 제 2 펌프회로의 동작을 차단시키고, 상기 제 1 온도구간보다 상대적으로 낮은 제 2 온도구간에서는 제 1,2 펌프회로를 동작시켜서 충분한 펌핑전압이 발생되도록 제어하고 있다. 8 is a graph illustrating a change in pumping voltage according to an operation of the present invention. That is, since sufficient pumping voltage is generated only by the operation of the first pump circuit in the first temperature section, the operation of the second pump circuit is interrupted, and in the second temperature section relatively lower than the first temperature section, the first and second pump circuits It is controlled to generate sufficient pumping voltage by operating.

상기 설명되고 있는 본 발명의 실시예에서는 상기 펌핑전압을, 고전압(VPP)의 경우를 일 예로 설명하고 있다. 그러나 상기 펌핑전압은 고전압에만 한정되는 것은 아니며, 반도체 메모리장치에서 사용되어지는 백바이어스 전압 등 다른 전압으로도 충분히 설명 가능하다.In the embodiment of the present invention described above, the pumping voltage is described as an example of the case of the high voltage (VPP). However, the pumping voltage is not limited to only a high voltage, but may be sufficiently described with other voltages such as a back bias voltage used in a semiconductor memory device.

다음, 도 9는 본 발명의 다른 실시예에 따른 내부전압 발생을 위한 구성도를 도시하고 있다. 도시되고 있는 실시예는 펌핑전압으로서 백바이어스전압을 예를 들어서 설명한다.Next, FIG. 9 shows a configuration diagram for generating an internal voltage according to another embodiment of the present invention. The illustrated embodiment is described taking the back bias voltage as an example of the pumping voltage.

본 발명의 내부전압 발생회로는, 안정적인 기준전압(VINT)을 발생하는 내부전압발생기(40), 상기 내부전압(VINT)과 피드백된 백바이어스전압(VBB)을 비교하고 상기 백바이어스전압이 높을 때 이를 감지하는 전압검출회로(41), 상기 전압검출회로의 출력신호(VBBE)에 기초하여 백바이어스전압(VBB) 레벨을 낮출 수 있도록 클럭신호(OSC)를 발생하는 오실레이터(42), 상기 오실레이터(42)의 클럭신호에 응답하 여 외부전압(VSS)을 이용하여 백바이어스전압(VBB) 레벨을 낮추기 위해 동작되는 펌프회로(44), 그리고 상기 펌프회로(44)에서 발생된 백바이어스전압(VBB)을 공급받는 셀 트랜지스터(45)를 포함하여 구성되어진다. 여기서 백바이어스전압은, 기판전압이라고도 하며 음(-)의 전압값을 갖는다.The internal voltage generator circuit of the present invention compares the internal voltage generator 40 generating a stable reference voltage VINT, the internal voltage VINT with a feedback back bias voltage VBB, and when the back bias voltage is high. The oscillator 42 and the oscillator generating the clock signal OSC to lower the back bias voltage VBB level based on the voltage detection circuit 41 detecting the voltage and the output signal VBBE of the voltage detection circuit. A pump circuit 44 which is operated to lower the back bias voltage VBB level using an external voltage VSS in response to the clock signal of 42, and a back bias voltage VBB generated by the pump circuit 44. It is configured to include a cell transistor (45) supplied with. The back bias voltage is also referred to as a substrate voltage and has a negative voltage value.

또한 본 발명은 반도체 메모리 장치 내부의 온도를 검출하고, 상기 전압검출호로(41)에 인가하는 온도정보출력장치(46)를 더 포함하여 구성되어진다. 여기서 상기 온도정보출력장치는, 국제전기전자표준협회(JEDEC)에서 규정한 램(DDR3)에서 사용되는 온도정보출력장치(ODTS : On Die Thermal Sensor) 이다. 따라서 상기 온도정보출력장치는 공지된 기술을 이용하는 것이므로 그 구성 및 상세 동작에 대해서는 설명을 생략하기로 한다.The present invention further comprises a temperature information output device 46 for detecting the temperature inside the semiconductor memory device and applying it to the voltage detection arc 41. In this case, the temperature information output device is a temperature information output device (ODTS: On Die Thermal Sensor) used in the RAM (DDR3) prescribed by the JEDEC. Therefore, since the temperature information output device uses a known technology, its configuration and detailed operation will be omitted.

