JP2000339981A - 半導体集積回路 - Google Patents
半導体集積回路Info
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Abstract
アップを防止した半導体集積回路を提供する。 【解決手段】 第1の電源を発生する第1電源発生回路
と、第1の電源より電圧レベルが高い第2の電源を発生
する第2電源発生回路とを備え、第1の電源がPMOS
トランジスタのソースを形成するP+拡散層に接続さ
れ、第2の電源がN+拡散層を介してPMOSトランジ
スタのN形基板に接続されている。さらに、電源投入時
に外部電源の電圧レベルを検知して論理が反転する信号
を発生する電圧検知回路と、電圧検知回路の出力信号を
その入力信号とし、第1の電源発生回路の動作開始時期
を第2の電源発生回路の動作開始時期よりも遅延させる
遅延回路とを備える。
Description
し、特にPMOSトランジスタのN形基板と、ソースが
形成されるP+拡散層に、電圧レベルが異なる内部発生
された電源が接続された構成を有する半導体集積回路に
関する。
は、NMOSトランジスタ及びPMOSトランジスタ相
互の間で生ずるラッチアップを防止するために、各トラ
ンジスタ相互を分離するPN接合部に逆バイアスをかけ
て、これらトランジスタ相互を分離することが行われて
いる。図13にCMOSインバータ回路の構造及び電源
接続を断面略図として示す。図のように、N形基板14
3上にNMOSトランジスタを設けるためのP−Wel
l139が形成される。PMOSトランジスタを設ける
ためのN形基板143上には、ソース141及びドレイ
ン142領域をなすP+拡散層が各々形成される。通常
ソース141は外部電源(以下、VCCと示す)あるい
は内部電源(以下、VDDと記す)に接続される。N形
基板143は、N+拡散層140を介してVCCあるい
はVDDに接続されて正電位が印加されている。一方、
P−Well139内には、ソース137及びドレイン
136領域を成すN+拡散層が各々形成されている。通
常ソース137はGNDに接続される。P−Well1
39は、P+拡散層138を介してVSSに接続される
が、DRAMにおいては、このP−Well139はV
BB発生回路132に接続されて負電位が印加される。
上記構成により、P−Well139とN形基板143
との間のPN接合部には、0バイアスあるいは逆バイア
スがかけられて、PMOS及びNMOS間で生ずるおそ
れがあるラッチアップが防止されている。
あるが、この半導体記憶装置はメモリセルアレイを含む
コア部と、制御回路やデコード回路などを含む周辺部と
から構成される。コア部においては、電源としてVSS
と、バックバイアス電源(以下、VBBと示す)と、内
部動作電源VDDと、ワード線昇圧のためのVDDより
電圧レベルが高い昇圧電源(以下、VPPと示す)が用
いられる場合がある。これらの電源が接続される拡散層
は、デザインルールに基づいて分離領域を確保しながら
レイアウトされている。半導体記憶装置においては、チ
ップ面積に占めるコア回路の比率が高いが、大容量化に
伴い、この比率はますます高くなる傾向にある。
ンプドライバーにおいて、PMOSトランジスタのソー
スを形成するP+拡散層にVDDを接続し、その基板に
はN+拡散層を介してVPPを接続したトランジスタ構
造を用いることで、分離領域の確保によるレイアウト面
積の増加を極力抑制している。図14に上記構造を有す
る集積回路の断面略図を示す。この集積回路は、図13
の集積回路とほぼ同様の構造であり、図13と同様の要
素については同一の番号を付して、説明を省略する。図
13の集積回路との相違は、N+拡散層140に、内部
電源VDDではなく、VPP発生回路144で発生され
る昇圧電源VPPが接続されていることである。
いられるカレントミラー差動増幅回路を示す。図におい
て、15は基準電位発生回路、16,17,18はPM
OSトランジスタ、19,20,21はNMOSトラン
ジスタ、24は内部電源VDDである。NMOSトラン
ジスタ21のゲートには外部電源VCCが、またNMO
Sトランジスタ19のゲートには基準電圧発生回路が接
続されている。ここで、内部回路の動作により内部電源
24の電圧レベルが、基準電位発生回路15で発生され
る基準電位よりも低くなると、NMOSトランジスタ1
9のドレイン電圧が低くなり、すなわちPMOSトラン
ジスタ18のVGSが大きくなって、内部電源24に電
荷を供給する。一方、内部電源24の電圧レベルが基準
電位より高くなると、PMOSトランジスタ16,17
のゲートの電圧レベルが低くなる。従ってPMOSトラ
