KR920003846B1 - Back bias shunt circuit of semiconductor memory apparatus - Google Patents

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Abstract

The back-bias generating circuit for preventing a latch-up of a CMOS device upon power-on comprises a shunt circuit. The shunt circuit comprises a node (20), a means (60) for supplying power voltage to the node under the control of a signal for sensing the application of power voltage, an output means (40) (59) for delaying the sensing signal to output the delayed signal, the sensing signal having a predetermined pulse width, a discharging means (70) for discharging the potential of the node into a low level under the control of the output means (40,59), a discharging means (90) for discharging a back-bias voltage into a ground level under the control of the voltage state of the node (20) and a means (80) for connecting the back-bias voltage to the node.

Description

반도체 메모리장치의 백바이어스 션트회로Back bias shunt circuit of semiconductor memory device

제 1a 도는 종래의 백바이어스 전압발생회로의 구성도.1A is a block diagram of a conventional back bias voltage generation circuit.

제 1b 도는 종래의 션트회로.1B is a conventional shunt circuit.

제 2 도는 본 발명의 회로도.2 is a circuit diagram of the present invention.

제 3a 도는 션트회로가 없을때의 VBB파형도.3a is a VBB waveform diagram without shunt circuit.

제 3b 도는 본 발명에 따른 파형도.3b is a waveform diagram according to the invention.

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

30 : 백바이어스 전압발생회로(VBB발생회로) 40 : 지연회로30: back bias voltage generation circuit (VBB generation circuit) 40: delay circuit

50 : 펄스정형회로 80 : VBB연결회로50: pulse shaping circuit 80: VBB connection circuit

본 발명은 반도체 메모리장치의 백바이어스 발생회로에 관한 것으로서, 특히 파워온시 CMOS소자의 래치업 현상을 방지할 수 있는 백바이어스 션트회로에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a back bias generation circuit of a semiconductor memory device, and more particularly, to a back bias shunt circuit capable of preventing a latch-up phenomenon of a CMOS device at power-on.

CMOS소자에서는 동작중에 소오스와 기판간의 바이어스로 인해 트레쉬홀드전압이 변화하여 소자특성에 영향을 미치기 때문에, 일반적인 다이나믹 리이드 라이트 메모리장치(DRAM)에서는 일정레벨의 음전압, 즉 백바이어스를 기판에 공급해주는 방법을 사용하고 있다.In CMOS devices, since the threshold voltage is changed due to the bias between the source and the substrate during operation, the device characteristics are affected. In a general dynamic lead write memory device (DRAM), a negative voltage, that is, a back bias, is supplied to a substrate. I'm using the method.

이러한 백바이어스 발생회로는 기본적으로 백바이어스(VBB)의 레벨을 감지하여 오실레이터로 하여금 소정주파수의 전압을 발생시키고 이에따라 백바이어스 전압을 펌핑 또는 클램핑하여 일정한 레벨로 유지시켜 주고 있다.The back bias generation circuit basically senses the level of the back bias VBB to allow the oscillator to generate a voltage of a predetermined frequency, and accordingly pump or clamp the back bias voltage to maintain a constant level.

상기 백바이어스 발생회로의 형태는 미합중국 특허번호 제 4,631,421호, 제 4,115,710호 및 제 4,494,223호에 개시되어 있다.The form of the back bias generation circuit is disclosed in US Pat. Nos. 4,631,421, 4,115,710 and 4,494,223.

상기 제 4,631,421호에 개시된 백바이어스 발생회로(또는 기판바이어스발생회로)는 상술한 기본적인 구성 부분외에 CMOS를 채용한 집적회로에서 발생하는 래치업 현상을 방지하기 위한 션트(Shunt)회로를 채용하고 있다.The back bias generation circuit (or substrate bias generation circuit) disclosed in the above-mentioned 4,631,421 employs a shunt circuit for preventing a latchup phenomenon occurring in an integrated circuit employing CMOS in addition to the above-described basic components.