상기 전압검출회로(41)는 도 10에 도시되고 있는 바와 같이, 백바이어스전압(VBB)이 직렬 연결되고 있는 PMOS트랜지스터(M11,M14)의 게이트단자에 인가되어지고, 상기 트랜지스터(M14)와 직렬로 또 다른 PMOS 트랜지스터(M10)가 연결되고 있다. 상기 트랜지스터(M10)는, 상기 내부전압발생기(40)에서 출력되는 내부전압(VINT)과 상기 트랜지스터(M14) 사이에 드레인-소스 단자를 연결하고 있고, 접지전압인 외부 전원전압(VSS)을 게이트단자로 인가받고 있다. As shown in FIG. 10, the voltage detection circuit 41 is applied to the gate terminals of the PMOS transistors M11 and M14 to which the back bias voltage VBB is connected in series, and is in series with the transistor M14. Another PMOS transistor M10 is connected. The transistor M10 connects a drain-source terminal between the internal voltage VINT output from the internal voltage generator 40 and the transistor M14, and gates an external power supply voltage VSS, which is a ground voltage. It is applied to the terminal.

상기 트랜지스터(M14)와 트랜지스터(M11) 사이에 노드(N13)가 연결되고, 상기 트랜지스터(M10)와 트랜지스터(M14) 사이에 노드(N11)가 연결되며, 상기 두개의 노드(N11,N13) 사이에 NMOS 트랜지스터(M15)의 드레인-소스 단자가 연결되어지며, 상기 트랜지스터(M15)의 게이트단자는 상기 온도정보출력장치(46)의 출력신호(C1)를 입력하고 있다.A node N13 is connected between the transistor M14 and a transistor M11, a node N11 is connected between the transistor M10 and a transistor M14, and between the two nodes N11 and N13. The drain-source terminal of the NMOS transistor M15 is connected to the gate terminal of the transistor M15, and the output signal C1 of the temperature information output device 46 is input.

그리고 상기 두개의 트랜지스터(M1O,M14) 사이에 연결되고 있는 노드(N11)에 PMOS 트랜지스터(M13)와 NMOS 트랜지스터(M12)의 게이트단자가 병렬 연결되어진다. 상기 트랜지스터(M13)는 내부전압(VINT)과 노드(N12) 사이에 드레인-소스 단자를 연결하고, 상기 트랜지스터(M12)는 상기 노드(N12)와 접지전압(VSS) 사이에 드레인-소스 단자를 연결한다. 그리고 상기 노드(N12)에 인버터(IN5)가 연결되고 있고, 상기 인버터(IN5)의 출력신호가 상기 전압검출회로(41)의 출력신호(VBBE)가 되어진다.The gate terminals of the PMOS transistor M13 and the NMOS transistor M12 are connected in parallel to the node N11 connected between the two transistors M10 and M14. The transistor M13 connects a drain-source terminal between an internal voltage VINT and a node N12, and the transistor M12 connects a drain-source terminal between the node N12 and a ground voltage VSS. Connect. An inverter IN5 is connected to the node N12, and an output signal of the inverter IN5 becomes an output signal VBBE of the voltage detection circuit 41.

다음은 상기 구성으로 이루어진 본 발명의 실시예에 따른 내부전압 발생회로의 동작 과정에 대해서 살펴보기로 한다.Next, an operation process of an internal voltage generation circuit according to an embodiment of the present invention having the above configuration will be described.

내부전압발생기(40)는 안정적인 내부전압(VINT)을 발생하고, 전압검출회로(41)는 내부전압과 피드백된 백바이어스전압(VBB)을 비교한다.The internal voltage generator 40 generates a stable internal voltage VINT, and the voltage detection circuit 41 compares the internal voltage with the feedback back bias voltage VBB.

상기 전압검출회로(41)에 입력된 내부전압(VINT)은 트랜지스터(M10)의 소스단자로 인가되어진다. 상기 트랜지스터(M10)는, 게이트단자로 접지전압(VSS)을 인가받아서 턴-온되어진다. 그리고 상기 전압검출회로(41)에 입력된 백바이어스전압(VBB)은, 트랜지스터(M11,M14)의 게이트단자에 인가되어진다. The internal voltage VINT input to the voltage detection circuit 41 is applied to the source terminal of the transistor M10. The transistor M10 is turned on by receiving a ground voltage VSS as a gate terminal. The back bias voltage VBB input to the voltage detection circuit 41 is applied to the gate terminals of the transistors M11 and M14.

먼저, 주위온도 환경이 낮은 경우에 동작되는 과정에 대해서 살펴보기로 한 다.First, the process of operation when the ambient temperature is low will be described.