ンジスタ18のゲートの電圧レベルが高くなって、内部
電源24への電荷供給が抑制される。このようにして、
内部電源VDDの電圧レベルは一定に保持される。
導体集積回路においては、定常状態では、N+拡散層1
40を介してN形基板143に接続されるVPPの電圧
レベルは、PMOSトランジスタのソース141を形成
する拡散層に接続されるVDDの電圧レベルよりも高
く、このPN接合部には逆バイアスがかかっている。と
ころが電源投入時、外部電源VCCの電圧レベルが低い
ときには、VPPの電圧レベルが十分上がらず、逆バイ
アスにならないおそれがある。
D、VPPの動作波形をタイミングチャートとして示
す。電源投入時、まずVPPが立ち上がり(t=t
0)、続いてVDDが立ち上がる(t=t1)。VP
P、VDDの電圧が定常レベルに到達する過程で、P+
拡散層141に接続されているVDDの電圧レベルが、
N+拡散層140を介してN形基板143に接続される
VPPの電圧レベルに対して、PN接合部のポテンシャ
ル電位を超えて高くなる状態が発生する(t=t2)
と、このPN接合部が導通し、ラッチアップを起こして
しまう。
になされたもので、電源投入時におけるラッチアップを
防止し得る半導体集積回路を提供することを目的とす
る。
は、第1の電源を発生する第1電源発生回路と、第1の
電源より電圧レベルが高い第2の電源を発生する第2電
源発生回路とを備え、第1の電源がPMOSトランジス
タのソースを形成するP+拡散層に接続され、第2の電
源がN+拡散層を介してPMOSトランジスタのN形基
板に接続された構成を前提とする。そして、電源投入時
に外部電源の電圧レベルを検知して論理が反転する信号
を発生する電圧検知回路と、電圧検知回路の出力信号を
その入力信号とし、第1の電源発生回路の動作開始時期
を第2の電源発生回路の動作開始時期よりも遅延させる
遅延回路とをさらに備える。
源を発生する第1電源発生回路と、第1の電源より電圧
レベルが高い第2の電源を発生する第2電源発生回路と
を備え、第1の電源がPMOSトランジスタのソースを
形成するP+拡散層に接続された構成を前提とする。そ
して、電源投入時に外部電源の電圧レベルを検知して論
理が反転する信号を発生する電圧検知回路と、電圧検知
回路の出力信号を入力信号として、時間Δtの遅延信号
を発生する遅延回路と、遅延回路の出力を入力とし、第
1の電源と第2の電源のいずれか一方を、N+拡散層を
介してPMOSトランジスタのN形基板に接続するよう
に切り替えられるスイッチ回路とをさらに備え、遅延回
路の出力信号に基づいて、スイッチ回路を切り替えるよ
うに構成する。
源を発生する第1電源発生回路と、第1の電源より電圧
レベルが高い第2の電源を発生する第2電源発生回路と
を備え、第1の電源がPMOSトランジスタのソースを
形成するP+拡散層に接続され、第2の電源がN+拡散
層を介してPMOSトランジスタのN形基板に接続され
た構成を前提とする。そして、電源投入時に外部電源の
電圧レベルを検知して論理が反転する信号を発生する第
1電圧検知回路と、第2の電源の電圧レベルを検知して
論理が反転する信号を発生する第2電圧検知回路と、第
1電圧検知回路および、第2電圧検知回路の出力信号に
基づいて第1電源発生回路を動作開始させる制御回路と
をさらに備える。
源を発生する第1電源発生回路と、第1の電源より電圧
レベルが高い第2の電源を発生する第2電源発生回路と
を備え、第1の電源がPMOSトランジスタのソースを
形成するP+拡散層に接続された構成を前提とする。そ
して、電源投入時に外部電源の電圧レベルを検知して論
理が反転する信号を発生する第1電圧検知回路と、第2
の電源の電圧レベルを検知して論理が反転する信号を発
生する第2電圧検知回路と、第1電圧検知回路および第
2電圧検知回路の出力信号を入力信号とする制御回路
と、制御回路の出力信号をその入力信号とし、第1の電
源と第2の電源のいずれか一方を、N+拡散層を介して
PMOSトランジスタのN形基板に接続するように切り
替えられるスイッチ回路とをさらに備え、制御回路は、
第1電圧検知回路および第2電圧検知回路の出力信号に
基づいて、スイッチ回路を切り替える信号を出力するよ
うに構成する。
は第4の発明において、第2電圧検知回路の検知レベル
を、外部電源を基準とした電圧レベルとする。
は第4の発明において、第2電圧検知回路の検知レベル
を、第1の電源の基準電位となる電圧を基準とした電圧
レベルとする。
源を発生する第1電源発生回路と、第1の電源より電圧
レベルが高い第2の電源を発生する第2電源発生回路と
を備え、第1の電源が第1のPMOSトランジスタのソ