여기서 래치업(latch-up)현상이란 CMOS소자 특유의 현상으로 외부로부터 특정한 변동을 받았을때, 전원과 접지간에 과전류가 흘러서 전원전압을 한번 오프하지 않는한, 이 상태가 유지되는 현상으로서 사이리스터 효과라고도 한다.The latch-up phenomenon is a phenomenon unique to CMOS devices. When a certain change is received from the outside, this state is maintained as long as an overcurrent flows between the power supply and the ground and the power supply voltage is turned off once. do.

예를들어 PMOS트랩지스터와 NMOS트랜지스터로 구성된 CMOS인버터의 내부 기판에서는 기판과 액티브영역(소오스 또는 드레인영역)간에 다수의 PN접합을 가지고 있으며 게다가 상기 PN접합들로 구성된 기생 바이폴러 트랜지스터는 npn트랜지스터와 pnp트랜지스터의 양쪽이다.For example, in an internal substrate of a CMOS inverter composed of a PMOS trap transistor and an NMOS transistor, the PN junction has a plurality of PN junctions between the substrate and the active region (source or drain region). Both sides of the pnp transistor.

CMOS소자의 정상동작상태에서 pn접합은 모두 역바이어스 상태이므로 기생바이폴라 트랜지스터들도 동작을 하지 않지만, 정해진 동작범위를 벗어나게 되면 정상적인 상태에서는 역바이어스 상태에 있던 pn접합이 순바이어스 상태로 되거나, 과대한 전류가 실리콘기판내로 흘러들어 전위차(백바이어스 커플링레벨 또는 기판바이어스 커플링레벨)를 일으키게 되어 결국 상기 기생바이폴러 트랜지스터들을 도통상태로 만들어 래치업 현상을 발생시키게 되는 것이다.Parasitic bipolar transistors do not operate because all pn junctions are reverse biased in the normal operation state of CMOS devices, but if the pn junction is in reverse biased state in the normal state, it becomes forward biased or excessive Current flows into the silicon substrate to cause a potential difference (back bias coupling level or substrate bias coupling level), which eventually causes the parasitic bipolar transistors to be in a conductive state, causing a latchup phenomenon.

그래서 상기 래치업현상을 방지하기 위해 파워온시에 백바이어스전압 Vbb를 접지레벨로 가져가는 션트 동작이 필요하다.Therefore, in order to prevent the latch-up phenomenon, a shunt operation is required to bring the back bias voltage Vbb to the ground level at power-on.

제 1a 도는 종래의 션트회로를 구비한 백바이어스 발생회로(또는 기판바이어스 발생회로)의 구성도로서, 상기 미국특허 제 4,631,421호에 개시된 것이며, 상기 제 1a 도의 구성도중 션트회로는 제 1b 도에 내부회로가 도시되어 있다.FIG. 1A is a configuration diagram of a back bias generation circuit (or substrate bias generation circuit) having a conventional shunt circuit, which is disclosed in US Patent No. 4,631,421, wherein the shunt circuit is shown in FIG. 1B. The circuit is shown.

상기 제 1a 도의 백바이어스 전압발생회로는 백바이어스 감지회로(1)로부터 출력되는 백바이어스(이하 Vbb라 함) 궤한신호를 받은 오실레이터(2)가 상기 Vbb레벨상태에 따라 주파수가 변화하는(VBB가 네가티브쪽 일때에는 저주파로 감)신호를 제 1 및 제 2 펌프회로(3)(4)로 출력하고, 이 제 1 및 제 2 펌프회로(3)(4)는 캐패시터를 이용한 전압 핌핑동작을 행하여 고레벨의 VBB전압을 출력한다. 이에 의해 바이어스 노드(8)의 VBB전압이 차아지 또는 디스차아지 된다.In the back bias voltage generating circuit of FIG. 1A, the oscillator 2 receiving the back bias (hereinafter referred to as Vbb) feedback signal output from the back bias sensing circuit 1 changes its frequency according to the Vbb level state (VBB is On the negative side, a low frequency shift) signal is output to the first and second pump circuits 3 and 4, and the first and second pump circuits 3 and 4 perform a voltage pimping operation using a capacitor. Outputs the high level VBB voltage. As a result, the VBB voltage of the bias node 8 is charged or discharged.