온도가 낮을 때, 온도정보출력장치(46)에서 출력되는 신호(C1)는 하이레벨을 갖게 된다. 상기 출력신호(C1)가 하이레벨을 갖으면, 트랜지스터(M15)는 턴 온되어진다. 즉, 트랜지스터(M15)를 경유하여 노드(N11)와 노드(N13) 사이에 전류통로가 형성되어진다. 이 경우 트랜지스터(M14)는 아무런 영향을 주지 못한다. 따라서 상기 트랜지스터(M15)가 턴 온 상태일 때, 두개의 트랜지스터(M14,M11)에 의해 구성되는 싱크부는 트랜지스터(M11)만으로 동작되어진다. 따라서 턴 온 저항이 작아진다. 상기 싱크부의 턴온 저항이 작은 상태에서는, 백바이어스전압(VBB)이 조금만 낮아져도 노드(N11)의 전압레벨은 로우레벨로 천이될 수 있는 상태가 된다. 여기서 백바이어스전압은 약 -0.8볼트로 설계되어 있음을 가정하고 이후 설명하기로 한다. 그리고 상기 주위온도 환경이 낮은 경우는, 즉 온도정보(C1)이 하이신호가 출력되는 구간은, 이후 설명될 주위온도 환경이 높은 경우와 비교하여 상대적인 값이며, 셀 트랜지스터의 문턱전압이 약 0.95볼트에서 정상적인 오프 능력을 갖고 동작하는 구간이다.When the temperature is low, the signal C1 output from the temperature information output device 46 has a high level. When the output signal C1 has a high level, the transistor M15 is turned on. That is, a current path is formed between the node N11 and the node N13 via the transistor M15. In this case, the transistor M14 has no effect. Therefore, when the transistor M15 is turned on, the sink formed by the two transistors M14 and M11 is operated only by the transistor M11. Therefore, the turn-on resistance becomes small. In the state where the turn-on resistance of the sink is small, even if the back bias voltage VBB is slightly lowered, the voltage level of the node N11 may be transitioned to a low level. Here, it is assumed that the back bias voltage is designed to be about -0.8 volts and will be described later. In the case where the ambient temperature environment is low, that is, the section in which the high temperature signal C1 is outputted is a relative value compared with the case where the ambient temperature environment is described later, and the threshold voltage of the cell transistor is about 0.95 volts. This is the section that operates with normal off capability in.

상기와 같이, 저온환경에서 검출되는 하이레벨의 온도정보(C1)에 기초해서 트랜지스터(M15)가 턴 온 된 상태에서, 백바이어스 전압(VBB)이 상기 -0.8볼트보다 높으면, 트랜지스터(M11)에 입력되어지는 전압레벨이 높기 때문에 트랜지스터(M11)는 약하게 턴-온되면서 높은 저항값을 갖게 된다. 이때 트랜지스터(M10)는 접지전압(VSS)에 의해서 강하게 턴-온 된 상태를 갖게 되기 때문에, 노드(N11)에는 하이 레벨의 신호가 인가되어진다.As described above, when the back bias voltage VBB is higher than -0.8 volts while the transistor M15 is turned on based on the high-level temperature information C1 detected in the low temperature environment, the transistor M11 is turned on. Since the input voltage level is high, the transistor M11 is weakly turned on and has a high resistance value. At this time, since the transistor M10 is strongly turned on by the ground voltage VSS, a high level signal is applied to the node N11.

상기 노드(N11)에 인가된 하이레벨신호는 트랜지스터(M12)를 턴온시키면서 노드(N12)에 로우레벨의 신호가 인가되도록 하고, 이 로우레벨신호가 인버터(IV5)에서 인버팅되어서 결과적으로 전압검출회로(41)의 출력은 하이레벨신호가 된다. The high level signal applied to the node N11 causes a low level signal to be applied to the node N12 while the transistor M12 is turned on, and the low level signal is inverted by the inverter IV5, resulting in voltage detection. The output of the circuit 41 becomes a high level signal.

상기 전압검출회로(41)에서 출력되는 하이레벨신호는 오실레이터(42)를 동작시켜서 펌프회로(44)가 펌핑동작을 수행하도록 하여, 즉 백바이어스전압의 레벨을 더욱 낮추도록 제어되어진다.The high level signal output from the voltage detection circuit 41 is controlled to operate the oscillator 42 so that the pump circuit 44 performs the pumping operation, that is, lower the level of the back bias voltage further.