ースを形成する第1のP+拡散層に接続され、第2の電
源が第1のN+拡散層を介して第1のPMOSトランジ
スタの基板に接続された構成を前提とする。そして、第
1の電源と同じ電圧レベルを有する第3の電源を発生
し、第1のPMOSトランジスタとは異なる基板上に形
成された第2のPMOSトランジスタのソースを形成す
る第2のP+拡散層および第2のN+拡散層に接続され
てた第3電源発生回路と、電源投入時に第3の電源の電
圧レベルを検知して論理が反転する信号を発生する第1
電圧検知回路と、第2の電源の電圧レベルを検知して論
理が反転する信号を発生する第2電圧検知回路と、電圧
第1電圧検知回路および第2電圧検知回路の出力信号を
入力信号とし、第1電源発生回路を制御する信号を出力
する制御回路とをさらに備え、第1電源発生回路は制御
回路の出力信号に基づいて動作を開始するように構成す
る。
明において、第2電圧検知回路の検知レベルが、第3電
源発生回路で発生される第3の電源を基準とする。
における半導体集積回路の要部の構成を示す、PMOS
トランジスタの断面略図を含む概略ブロック図である。
図において、1はVDD発生回路であり、ソース9を形
成するP+拡散層に接続されている。2はVPP発生回
路であり、N+拡散層8を介してN形基板11に接続さ
れている。VDD発生回路1には、遅延回路4を介して
電圧検知回路3の出力が入力される。電圧検知回路3は
外部電源5に接続されている。6はPMOSトランジス
タのゲートへの入力、7はドレイン10からの出力を示
す。
DD発生回路1の回路構成を示す。図2のVDD発生回
路は、図15の回路とほぼ同じ構成であり、同一の要素
については同一の番号を付して説明を省略する。相違点
は、NMOSトランジスタ21のゲートに、外部電源V
CCではなく、図1の遅延回路4の出力が入力信号23
として印加されている点である。すなわち、VDD発生
回路1の動作を遅延回路4の出力信号で制御できる構成
になっている。
電源投入時のVCC、VDD、VPP,/PORの動作
波形をタイミングチャートとして示したものである。な
お、/PORは、外部電源VCCの電圧レベルを検知し
たときに“L”→“H”に論理が反転する信号である。
後、VCCの電圧レベルが所定の電圧レベルに到達する
までは、電圧検知回路3の出力は、“L”を保持し、こ
の電圧検知回路3の出力を入力信号とする遅延回路4の
出力も“L”を保持する。従って、図2に示すVDD発
生回路のNMOSトランジスタ21は、そのゲートが
“L”でOFF状態にあるため、VDD発生回路は動作
停止状態にある。t=t0でVPPは立ち上がる。その
後VCCレベルが上昇し、所定の検知レベルに到達する
と、電圧検知回路3の出力は“L”→“H”となる(t
=t2)。遅延回路4の出力は,電圧検知回路3の出力
を受けて時間Δt経過後に“L”→“H”となり、VD
D発生回路1におけるNMOSトランジスタ21のゲー
トが“H”となって、VDD発生回路1は動作を開始す
る(t=t3)。
を設けて、VDD発生回路1の動作開始時期を制御する
ことにより、電源投入時に、PMOSトランジスタのP
+拡散層9に接続されるVDDの電圧レベルが、N+拡
散層8を介してN形基板に接続されるVPPの電圧レベ
ルより高くなることがない。従って、電源投入時のラッ
チアップを未然に防止することができる。
時のVDD発生回路1及びVPP発生回路2の立ち上が
り特性に合わせて設定すればよい。
半導体集積回路の要部の構成を示す、PMOSトランジ
スタの断面略図を含むブロック図である。図において、
25はVDD発生回路であり、ソース34を形成するP
+拡散層に接続されている。29はスイッチ回路であ
り、VDD発生回路25とVPP発生回路26とを選択
的にN+拡散層33に接続する。スイッチ回路29には
遅延回路28の出力が印加され、その出力に基づいてN
+拡散層33に接続する電源が切り替えられる。遅延回
路28には、電圧検知回路27の出力が接続されてい
る。
延回路28の出力により、電源投入時に外部電源VCC
が所定の電圧レベルに到達するまでは、N形基板36に
N+拡散層33を介してVDDを接続するように動作す
る。VCCが所定の電圧レベルに到達した後は、N形基
板36にN+拡散層33を介してVPPを接続するよう
に、スイッチ回路29が遅延回路28の出力により切り
替えられる。従って、電源投入時にPMOSトランジス
タのP+拡散層34の電圧レベルが、N形基板36の電
圧レベルより高くなることはないので、電源投入時のラ
ッチアップを未然に防止することができる。
る半導体集積回路の要部の構成を示す、PMOSトラン