한편 상기 제 1 펌프회로(3)의 입력단과 내부의 펌핑노드는 션트회로(7)와 연결되며, 제 2 펌프회로(4)는 리세트전압 감지회로(5)에 의해 입력이 제어되고, 클램프회로(6)는 VBB레벨을 클램핑한다.Meanwhile, an input terminal of the first pump circuit 3 and an internal pumping node are connected to the shunt circuit 7, and the input of the second pump circuit 4 is controlled by the reset voltage sensing circuit 5, and the clamp The circuit 6 clamps the VBB level.

상기 션트회로(7)는 제 1(b) 도에 도시한 바와같이, 인버터(51)의 출력상태에 의해 제어되는 션트트랜지스터(50)를 통해 VBB가 접지레벨로 가도록 하고 있다.The shunt circuit 7 causes the VBB to go to the ground level through the shunt transistor 50 controlled by the output state of the inverter 51, as shown in FIG. 1 (b).

즉 상기 션트트랜지스터(50)는 노드(52)가 "하이", 노드(53)가 "로우" 상태일때 동작하며, 오실레이터(2)의 출력라인인 노드(21)은 상기 오실레이터(2)의 동작에 따라 "로우" 및 "하이"상태로 트랜지션(transition)하고, 제 1(a) 도의 제 1 펌프회로(3)의 펌핑노드(25)는 OV에서 -Vcc까지의 스윙폭을 가진다.That is, the shunt transistor 50 operates when the node 52 is "high" and the node 53 is "low", and the node 21 which is an output line of the oscillator 2 is operated by the oscillator 2. Transitions into the "low" and "high" states, and the pumping node 25 of the first pump circuit 3 of FIG. 1 (a) has a swing width from OV to -Vcc.

여기에서의 션트동작은 파워온 전에는 노드(53)가 OV로 있다가 파워온후에는 오실레이터(2)가 동작하면서 노드(21)의 전위가 "로우" 상태가 될때 큰 저항성분을 가지는 피모오스 트랜지스터(56)를 통해 큰 용량을 가지는 캐패시터(54)를 차아지시켜 노드(53)의 전위를 약간씩 올려준다.The shunt operation here is a PMOS transistor having a large resistance component when the node 53 is in OV before power-on and the oscillator 2 is operated and the potential of the node 21 becomes "low" after power-on. A capacitor 54 having a large capacity is charged through the capacitor 56 to slightly increase the potential of the node 53.

상기 캐패시터(54)의 충전전압이 인버터(51)의 엔모오스 트랜지스터의 드레쉬 홀드전압으로 상승하면 상기 인버터(51)의 출력은 션트트랜지스터(50)를 차단시켜 션트기능을 중단시킨다.When the charge voltage of the capacitor 54 rises to the threshold hold voltage of the NMOS transistor of the inverter 51, the output of the inverter 51 interrupts the shunt transistor 50 to stop the shunt function.

더우기 상기 인버터(51)의 엔모오스 트랜지스터가 도통이 되면 노드(58)에는 노드(52)의 전압이 전달되는데 이때 노드(52)의 전압은 오실레이터 (2)가 동작이 되면서 다이오드 접속된 트랜지스터(57)을 통해 디스차아지 되었으므로, 상기 노드(52)의 전위가 VBB보다는 낮은 값인 -VCC+VTN을 가지기 때문에 상기 션트 트랜지스터(50)는 완전히 "턴오프"되어 션트기능을 못하게 된다.In addition, when the NMOS transistor of the inverter 51 becomes conductive, the voltage of the node 52 is transmitted to the node 58. At this time, the voltage of the node 52 is diode-connected transistor 57 while the oscillator 2 is operated. Since the potential of the node 52 has a value of -V CC + V TN which is lower than VBB, the shunt transistor 50 is completely "turned off" so that the shunt function is disabled.