상기와 같은 동작이 지속되면서 백바이어스전압(VBB)이 목표치보다 낮아지면, 즉 -0.8볼트보다 낮아지면, 트랜지스터(M11)에 입력되어지는 전압레벨이 낮기 때문에 트랜지스터(M11)는 강하게 턴-온 되면서 낮은 저항값을 갖게 된다. 이때 트랜지스터(M10)는 접지전압(VSS)에 의해서 강하게 턴-온 된 상태를 갖게 되기 때문에, 노드(N11)에는 로우레벨의 신호가 인가되어진다.As the above operation continues, when the back bias voltage VBB is lower than the target value, that is, lower than −0.8 volts, the transistor M11 is strongly turned on because the voltage level input to the transistor M11 is low. It will have a low resistance value. At this time, since the transistor M10 is strongly turned on by the ground voltage VSS, a low level signal is applied to the node N11.

상기 노드(N11)에 인가된 로우레벨신호는 트랜지스터(M13)을 턴온시키고, 트랜지스터(M12)는 턴오프시키면서, 노드(N12)에 하이레벨의 신호가 인가되도록 하고, 이 하이레벨신호가 인버터(IV5)에서 인버팅되어서 결과적으로 전압검출회로(41)의 출력은 로우레벨신호가 된다. 상기 전압검출회로(41)에서 출력되는 로우레벨신호는 오실레이터(42) 및 펌프회로(44)의 동작을 정지시킨다.The low level signal applied to the node N11 turns on the transistor M13, turns off the transistor M12, and applies a high level signal to the node N12, and the high level signal is applied to the inverter ( Inverted at IV5) and as a result, the output of the voltage detection circuit 41 becomes a low level signal. The low level signal output from the voltage detection circuit 41 stops the operation of the oscillator 42 and the pump circuit 44.

다음은 주위온도 환경이 높은 경우에 동작되는 과정에 대해서 살펴보기로 한 다.Next, let's take a look at the operation process when the ambient temperature is high.

온도가 높을 때, 온도정보출력장치(46)에서 출력되는 신호(C1)는 로우레벨을 갖게 된다. 상기 출력신호(C1)가 로우레벨을 갖으면, 트랜지스터(M15)는 턴 오프되어진다. 따라서 상기 트랜지스터(M15)가 턴 오프 상태일 때, 두개의 트랜지스터(M14,M11)에 의해 구성되는 싱크부는 두개의 트랜지스터(M14,M11)가 모두 동작되어진다. 따라서 턴 온 저항이 커진다. 상기 싱크부의 턴온 저항이 큰 상태에서는 백바이어스전압(VBB)이 많이 낮아져야만 노드(N11)의 전압레벨은 로우레벨로 천이될 수 있는 상태가 된다. 여기서 온도가 높은 구간, 즉, 온도정보(C1)가 로우레벨을 갖는 구간은, 앞서 설명한 온도가 저온 구간과 비교하여 상대적으로 셀 트랜지스터 문턱전압이 급격히 떨어질 수 있는 구간으로 셀 트랜지스터의 오프 능력이 약화되는 구간이다.When the temperature is high, the signal C1 output from the temperature information output device 46 has a low level. When the output signal C1 has a low level, the transistor M15 is turned off. Therefore, when the transistor M15 is turned off, the sink formed by the two transistors M14 and M11 is operated with both transistors M14 and M11. Therefore, the turn-on resistance becomes large. In the state where the turn-on resistance of the sink is large, the voltage of the node N11 may be transitioned to the low level only when the back bias voltage VBB is lowered much. Here, the section in which the temperature is high, that is, the section in which the temperature information C1 has a low level is a section in which the cell transistor threshold voltage may drop sharply as compared with the section in which the above-described temperature is low. It is a section.

상기와 같이, 고온환경에서 검출되는 로우레벨의 온도정보(C1)에 기초해서 트랜지스터(M15)가 턴 오프 된 상태에서, 백바이어스 전압(VBB)이 높으면, 트랜지스터(M11,M14)의 게이트단자에 입력되어지는 전압레벨이 높기 때문에 두개의 트랜지스터(M14, M11)는 약하게 턴-온되면서 높은 저항값을 갖게 된다. 이때 트랜지스터(M10)는 접지전압(VSS)에 의해서 강하게 턴-온 된 상태를 갖게 되기 때문에, 노드(N11)에는 하이레벨의 신호가 인가되어진다.As described above, when the back bias voltage VBB is high in the state where the transistor M15 is turned off based on the low-level temperature information C1 detected in a high temperature environment, the gate terminals of the transistors M11 and M14 are provided. Since the input voltage level is high, the two transistors M14 and M11 are weakly turned on and have high resistance. At this time, since the transistor M10 is strongly turned on by the ground voltage VSS, a high level signal is applied to the node N11.