ジスタの断面略図を含むブロック図である。図におい
て、41はVDD発生回路であり、PMOSトランジス
タのソース50に接続されている。42はVPP発生回
路であり、PMOSトランジスタのN+拡散層49を介
してN形基板52に接続されている。43はVCCの電
圧検知回路43、44はVPPの電圧検知回路44であ
り、それらの出力は制御回路45に接続されている。制
御回路45の出力はVDD発生回路41に入力される。
図において55、56はPMOSトランジスタ、57,
58はNMOSトランジスタ、59はインバータであ
る。PMOSトランジスタ55のゲートには外部電源V
CC60が接続され、そのソースにはVPP61が接続
されている。PMOSトランジスタ56のゲートはVS
Sに接続され、NMOSトランジスタ57のゲート及び
ドレインはNMOSトランジスタ58のゲートと接続さ
れている。電源投入直後は、NMOSトランジスタ5
7,58はOFF、PMOSトランジスタ56はONで
あるから、出力信号63は“L”である。時間経過にと
もないVPPの電圧レベルが徐々に高くなり、その電圧
レベルが「VCC+Vtp」に到達すると、PMOSト
ランジスタ55がONする。その結果、NMOSトラン
ジスタ57,58のゲートの電圧レベルがそのしきい値
より高くなると、NMOSトランジスタ57,58がO
Nして、PMOSトランジスタ56、NMOSトランジ
スタ58を介してVCC−VSS間に電流が流れる。こ
こで、VtpはPMOSトランジスタ55のしきい値電
圧である。この時、PMOSトランジスタ56、NMO
Sトランジスタ58の抵抗分割によりノードAの電圧レ
ベルがインバータ59のスイッチングレベルより低くな
ると、出力信号63は“H”となる。すなわち、この電
圧検知回路44は、電源投入時にVPPの電圧レベル
が、外部電源VCCを基準として「VCC+Vtp」の
電圧レベルに到達するまでは、“L”を保持し、「VC
C+Vtp」に到達すると、“L”→“H”となる信号
を出力する。
において、65,66,67はNAND回路であり、6
8,69は入力信号、70は出力信号である。NAND
回路65には信号68,69が入力され、NAND回路
65の出力71とNAND回路67の出力72がNAN
D回路66に入力され、また、NAND回路67には信
号69と出力信号70が入力される構成である。入力信
号68としては電圧検知回路44の出力が、入力信号6
9としては電圧検知回路43の出力がそれぞれ印加され
る。
入時のVCC、VDD、VPP、/PORの挙動をタイ
ミングチャートとして示したものである。
CCの電圧レベルが所定の電圧レベルに到達するまで
は、電圧検知回路43の出力は、“L”を保持するの
で、制御回路45の入力信号も“L”である。すなわ
ち、NAND回路65,67の出力はともに“H”とな
るため、VPPの電圧検知回路44の出力にかかわら
ず、制御回路45の出力は“L”状態になってNAND
回路67の出力72は“H”状態をラッチする。すなわ
ち、VDD発生回路41は動作せず、VDDは“L”レ
ベルのままである。
知レベルに到達すると、電圧検知回路43の出力は
“L”→“H”となり(t=t2)、この電圧検知回路
43の出力信号が接続される制御回路45の入力信号6
9は“H”となる。この時、N+拡散層49を介してN
形基板52に接続されるVPPレベルが所定の電圧レベ
ルより低い時は、電圧検知回路44の出力は“L”のま
まであるため、NAND回路65の出力71も“H”を
保持し、制御回路45の出力は“L”のままでVDD発
生回路41は動作停止状態を保持している。時間の経過
と共にVPPレベルが上昇し所定の電圧レベルに到達す
ると(t=t4)、電圧検知回路44の出力、すなわち
制御回路45の入力信号68は“L”→“H”となる。
それにより、NAND回路65の出力71は“H”→
“L”となるため、制御回路45の出力は“L”→
“H”となって、VDD発生回路は動作を開始する。制
御回路45において、出力信号70が“L”→“H”と
なることで、NAND回路67の出力72は“L”をラ
ッチするので、出力信号70は“H”を保持する。
て、VPPレベルが所定の電圧レベルに到達した後にV
DD発生回路を動作させることで、電源投入時にPMO
Sトランジスタのソースを形成するP+拡散層50の電
圧レベルが、N形基板52の電圧レベルより高くなるこ
とがなくなるので、電源投入時のラッチアップを未然に
防止することができる。ここで、図6の電圧検知回路に
おいて、PMOSトランジスタ55のゲートに、図2示
したVDD発生回路で用いられる基準電位発生装置15
(以下、その電位をVREFと記す)を接続すると、V