상술한 바와같은 종래의 션트회로의 동작에 있어서는 하기와 같은 문제점이 있다.The operation of the conventional shunt circuit as described above has the following problems.

첫째로, 초기에 즉 오실레이터의 출력이 없을때에는 상기 노드(53)의 전위가 OV로 되지않고 플로팅(floating)상태라는 것이다. 이는 특정한 프리차아지 수단등이 없을때 메모리회로의 입출력라인 또는 데이타버스등에서 흔히 볼수 있는 현상이다.First, the initial state, that is, when there is no output of the oscillator, is that the potential of the node 53 does not become OV but is in a floating state. This is a common phenomenon in the input / output line or data bus of a memory circuit when there is no specific precharge means.

둘째로, 션트타이밍은 오실레이터(2)의 출력 "로우"에 의해 도통된 피모오스 트랜지스터(56)를 통해 개패시터(54)가 VCC레벨을 향하여 충전되어 가는 시간에 따르기 때문에, 션트동작이 수행되는 시간은 상기 피모오스 트랜지스터(56)의 사이즈와 캐패시터(54)의 용량에 딸려있다. 즉 파워온 이후 수 ㎲ 이상 션트회로를 동작시키려면 상기 피모오스 트랜지스터(56)의 길이는 매우 커야하고 캐패시터(54)의 크기도 매우 커야 하는 문제가 있다. 이는 회로상의 집적도면에 장애요인이 된다.Secondly, since the shunt timing depends on the time when the capacitor 54 is charged toward the VCC level through the PMOS transistor 56 conducted by the output " low " of the oscillator 2, the shunt operation is performed. The time depends on the size of the PMOS transistor 56 and the capacity of the capacitor 54. In other words, in order to operate the shunt circuit for a few kVs or more after power-on, the length of the PMOS transistor 56 must be very large and the size of the capacitor 54 must be very large. This is an obstacle to the integrated drawing on the circuit.

세째로는 상기 노드(53)의 전압이 약 Vcc 근처의 애매한 전위를 가질때에는 인버터(51)를 통한 직류전류 패스에 의해 다이오드접속된 트랜지스터(57)를 거쳐 제 1(a) 도의 제 1 펌프회로(3)의 펌핑노드를 차아지업(charge up)시킬 수 있다는 것이다.Thirdly, when the voltage of the node 53 has an ambiguous potential near about Vcc, the first pump circuit of Fig. 1 (a) is passed through the transistor 57 diode-connected by a direct current path through the inverter 51. The pumping node of (3) can be charged up.

즉 인버터는 "로우" 상태에서 "하이" 상태로 가는 천이대에서 많은 직류전류를 흘리기 때문에 이로인한 상기 핌핑노드의 차아지업 현상이 생기므로 VBB레벨을 일정음의 전압을 갖는데 방해를 한다.That is, since the inverter flows a large DC current in the transition band from the "low" state to the "high" state, this causes the charge-up phenomenon of the pimping node, thereby preventing the V BB level from having a constant voltage.

따라서 본 발명의 목적은 CMOS소자에서 파워업시에 발생되는 기판과 액티브영역간의 pn접합에 의한 래치업 현상을 방지하고 보다 효율적이고 안정된 백바이어스전압 션트동작이 가능한 회로를 제공함에 있다.Accordingly, an object of the present invention is to provide a circuit capable of preventing a latch-up phenomenon caused by a pn junction between a substrate and an active region generated during power-up in a CMOS device and enabling a more efficient and stable back bias voltage shunt operation.