상기 노드(N11)에 인가된 하이레벨신호는 트랜지스터(M12)를 턴온시키면서 노드(N12)에 로우레벨의 신호가 인가되도록 하고, 이 로우레벨신호가 인버터(IV5) 에서 인버팅되어서 결과적으로 전압검출회로(41)의 출력은 하이레벨신호가 된다. The high level signal applied to the node N11 causes a low level signal to be applied to the node N12 while turning on the transistor M12, and the low level signal is inverted by the inverter IV5, resulting in voltage detection. The output of the circuit 41 becomes a high level signal.

상기 전압검출회로(41)에서 출력되는 하이레벨신호는 오실레이터(42)를 동작시켜서 펌프회로(44)가 펌핑동작을 수행하도록 하여, 즉 백바이어스전압의 레벨을 더욱 낮추도록 제어되어진다.The high level signal output from the voltage detection circuit 41 is controlled to operate the oscillator 42 so that the pump circuit 44 performs the pumping operation, that is, lower the level of the back bias voltage further.

상기와 같은 동작이 지속되면서 백바이어스전압(VBB)이 목표치(-0.8V) 보다 조금 낮아졌을 때의 동작 과정을 설명한다.As described above, the operation process when the back bias voltage VBB is slightly lower than the target value (-0.8V) will be described.

이 경우, 앞서 설명된 저온환경에서와 달리 고온환경에서는 싱크부가 두개의 트랜지터(M14,M11)에 의해서 동작되고 있다. 따라서 두개의 트랜지스터(M14,M11)의 게이트단자에 입력되는 백바이어스전압 레벨이 -0.8볼트보다 조금 낮을 경우, 두개의 트랜지스터(M14,M11)가 직렬 연결로 구성된 싱크부는 아직 강하게 턴 온되지 못한다. 아직 트랜지스터(M11)는 아직 낮은 저항값을 갖지 못한 턴-온 트랜지스터 상태를 갖는다.In this case, unlike the low temperature environment described above, in the high temperature environment, the sink is operated by two transistors M14 and M11. Therefore, when the back bias voltage level input to the gate terminals of the two transistors M14 and M11 is slightly lower than −0.8 volts, the sink portion in which the two transistors M14 and M11 are connected in series is not yet strongly turned on. Transistor M11 has a turn-on transistor state that has not yet had a low resistance value.

따라서 이때 트랜지스터(M10)는 접지전압(VSS)에 의해서 강하게 턴-온 된 상태를 갖게 되기 때문에, 노드(N11)에는 하이레벨의 신호가 인가되어진다.Therefore, at this time, since the transistor M10 is strongly turned on by the ground voltage VSS, a high level signal is applied to the node N11.

상기 노드(N11)에 인가된 하이레벨신호는 트랜지스터(M12)를 턴온시키면서, 노드(N12)에 로우레벨의 신호가 인가되도록 하고, 이 로우레벨신호가 인버터(IV5)에서 인버팅되어서 결과적으로 전압검출회로(41)의 출력은 하이레벨신호가 된다. 상기 전압검출회로(41)에서 출력되는 하이레벨신호는 오실레이터(42)를 계속 동작시키고, 펌프회로(44)의 펌핑동작을 지속시켜서 백바이어스전압을 더욱 낮추도록 제어한다.The high level signal applied to the node N11 causes the low level signal to be applied to the node N12 while turning on the transistor M12, and the low level signal is inverted by the inverter IV5, resulting in a voltage. The output of the detection circuit 41 becomes a high level signal. The high level signal output from the voltage detection circuit 41 continues to operate the oscillator 42 and continues the pumping operation of the pump circuit 44 to further control the back bias voltage.

이후, 상기와 같은 동작이 지속되면서 백바이어스전압(VBB)이 목표치(-0.8V) 보다 많이 낮아졌을 때의 동작 과정을 설명한다.Subsequently, the operation process when the back bias voltage VBB is lower than the target value (−0.8V) while the above operation is continued will be described.