PPの検知レベルは「VREF+Vtp」となる。この
ように、VDD発生回路の動作開始時期を決定するVP
Pの電圧検知レベルは、電源投入時のVCC、VDD、
VPPの立ち上がり特性を考慮して最適なレベルに設定
することができる。
半導体集積回路の要部の構成を示す、PMOSトランジ
スタの断面略図を含むブロック図である。図において、
75はVDD発生回路であり、PMOSトランジスタの
ソースを形成するP+拡散層85に接続されている。8
0はスイッチ回路であり、VDD発生回路75とVPP
発生回路76とを選択的に、N+拡散層84を介してN
形基板87に接続する。スイッチ回路80には制御回路
79の出力が印加され、その出力に基づいてN+拡散層
33に接続する電源が切り替えられる。77は外部電源
VCCの電圧検知回路、78はVPPの電圧検知回路で
あり、それらの出力が制御回路79に接続されている。
電圧検知回路78としては、図6と同様の回路を用いる
ことができる。また、制御回路79としては、図7と同
様の回路を用いることができる。
に、外部電源VCCが所定の電圧レベルに到達し、か
つ、VPPが所定の電圧レベルに到達するまでは、N形
基板87にはN+拡散層84を介してVDDが接続され
るように、制御回路79が動作する。また、VCCが所
定の電圧レベルに到達し、かつVPPが所定の電圧レベ
ルに到達した後は、N形基板87にはN+拡散層84を
介してVPPが接続されるようになる。従って、電源投
入時にPMOSトランジスタのソースを形成するP+拡
散層85の電圧レベルが、N形基板87の電圧レベルよ
り高くなることによって生ずるラッチアップを未然に防
止することができる。
回路例を図6,7に示したが、同様の効果を得ることが
できる回路構成であれば、上記構成に限定されない。
圧電源として用いられるため、所望の電圧レベルは、メ
モリセルトランジスタのしきい値をVtmcとすると、
「VDD+Vtmc」と表される。図10に、この「V
DD+Vtmc」の検知レベルを得ることができる電圧
検知回路の回路例を示す。図において、91,92はP
MOSトランジスタ、93,94,95,96,97は
NMOSトランジスタ、98、99はインバータであ
る。PMOSトランジスタ91のソースには内部電源V
DDが、NMOSトランジスタ95のドレインにはVP
Pが接続されている。NMOSトランジスタ93のゲー
トには、VDDまたはVCCが接続されている。また、
PMOSトランジスタ91のゲートとドレインは短絡さ
れてPMOSトランジスタ92のゲートに接続され、N
MOSトランジスタ94のゲートとドレインは短絡され
てNMOSトランジスタ96のゲートに接続されてい
る。さらに、NMOSトランジスタ97にはインバータ
98の出力がフィードバックされてヒステリシス特性を
有する構成になっている。
ゲート幅が広く、抵抗成分として用いられている。NM
OSトランジスタ95はメモリセルトランジスタと同じ
しきい値Vtmcを有するトランジスタである。定常状
態においては、PMOSトランジスタ91、NMOSト
ランジスタ93、94を介してVDD―VSS間にDC
電流が流れており、ノードPの電位はVDD−Vtp、
ノードNの電位はVtnである。なお、VtnはNMO
Sトランジスタ94のしきい値電圧である。ここで、P
MOSトランジスタ91,92のしきい値が等しく、ま
たNMOSトランジスタ94,96のしきい値も等しい
とすると、NMOSトランジスタ96は常時ONであ
る。VPPの電圧レベルが「VDD+Vtmc」より低
い場合は、NMOSトランジスタ95はOFFとなるの
で、ノードAはNMOSトランジスタ96を介してVS
Sにディスチャージされ、出力142は“L”となる。
一方、VPPの電圧レベルが「VDD+Vtmc」以上
になると、NMOSトランジスタ95およびPMOSト
ランジスタ92がONして、VPP−GND間に電流が
流れる。VPP−GND間の抵抗分割によりノードAの
電圧レベルがインバータ98のスイッチングレベルより
高くなると、出力100は“H”となる。すなわちこの
電圧検知回路は、VPPの電圧レベルが「VDD+Vt
mc」より低い時は“L”を出力し、VPPの電圧レベ
ルが「VDD+Vtmc」よりも高くなると“H”を出
力する構成である。
出力“L”を受けてVPP発生回路が動作してVPPノ
ードに電荷を供給し、この電荷供給によりVPPレベル
が検知レベルより高くなると、電圧検知回路の出力は
“H”となるため、VPP発生回路は動作を停止して、
VPPノードへの電荷供給を停止する。
ンプ回路とから構成されるが、発振回路の電源として外