상기 본 발명의 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 전원전압의 인가를 감지하는 신호에 의해 제어되어 상기 노드에 전원전압을 공급하는 수단과, 상기 전원전압의 인가를 감지하는 신호를 지연시키고 소정의 펄스 폭을 갖도록 하여 출력시키는 수단과, 상기 수단의 출력에 의해 제어되어 상기 노드의 전위를 로우레벨로 디스차아지하는 수단과, 상기 노드의 전압상태에 의해 제어되어 백바이어스전압을 접지레벨로 디스차아지 하는 수단과, 상기 노드의 전압상태에 의해 제어되어 백바이어스전압을 접지레벨로 디스차아지 하는 수단과, 상기 노드의 전압상태에 의해 제어되어 상기 백바이어스전압을 상기 노드로 연결시켜주는 수단으로 구성된 백바이어스 션트회로를 구비함을 특징으로 한다.In order to achieve the object of the present invention, the present invention is controlled by a signal for detecting the application of the power supply voltage means for supplying a power supply voltage to the node, delaying the signal for detecting the application of the power supply voltage and a predetermined pulse Means for outputting to have a width, means for discharging the potential of the node to a low level controlled by the output of the means, and controlled by the voltage state of the node to discharge the back bias voltage to ground level. Means for ignoring, means for discharging a back bias voltage to ground level controlled by the voltage state of the node, and means for connecting the back bias voltage to the node controlled by the voltage state of the node. And a configured back bias shunt circuit.

이하 본 발명을 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

제 2 도는 본 발명의 션트회로이다. 상기 션트회로는 VBB발생회로(30)와, 전원전압 Vcc가 파워업(로우 레벨에서 하이레벨로 트랜지션되는 상태)될때 감지되는 신호 VccH를 입력하여 직렬연결된 세개의 인버터들(41-42)에 의해 지연 및 반전된 신호를 출력하는 지연회로(40)와, 상기 지연회로(40)의 출력신호를 분지하여 한쪽만을 세개의 인버터들(61-63)에 의해 지연 및 반전시켜 노아게이트(64)를 통하여 출력시키고 이를 인버터(65)에 의해 반전출력하는 펄스폭 정형회로(59)와, 상기 파워업 감지신호 VccH를 게이트로 인가받고 드레인 또는 소오스가 전원전압 Vcc에 접속된 P형 절연게이트 전계효과 트랜지스터(이하 IGFET)(60)와, 상기 P형 IGFET (60)의 소오스 또는 드레인에 드레인 또는 소오스가 접속되고 상기 펄스폭 정형회 로(59)의 출력노드(10)에 게이트가 접속되고 소오스 또는 드레인이 접지된 P형 IGFET(70)와, 상기 P형 IGFET(60) 및 (70)사이의 노드(20)에 입력단이 접속된 인버터(81)와 상기 인버터(81)의 출력단에 게이트가 접속되고 드레인이 상기 VBB발생회로(30)에 연결되고 소오스가 상기 노드(20)에 연결된 n형 IGFET (82)로 구성된 VBB 전달회로(80)와, 상기 노드(20)에 게이트가 접속되고 상기 n형 IGFET(82)의 드레인과 함께 VBB발생회로(30)에 드레인 접속되고 소오스가 접지된 n형 IGFET(90)으로 구성되어 있다.2 is a shunt circuit of the present invention. The shunt circuit is input by the VBB generation circuit 30 and three inverters 41-42 connected in series by inputting a signal VccH sensed when the power supply voltage Vcc is powered up (state transitioned from low level to high level). The delay circuit 40 for outputting the delayed and inverted signals and the output signal of the delay circuit 40 are branched and delayed and inverted by only three inverters 61-63. A pulse width shaping circuit 59 for outputting through the inverter 65 and inverting the output by the inverter 65, and a P-type insulated gate field effect transistor having a drain or source connected to a power supply voltage Vcc and receiving the power-up detection signal VccH as a gate (Hereinafter, IGFET) 60 and a drain or a source are connected to a source or a drain of the P-type IGFET 60 and a gate is connected to an output node 10 of the pulse width shaping circuit 59, and a source or a drain is connected. P-grounded IGFET An inverter 81 having an input terminal connected to a node 20 between the P-type IGFETs 60 and 70 and a gate connected to an output terminal of the inverter 81 and a drain of the VBB generation circuit A VBB transfer circuit 80 composed of an n-type IGFET 82 connected to the node 30 and a source connected to the node 20, and a gate of the node 20 connected to the drain of the n-type IGFET 82; And an n-type IGFET 90 having a drain connected to the VBB generation circuit 30 and a source grounded together.