이 경우에도 앞서 설명된 저온환경에서와 달리 고온환경에서는 싱크부가 두개의 트랜지터(M14,M11)에 의해서 동작되고 있다. 그러나 두개의 트랜지스터(M14,M11)의 게이트단자에 입력되는 백바이어스전압 레벨이 -0.8볼트보다 많이 낮을 경우, 두개의 트랜지스터(M14,M11)가 강하게 턴 온된다. In this case, unlike the low temperature environment described above, in the high temperature environment, the sink is operated by two transistors M14 and M11. However, when the back bias voltage level input to the gate terminals of the two transistors M14 and M11 is much lower than -0.8 volts, the two transistors M14 and M11 are strongly turned on.

따라서 접지전압(VSS)에 의해서 턴-온 된 트랜지스터(M10)보다 상기 싱크부의 두개의 트랜지스터(M14,M11)의 턴 온 능력이 강하기 때문에, 노드(N11)는 로우레벨의 상태가 된다.Therefore, since the turn-on capability of the two transistors M14 and M11 in the sink is stronger than the transistor M10 turned on by the ground voltage VSS, the node N11 is in a low level state.

상기 노드(N11)에 인가된 로우레벨신호는 트랜지스터(M12)를 턴오프시키고 트랜지스터(M13)은 턴온시키면서, 노드(N12)에 하이레벨의 신호가 인가되도록 하고, 이 하이레벨신호가 인버터(IV5)에서 인버팅되어서 결과적으로 전압검출회로(41)의 출력은 로우레벨신호가 된다. 상기 전압검출회로(41)에서 출력되는 로우레벨신호는 오실레이터(42)와 펌프회로(44)의 동작을 정지시켜서 더 이상 백바이어스 전압레벨을 낮추지 않게 된다.The low level signal applied to the node N11 turns off the transistor M12 and turns on the transistor M13 to apply a high level signal to the node N12, and the high level signal is applied to the inverter IV5. Inverted at), and as a result, the output of the voltage detection circuit 41 becomes a low level signal. The low level signal output from the voltage detection circuit 41 stops the operation of the oscillator 42 and the pump circuit 44 so that the back bias voltage level is no longer lowered.

즉, 상기 실시예에 따른 본 발명의 내부전압 발생회로에서는 고온환경에서 더욱 낮은 펌핑전압이 생성시켜서 셀트랜지스터에 공급되도록 제어하고 있다. 이 와 같이 고온환경에서 더욱 낮아진 펌핑전압이 셀트랜지스터에 공급되어질 때, 온도에 따른 셀 트랜지스터 의 문턱전압의 변화 그래프를 도 11에 도시하고 있다. 도시하고 있는 바와 같이 본 발명의 실시예에 따르면, 종래 셀 트랜지스터의 문턱전압은 고온일 때 급격히 떨어지는데 반해 본 발명에서의 셀 트랜지스터 문턱전압은 훨씬 덜 떨어짐을 확인할 수 있다. 따라서 고온에서 셀 트랜지스터의 문턱 전압이 높아졌으므로 오프 전류는 절감되어진다. That is, in the internal voltage generation circuit of the present invention, a lower pumping voltage is generated in a high temperature environment and controlled to be supplied to the cell transistor. As shown in FIG. 11, when the pumping voltage lowered in the high temperature environment is supplied to the cell transistor, a threshold voltage change of the cell transistor according to temperature is shown in FIG. 11. As shown, according to the exemplary embodiment of the present invention, the threshold voltage of the conventional cell transistor drops sharply at a high temperature, whereas the threshold voltage of the cell transistor in the present invention is much lower. As a result, the threshold voltage of the cell transistor is increased at high temperature, thereby reducing off current.

그리고 상기 실시예에서는 펌핑전압을 백바이어스전압의 예를 가지고 설명하고 있으나, 상기 펌핑전압이 백바이어스 전압에 한정되는 것은 아니다. 즉, 상기 펌핑전압이 고전압(VPP)이 될 수도 있다.In the above embodiment, the pumping voltage is described with an example of the back bias voltage, but the pumping voltage is not limited to the back bias voltage. That is, the pumping voltage may be a high voltage (VPP).

이상 전술한 본 발명의 바람직한 실시예는, 예시의 목적을 위해 개시된 것으로, 온도변화에 대응하여 내부전압을 발생하는 경우에 적용될 수 있다. 따라서 본 발명은 당업자라면 이하 첨부된 특허청구범위에 개시된 본 발명의 기술적 사상과 그 기술적 범위 내에서 또 다른 다양한 실시예들을 개량, 변경, 대체 또는 부가 등이 가능할 것이다. Preferred embodiments of the present invention described above are disclosed for the purpose of illustration, and may be applied when generating an internal voltage in response to a temperature change. Therefore, those skilled in the art will be able to improve, change, substitute or add other embodiments within the technical spirit and scope of the present invention disclosed in the appended claims.