部電源VCCを用いると、VCCの電圧変動の影響を直
接受けてしまうため、安定した特性を得るためには内部
電源VDDを用いる方が好ましい。ここでVPP発生回
路および電圧検知回路は内部電源VDDをその動作電源
および検知レベルの基準電位とするが、上記実施形態
1,3ではVPPの電圧レベルが十分高くなってからV
DD発生回路が動作するようにしている。そのため、V
DD発生回路の動作開始を遅延させてしまうと、電源投
入時にVDDを電源とする電圧検知回路及びVPP回路
が正常に動作しない可能性がある。
ける第5の実施形態の構成を示すブロック図を図11に
示す。N形基板116上にはP+拡散層114、115
を含むPMOSトランジスタが形成され、N形基板11
6上のN−Well122内には、P+拡散層119,
120を含むPMOSトランジスタが形成されており、
N−Well122とN形基板116は異なる電位を有
する構造である。105はVDDA発生回路であり、P
MOSトランジスタ1のP+拡散層114に接続されて
いる。106はVPP発生回路であり、N+拡散層11
3を介してN形基板116に接続されている。107は
VDDB発生回路であり、PMOSトランジスタ2のP
+拡散層120と、N−Well122(N+拡散層1
21を介して)に接続されている。108はVPPの電
圧検知回路、109はVDDBの電圧検知回路であり、
それらの出力は制御回路110に入力される。制御回路
110の出力はVDDA発生回路105に接続される。
なお、VDDA発生回路105はVDDB発生回路10
7と同様の構成である。また、電圧検知回路108に
は、図10と同様の構成を、制御回路110には、図7
と同様の構成を用いることができる。
をタイミングチャートとして示す。図において、/PO
R(VDD)は電圧検知回路109の出力であり、電源
投入時にVDDBの電圧レベルを検知して“L”→
“H”になる信号である。電源投入後当初は、VPPの
電圧レベルは基準電位となるVDDBに対して十分な電
圧レベルを有していないので電圧検知回路108の出力
は“L”であり、制御回路110の出力も“L”となっ
て、VDDA発生回路105は動作停止状態にある。時
間の経過に伴ってVPPの電圧レベルが上昇し、その電
圧レベルが「VDD+Vtmc」に到達すると(t=t
3)、電圧検知回路108の出力が“H”となり、制御
回路110の出力も“H”となって、VDDA発生回路
105が動作を開始し、VDDAが立ち上がり始める。
が、ついでVDDBが立ち上がり、さらに続いてVPP
が立ち上がって、VPPの電圧レベルがVDDBを基準
とした所定の電圧レベルに到達したことを検知した後
に、VDDA発生回路105が動作を開始するため、P
MOSトランジスタ1のN形基板116とP+拡散層1
14間のPN接合が導通することで生ずるラッチアップ
を防止することができるとともに、最適なVPPの電圧
レベルを得ることができる。しかも、VDDA発生回路
105とは別にVDDB発生回路107を設けることに
より、VDDA発生回路105の動作開始を遅延させる
ことに起因する、VPP発生回路106の動作に関する
問題を回避できる。
上にP−Wellが形成される構造のトランジスタにつ
いて、また実施形態5については、N形基板上にN−W
ellが形成されるツインWell構造のトランジスタ
について説明したが、P形基板上にP−Wellが形成
されるツインWellや、N(P)形基板上にまず深い
P(N)−Wellを形成し、その深いP(N)−We
ll領域内に、N(P)−Wellが形成されるトリプ
ルWell構造のトランジスタにおいても、同様の効果
を得ることができる。
入時に、N+拡散層を介してPMOSトランジスタのN
形基板に接続されるVPPの電圧レベルが確立してか
ら、PMOSトランジスタのP+拡散層に接続されるV
DDを発生させるため、電源投入時に、PMOSトラン
ジスタのP+拡散層の電圧レベルとN形基板の電圧レベ
ルが逆転することで生ずる恐れがあったラッチアップを
未然に防止できるという効果を奏する。
源投入時にVCCが所定の電圧レベルに到達し、かつ、
VPPレベルが所定の電圧レベルに到達するまでは、P
MOSトランジスタのN形基板にはN+拡散層を介して
P+拡散層と同じVDDが接続され、VPPの電圧レベ
ルが十分確立した後は、N形基板にはN+拡散層を介し
てVPPが接続されるようにしたので、電源投入時にP
+拡散層の電圧レベルとN形基板の電圧レベルが逆転す
ることで生ずる恐れがあったラッチアップを未然に防止
できるという効果を奏する。
D発生回路を2つ設け、第2のVDD発生回路の出力レ