제 3(a) 도는 션트회로가 없을때 파워업시에 기판내의 pn접합으로 인해 래치업되는 VBB파형을 도시하고 있으며, 제 3(b) 도는 상기 제 2 도의 본 발명의 션트회로의 동작에 따른 파형도이다.FIG. 3 (a) shows the VBB waveform latched up due to pn junction in the substrate at power-up when there is no shunt circuit. FIG. 3 (b) shows waveforms according to the operation of the shunt circuit of FIG. It is also.

상기 제 3(a) 및 (b) 도에서 참조문자(a)는 전원전압 Vcc를, (b)는 파워업 감지신호 VccH를, (c)는 노드(10)의 전위를, (d)는 노드(20)의 전위를, (e)는 백바이어스전압 VBB를 각각 나타내며, 제 3(a) 도에서 VBB파형 (e)의 참조부호 C1, C2는 각각 펌핑용량이 적을 경우와 클 경우를 나타낸 것이다.In (a) and (b) of FIG. 3, reference character (a) denotes a power supply voltage Vcc, (b) denotes a power-up detection signal VccH, (c) denotes a potential of the node 10, and (d) (E) represents the back bias voltage VBB, and reference numerals C1 and C2 of the VBB waveform (e) in FIG. 3 (a) indicate the case where the pumping capacity is small and large, respectively. will be.

그러면 상기 제 2 도와 제 3(a) 및 (b) 도를 참조하여 본 발명에 따른 션트회로의 동작을 설명하기로 한다.The operation of the shunt circuit according to the present invention will now be described with reference to the second and third (a) and (b) figures.

먼저 션트회로가 없을 경우에 VBB의 상태에 대해서 상기 제 3(a) 도를 참조하면서 언급하면, 제 3(a) 도에 도시된 바와같이 파워온되어 전원전압 Vcc가 하이레벨로 가기 시작하면(파워업 시간)앞에서 언급한 바와같이 P형 기판과 n+형의 액티브영역간에 P-n+접합영역이 생겨 이때의 접합영역전압이 다이오드의 커트인 (cut-in) 전압(-0.6V)까지 상승하여 상기 P형 기판내에 존재하는 기생바이폴라 트랜지스터들을 "턴온"시켜 래치업 현상을 유발하게 되는 것이다.Referring first to the state of VBB in the absence of a shunt circuit with reference to FIG. 3 (a), when the power supply voltage Vcc starts to go to a high level as shown in FIG. Power-up time) As mentioned above, a Pn + junction region is formed between the P-type substrate and the n + -type active region, and the junction region voltage rises to the cut-in voltage (-0.6 V) of the diode. The parasitic bipolar transistors present in the P-type substrate are " turned on " to cause a latchup phenomenon.

한편 제 2 도의 션트회로에서는, Vcc가 파워업되면 Vcc가 소성레벨 이상으로 상승되었을때 파워업 감지 신호 VccH가 "하이"가 되어 P형 IGFET(60)을 턴오프시킨다.On the other hand, in the shunt circuit of FIG. 2, when Vcc is powered up, the power-up detection signal VccH becomes " high " when the Vcc rises above the firing level to turn off the P-type IGFET 60. FIG.