도 1은 종래 기술에 따른 펌핑전압 발생회로의 블록 구성도.1 is a block diagram of a pumping voltage generation circuit according to the prior art.

도 2는 종래 온도 변화에 따른 펌핑전압의 변화 그래프.Figure 2 is a graph of the change in pumping voltage according to the conventional temperature change.

도 3은 종래 기술에 따른 백바이어스전압 발생회로의 블록 구성도.Figure 3 is a block diagram of a back bias voltage generation circuit according to the prior art.

도 4는 종래 기술에 따른 전압검출회로의 상세 구성도.4 is a detailed configuration diagram of a voltage detection circuit according to the prior art.

도 5는 종래 온도 변화에 따른 백바이어스전압 변화 그래프.5 is a graph of the back bias voltage change according to the conventional temperature change.

도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 내부전압 발생회로의 블록 구성도.6 is a block diagram of an internal voltage generation circuit according to an embodiment of the present invention.

도 7은 도 6에 도시되고 있는 펌핑전압 조절회로의 상세 구성도.FIG. 7 is a detailed configuration diagram of the pumping voltage regulating circuit shown in FIG. 6.

도 8은 본 발명에서 온도 변화에 따른 펌핑전압의 변화 그래프.8 is a graph showing a change in pumping voltage according to temperature change in the present invention.

도 9는 본 발명의 다른 실시예에 따른 내부전압 발생회로의 블록 구성도.9 is a block diagram of an internal voltage generation circuit according to another embodiment of the present invention.

도 10은 본 발명에 따른 전압검출회로의 상세 구성도.10 is a detailed configuration diagram of a voltage detection circuit according to the present invention.

도 11은 본 발명에서 온도 변화에 따른 백바이어스전압 변화 그래프.11 is a graph of the back bias voltage according to the temperature change in the present invention.

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

30 : 기준전압발생기 31,41 : 전압검출회로30: reference voltage generator 31, 41: voltage detection circuit

32,37,42 : 오실레이터 33,34,44 : 펌프회로32,37,42: Oscillator 33,34,44: Pump circuit

35,45 : 셀트랜지스터 36,46 : 온도정보출력장치35,45: Cell transistor 36,46: Temperature information output device

40 : 내부전압발생기40: internal voltage generator

Claims (10)