ベルを基準としてVPPレベルが十分高くなってから、
P+拡散層に接続される第1のVDD発生回路を動作さ
せるようにしたので、電源投入時にP+拡散層に接続さ
れるVDDの電圧レベルとN+拡散層を介してN形基板
に接続されるVPPの電圧レベルが逆転することで生ず
る恐れがあったラッチアップを未然に防止できる。加え
て、最適なVPPの電圧レベルを得ることができるとい
う効果を奏する。
回路の要部の構成を示す、PMOSトランジスタの断面
略図を含むブロック図
路図
すタイミングチャート
回路の要部の構成を示す、PMOSトランジスタの断面
略図を含むブロック図
回路の要部の構成を示す、PMOSトランジスタの断面
略図を含むブロック図
図
すタイミングチャート
回路の要部の構成を示す、PMOSトランジスタの断面
略図を含むブロック図
積回路の要部の構成を示す、PMOSトランジスタの断
面略図を含むブロック図
を示すタイミングチャート
面略図を含む各拡散層の電源接続を示すブロック図
の断面略図を含む各拡散層の電源接続を示すブロック図
れるVDD発生回路の回路図
示すタイミングチャート
Claims (8)
- 【請求項1】 第1の電源を発生する第1電源発生回路
と、前記第1の電源より電圧レベルが高い第2の電源を
発生する第2電源発生回路とを備え、前記第1の電源が
PMOSトランジスタのソースを形成するP+拡散層に
接続され、前記第2の電源がN+拡散層を介してPMO
SトランジスタのN形基板に接続された半導体集積回路
において、さらに、 電源投入時に外部電源の電圧レベルを検知して論理が反
転する信号を発生する電圧検知回路と、前記電圧検知回
路の出力信号をその入力信号とし、前記第1の電源発生
回路の動作開始時期を第2の電源発生回路の動作開始時
期よりも遅延させる遅延回路とを備えたことを特徴とす
る半導体集積回路。 - 【請求項2】 第1の電源を発生する第1電源発生回路
と、前記第1の電源より電圧レベルが高い第2の電源を
発生する第2電源発生回路とを備え、前記第1の電源が
PMOSトランジスタのソースを形成するP+拡散層に
接続された半導体集積回路において、 さらに、電源投入時に外部電源の電圧レベルを検知して
論理が反転する信号を発生する電圧検知回路と、前記電
圧検知回路の出力信号を入力信号として、時間Δtの遅
延信号を発生する遅延回路と、前記遅延回路の出力を入
力とし、前記第1の電源と前記第2の電源のいずれか一
方を、N+拡散層を介してPMOSトランジスタのN形
基板に接続するように切り替えられるスイッチ回路とを
備え、 前記遅延回路の出力信号に基づいて、前記スイッチ回路
を切り替えるように構成された半導体集積回路。 - 【請求項3】 第1の電源を発生する第1電源発生回路
と、前記第1の電源より電圧レベルが高い第2の電源を
発生する第2電源発生回路とを備え、前記第1の電源が
PMOSトランジスタのソースを形成するP+拡散層に
接続され、前記第2の電源がN+拡散層を介してPMO
SトランジスタのN形基板に接続された半導体集積回路
において、 さらに、電源投入時に外部電源の電圧レベルを検知して
論理が反転する信号を発生する第1電圧検知回路と、前
記第2の電源の電圧レベルを検知して論理が反転する信
号を発生する第2電圧検知回路と、前記第1電圧検知回
路および、第2電圧検知回路の出力信号に基づいて前記
第1電源発生回路を動作開始させる制御回路とを備えた
ことを特徴とする半導体集積回路。 - 【請求項4】 第1の電源を発生する第1電源発生回路
と、前記第1の電源より電圧レベルが高い第2の電源を
発生する第2電源発生回路とを備え、前記第1の電源が
PMOSトランジスタのソースを形成するP+拡散層に
接続された半導体集積回路において、 さらに、電源投入時に外部電源の電圧レベルを検知して
論理が反転する信号を発生する第1電圧検知回路と、前
記第2の電源の電圧レベルを検知して論理が反転する信
号を発生する第2電圧検知回路と、前記第1電圧検知回
路および第2電圧検知回路の出力信号を入力信号とする
制御回路と、前記制御回路の出力信号をその入力信号と
し、前記第1の電源と前記第2の電源のいずれか一方
を、N+拡散層を介してPMOSトランジスタのN形基
板に接続するように切り替えられるスイッチ回路とを備
え、 前記制御回路は、前記第1電圧検知回路および前記第2
電圧検知回路の出力信号に基づいて、前記スイッチ回路
を切り替える信号を出力することを特徴とする半導体集
積回路。 - 【請求項5】 前記第2電圧検知回路の検知レベルは、
外部電源を基準とした電圧レベルであることを特徴とす
る請求項3または4記載の半導体集積回路。 - 【請求項6】 前記第2電圧検知回路の検知レベルは、