한편, 상기 VccH신호는 지연회로(40)를 통하여 소정시간 지연된 후 펄스폭 정형회로(59)에 의해 노드(10)에서 수십 ns정도의 펄스폭을 가지는 "로우"상태의 신호로서 나타나고, 이는 P형 IGFET(70)를 턴온시킨다.On the other hand, the VccH signal appears as a "low" state signal having a pulse width of about several tens ns at the node 10 by the pulse width shaping circuit 59 after a predetermined time delay through the delay circuit 40, which is P The type IGFET 70 is turned on.

상기 P형 IGFET(60)이 비도통상태 이므로 노드(20)의 전위는 "하이"에서 "로우"상태로 가게되며, 이는 n형 IGFET(82)의 게이트전압을 "로우"에서 "하이"상태로 가게된다.Since the P-type IGFET 60 is in a non-conducting state, the potential of the node 20 goes from "high" to "low" state, which causes the gate voltage of the n-type IGFET 82 to be "low" to "high" state. To go to.

여기서 상기 노드(10)의 전위가 "하이"에서 "로우"로 천이되는 것은 P형 IGFET(70)의 도통에 의해 상기 노드(10)의 전압이 접지 근처로 디스차아지되기 때문이다. 따라서 VBB발생회로(30)와 접지사이에 연결된 n형 IGFET(90)는 상기 노드(10)의 전위가 "로우"상태로 가기전까지는 턴온상태이므로 VBB를 접지레벨로 만들수가 있는 것이다. 즉 VBB를 0V로 클램프시키게 된다.The potential of the node 10 transitions from "high" to "low" because the voltage of the node 10 is discharged near the ground by the conduction of the P-type IGFET 70. Therefore, the n-type IGFET 90 connected between the VBB generation circuit 30 and the ground is turned on until the potential of the node 10 goes to the "low" state, so that the VBB can be brought to the ground level. That is, it clamps VBB to 0V.

상기 노드(20)의 전위가 "로우"레벨로 되어 n형 IGFET(82)가 턴온되어 VBB를 상기 노드(20)에 전달하게 되면, 상기 n형 IGFET(90)은 턴오프되어 션트기능이 끊기게 된다.When the potential of the node 20 is at the "low" level and the n-type IGFET 82 is turned on to deliver VBB to the node 20, the n-type IGFET 90 is turned off so that the shunt function is terminated. do.

그러나 상기 VBB레벨이 다시 상승하게 되면 상기 노드(20)의 전위가 높아지므로, 이는 다시 상기 n형 IGFET(90)를 턴온시켜 VBB를 디스차아지 시킬 수가 있다. 즉 상기 VccH신호가 인에이블된 후에 VBB레벨이 상승할때에도 VBB를 OV로 클램핑할 수 있는 것이다. 만약 VBB가 OV이하로 내려갈 경우에는 상기 n형 IGFET(90)의 게이트전압이 낮으므로 충분히 턴오프된다.However, when the VBB level rises again, the potential of the node 20 becomes high, which may turn the n-type IGFET 90 on again to discharge the VBB. That is, the VBB can be clamped to OV even when the VBB level rises after the VccH signal is enabled. If the VBB falls below OV, the gate voltage of the n-type IGFET 90 is low and is sufficiently turned off.

따라서 상기 제 2 도의 션트회로 동작에 의해서 VBB는 파워업 초기에 일단 OV로 빠르게 클램핑되고 파워업 후에도 OV이상의 상승이 나타나지 않음을 제 3(b) 도의 파형(e)에서 알 수 있다.Accordingly, it can be seen from waveform (e) of FIG. 3 (b) that the VBB is quickly clamped to OV at the beginning of the power-up by the operation of the shunt circuit of FIG. 2 and no rise above OV occurs even after the power-up.