기준전압과 피드백된 펌핑전압을 비교하여 펌핑전압의 전압레벨을 검출하기 위한 검출수단;Detection means for detecting a voltage level of the pumping voltage by comparing the reference voltage with the feedback pumping voltage; 상기 검출수단의 출력신호에 기초하여 제 1 클럭신호를 발생하는 제 1 발진수단;First oscillating means for generating a first clock signal based on an output signal of said detecting means; 상기 제 1 클럭신호에 기초하여 펌핑 전압을 발생시키는 제 1 펌핑수단;First pumping means for generating a pumping voltage based on the first clock signal; 온도변화에 따라 상이한 온도정보를 출력하는 온도정보출력수단;Temperature information output means for outputting different temperature information according to the temperature change; 상기 온도정보출력수단에서 출력된 온도정보에 기초해서 제 2 클럭신호를 발생하는 제 2 발진수단; 및Second oscillating means for generating a second clock signal based on temperature information output from said temperature information output means; And 상기 제 2 클럭신호에 기초하여 펌핑전압을 발생시키는 제 2 펌핑수단Second pumping means for generating a pumping voltage based on the second clock signal; 을 구비하는 내부전압 발생회로.Internal voltage generation circuit having a. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 제 2 발진수단은,The second oscillation means, 상기 온도정보를 제 1 입력으로 하는 낸드게이트;A NAND gate having the temperature information as a first input; 상기 낸드게이트의 출력을 제 1 시간만큼 지연시키는 제 1 지연회로;A first delay circuit for delaying an output of the NAND gate by a first time; 상기 제 1 지연회로의 출력을 제 2 시간만큼 지연시켜서 상기 낸드게이트의 제 2 입력으로 제공하는 제 2 지연회로;A second delay circuit delaying an output of the first delay circuit by a second time and providing the second delay circuit to a second input of the NAND gate; 상기 제 2 지연회로의 출력을 제 2 클럭신호로 출력하는 출력단자부를 포함하는 것을 특징으로 하는 내부전압 발생회로.And an output terminal unit for outputting the output of the second delay circuit as a second clock signal. 제 2 항에 있어서,The method of claim 2, 상기 제 1,2 지연회로는 각각 다수의 인버터로 이루어진 것을 특징으로 하는 내부전압 발생회로.The first and second delay circuits are internal voltage generation circuits, characterized in that each consisting of a plurality of inverters. 온도변화에 따라 상이한 온도정보를 출력하는 온도정보출력수단;Temperature information output means for outputting different temperature information according to the temperature change; 내부전압과 상기 온도정보에 기초하여 피드백된 펌핑 전압을 비교하고, 펌핑전압의 레벨을 검출하기 위한 검출수단;Detection means for comparing a pumping voltage fed back based on an internal voltage and the temperature information and detecting a level of the pumping voltage; 상기 검출수단의 출력신호에 기초하여 클럭신호를 발생하는 발진수단;Oscillating means for generating a clock signal based on an output signal of the detecting means; 상기 클럭신호에 기초하여 펌핑 전압을 발생시키는 펌핑수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 내부전압 발생회로.And pumping means for generating a pumping voltage based on the clock signal. 제 4 항에 있어서,The method of claim 4, wherein 상기 검출수단은,The detection means, 피드백된 펌핑 전압에 의해 동작되는 싱크부;A sink operated by the feedback pumping voltage; 상기 온도정보에 기초하여 턴-온되어 상기 싱크부의 턴온저항을 조절하는 제 1 스위칭수단;First switching means which is turned on based on the temperature information to adjust a turn-on resistance of the sink unit; 상기 내부전압을 입력하고, 싱크부의 턴온저항에 의해서 전압레벨이 조절되어 출력하는 제 1 구동부;A first driver configured to input the internal voltage and adjust and output a voltage level by a turn-on resistance of the sink; 상기 제 1 구동부에서 하이레벨신호를 출력할 때, 펌핑 전압을 낮출 수 있도록 검출신호를 출력하는 제 2 구동부를 포함하는 것을 특징으로 하는 내부전압 발생회로.And a second driver for outputting a detection signal to lower a pumping voltage when the first driver outputs a high level signal. 제 5 항에 있어서,The method of claim 5, wherein 상기 싱크부는, 두개의 PMOS 트랜지스터를 직렬 연결하고 있는 것을 특징으로 하는 내부전압 발생회로.And said sink portion connects two PMOS transistors in series. 제 6 항에 있어서,The method of claim 6, 상기 제 1 스위칭수단은,The first switching means, 상기 싱크부를 형성하는 두개의 트랜지스터 중에서 제 1 트랜지스터의 드레인-소스 사이에 연결되고, 턴온 동작시 제 2 트랜지스터에 의해서만 싱크부의 턴온저항이 형성되며, 턴오프 동작시 제 1,2 트랜지스터에 의해 싱크부의 턴온저항이 형성되도록 동작하는 것을 특징으로 하는 내부전압 발생회로.One of the two transistors forming the sink is connected between the drain and the source of the first transistor, and the turn-on resistance of the sink is formed only by the second transistor during the turn-on operation, and is formed by the first and second transistors in the turn-off operation. An internal voltage generation circuit, operative to form a turn-on resistance. 제 7 항에 있어서,The method of claim 7, wherein 상기 제 1 스위칭수단은, 온도정보를 게이트단자로 입력하는 NMOS 트랜지스터인 것을 특징으로 하는 내부전압 발생회로.And the first switching means is an NMOS transistor for inputting temperature information to a gate terminal. 제 5 항에 있어서,The method of claim 5, wherein 상기 제 1 구동부는, 접지전압을 게이트단자로 입력하고, 내부전압을 공급하는 PMOS 트랜지스터인 것을 특징으로 하는 내부전압 발생회로.And the first driving unit is a PMOS transistor which inputs a ground voltage to a gate terminal and supplies an internal voltage. 제 5 항에 있어서,The method of claim 5, wherein 상기 제 2 구동부는, 상기 제 1 구동부의 출력을 게이트단자로 입력하는 PMOS 트랜지스터와 NMOS 트랜지스터를 직렬 연결하여 내부전압을 출력할 수 있도록 구성되고, 상기 두개의 트랜지스터의 동작에 의해 출력되는 신호를 인버팅하는 인버터를 포함하는 것을 특징으로 하는 내부전압 발생회로.The second driver is configured to output an internal voltage by connecting a PMOS transistor and an NMOS transistor which input an output of the first driver to a gate terminal in series, and receives a signal output by the operation of the two transistors. An internal voltage generation circuit comprising a butting inverter.
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