前記第1の電源の基準電位となる電圧を基準とした電圧
レベルであることを特徴とする請求項3または4記載の
半導体集積回路。 - 【請求項7】 第1の電源を発生する第1電源発生回路
と、前記第1の電源より電圧レベルが高い第2の電源を
発生する第2電源発生回路とを備え、前記第1の電源が
第1のPMOSトランジスタのソースを形成する第1の
P+拡散層に接続され、前記第2の電源が第1のN+拡
散層を介して前記第1のPMOSトランジスタの基板に
接続された半導体集積回路において、 さらに、前記第1の電源と同じ電圧レベルを有する第3
の電源を発生し、前記第1のPMOSトランジスタとは
異なる基板上に形成された第2のPMOSトランジスタ
のソースを形成する第2のP+拡散層および第2のN+
拡散層に接続された第3電源発生回路と、 電源投入時に前記第3の電源の電圧レベルを検知して論
理が反転する信号を発生する第1電圧検知回路と、 前記第2の電源の電圧レベルを検知して論理が反転する
信号を発生する第2電圧検知回路と、 前記電圧第1電圧検知回路および第2電圧検知回路の出
力信号を入力信号とし、前記第1電源発生回路を制御す
る信号を出力する制御回路とを備え、 前記第1電源発生回路は前記制御回路の出力信号に基づ
いて動作を開始することを特徴とする半導体集積回路。 - 【請求項8】 前記第2電圧検知回路の検知レベルは、
前記第3電源発生回路で発生される第3の電源を基準と
することを特徴とする請求項7記載の半導体集積回路。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP14601999A JP3865283B2 (ja) | 1999-05-26 | 1999-05-26 | 半導体集積回路 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP14601999A JP3865283B2 (ja) | 1999-05-26 | 1999-05-26 | 半導体集積回路 |
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Publication Number | Publication Date |
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JP2000339981A true JP2000339981A (ja) | 2000-12-08 |
JP3865283B2 JP3865283B2 (ja) | 2007-01-10 |
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ID=15398268
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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JP14601999A Expired - Fee Related JP3865283B2 (ja) | 1999-05-26 | 1999-05-26 | 半導体集積回路 |
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JP (1) | JP3865283B2 (ja) |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2007252140A (ja) * | 2006-03-17 | 2007-09-27 | Fujitsu Ltd | 電源装置の制御回路、電源装置及びその制御方法 |
JP2010080047A (ja) * | 2003-12-30 | 2010-04-08 | Hynix Semiconductor Inc | 半導体メモリ素子のパワーアップ回路 |
JP2010135015A (ja) * | 2008-12-05 | 2010-06-17 | Fujitsu Microelectronics Ltd | 半導体デバイスおよびシステム |
JP2011028789A (ja) * | 2009-07-21 | 2011-02-10 | Fujitsu Semiconductor Ltd | 半導体集積回路 |
-
1999
- 1999-05-26 JP JP14601999A patent/JP3865283B2/ja not_active Expired - Fee Related
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