상기 제 3(b) 도를 참조하면, VccH신호가 인에이블될때 상승에지에 의해 노드(10)에 수십 ns의 펄스폭의 "로우"신호 레벨을 가져 P형 IGFET(70)을 턴온시켰을때, 노드(20)의 전위는 "하이"에서 "로우"로 천이(tramsition)되고, 이에 따라 VBB는 OV이하로 천이되는 것이다.Referring to FIG. 3 (b), when the P-type IGFET 70 is turned on with the rising edge of the node 10 having a "low" signal level of several tens of ns pulse width by the rising edge when the VccH signal is enabled, The potential at node 20 transitions from " high " to " low ", so that the VBB transitions below OV.

상술한 바와같이 본 발명은 반도체, 메모리장치에서 션트회로를 이용하여 VBB레벨을 파워 온시에 OV로 클램핑 시키고 파워업 이후에도 변화하는 VBB레벨을 OV이하로 만들어 줌으로써 CMOS소자 특유의 래치업 현상을 방지할 수 있는 효과가 있다.As described above, the present invention prevents the latch-up phenomenon peculiar to CMOS devices by clamping the VBB level to OV at power-on by using a shunt circuit in semiconductor and memory devices, and making the VBB level changing even after power-up below OV. It can be effective.

또한 본 발명은 VBB레벨을 OV이하로 클램핑하는 방법에 있어서 파워업 감지신호를 이용함으로써 션트회로의 동작타이밍을 쉽게 조절할 수 있는 잇점이 있다.In addition, the present invention has an advantage that the operation timing of the shunt circuit can be easily adjusted by using the power-up detection signal in the method of clamping the VBB level below OV.

Claims (3)

반도체 메모리장치의 백바이어스회로에 있어서, 노드(20)와, 전원전압의 인가를 감지하는 신호에 의해 제어되어 상기 노드(20)에 전원전압을 공급하는 수단(60)과, 상기 전원전압의 인가를 감지하는 신호를 지연시키고 소정의 펄스폭을 갖도륵 하여 출력시키는 수단(40), (59)과, 상기 수단(40), (59)의 출력에 의해 제어되어 상기 노드(20)의 전위를 로우레벨로 디스차아지하는 수단(70)과, 상기 노드(20)의 전압상태에 의해 제어되어 백바이어스전압을 접지레벨로 디스차아지 하는 수단(90)과, 상기 노드(20)의 전압상태에 의해 제어되어 상기 백바이어스전압을 상기 노드(20)로 연결시켜 주는 수단(80)으로 구성된 백바이어스 션트회로를 구비함을 특징으로 하는 반도체 메모리장치의 백바이어스회로.In a back bias circuit of a semiconductor memory device, a node (60), means (60) for supplying a power supply voltage to the node (20) controlled by a signal for sensing application of a power supply voltage, and application of the power supply voltage Means 40 and 59 for delaying a signal for detecting the signal and outputting the pulse signal having a predetermined pulse width and outputting the potential of the node 20. A means 70 for discharging to a low level, a means 90 for discharging a back bias voltage to ground level controlled by the voltage state of the node 20, and a voltage state of the node 20 And a back bias shunt circuit configured by means (80) for controlling the back bias voltage to connect the back bias voltage to the node (20). 제 1 항에 있어서, 상기 수단(80)이 최소한 상기 수단(70)의 인에이블 이후에 동작함을 특징으로 하는 반도체 메모리장치의 백바이어스회로.2. The back bias circuit of claim 1, wherein the means (80) operates at least after enabling the means (70). 제 1 항에 있어서, 상기 수단(90)이 상기 수단(70)의 인에이블전에 동작함을 특징으로 하는 반도체 메모리장치의 백바이어스회로.A back bias circuit according to claim 1, wherein said means (90) operates before enabling said means (70).
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