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JPH02236899A - Semiconductor integrated circuit - Google Patents

Semiconductor integrated circuit

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Publication number
JPH02236899A
JPH02236899A JP2041008A JP4100890A JPH02236899A JP H02236899 A JPH02236899 A JP H02236899A JP 2041008 A JP2041008 A JP 2041008A JP 4100890 A JP4100890 A JP 4100890A JP H02236899 A JPH02236899 A JP H02236899A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
voltage
circuit
power supply
memory
integrated circuit
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2041008A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPH0713875B2 (en
Inventor
Kiyoo Ito
清男 伊藤
Ryoichi Hori
堀 陵一
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hitachi Ltd filed Critical Hitachi Ltd
Priority to JP2041008A priority Critical patent/JPH0713875B2/en
Publication of JPH02236899A publication Critical patent/JPH02236899A/en
Publication of JPH0713875B2 publication Critical patent/JPH0713875B2/en
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Abstract

PURPOSE:To enable high integration by setting a voltage, which is lower among voltages applied to memory elements, lower than a voltage applied to a peripheral circuit. CONSTITUTION:An external voltage Vcc is inputted to a substrate voltage generating circuit 20, which generates, for example, -3V as the bias voltage of a substrate 10. The degree of integration of a memory is determined normally by the degree of integration of a circuit part 40 consisting of the peripheral circuit connected directly to a memory array. For the purpose, the operating voltage of an MOSFETQm is lowered to reduce the size of the FETQm. The circuit 50 consisting of other control circuits, i.e. circuits controlling peripheral circuits directly, on the other hand, occupies the total area of the chip by about 10%, so an MOSFET of small size need not be used specially. Therefore, an MOSFETQp of large size is used to set the drain voltage of the FETQp to the voltage Vcc higher than the drain voltage VDP of the FETQm. Consequently, the voltage Vcc is used as the operating voltage to enable the FETs Qp and Qm to operate.

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、高密度の集積回路に関し、とくに、高密度の
半導体メモリに好適な集積回路に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to a high-density integrated circuit, and particularly to an integrated circuit suitable for a high-density semiconductor memory.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

従来,半導体メモリの高集積化のために,特開昭51−
104276では,2種のゲート酸化膜厚と2種のゲー
ト領域表面濃度を組み合せた技術が提示されている.ま
た、特開昭5 0 −119543には、メモリアレ一
部のSi表面を高濃度にイオン打ちこみすることによっ
て,メモリアレ一部のトランジスタのチャネル長をより
小にしたり、拡散層間隔をより小にして集積度を向上さ
せる技術が提示されている. 〔発明が解決しようとする課題〕 上述の技術によって,トランジスタ等の回路素子の寸法
を小さくした場合、これらの回路素子の絶縁破壊に対す
る耐圧が小さくなってしまう.一方ユーザの使いやすさ
からみれば、外部からの印加電圧(メモリLSIのパッ
ケージの電源ピンに印加される電圧)は,メモリを構成
するトランジスタの寸法いかんによらず一定にしたいと
いう要望がある.したがって外部からの印加電圧を下げ
ることは望ましくない。したがって、上述の従来技術に
よっては、高い外部電圧を用いることのできる高集積度
のメモリを実現することは出来ない.このことはメモリ
に限らず、他の集積回路にもあてはまる. したがって、本発明の目的は、高い外部電圧を用いるこ
とができ、寸法が小さく,低い動作電圧で動作する回路
素子を内部に有する高集積度の集積回路を提供すること
にある. 【課題を解決するための手段〕 上記目的を達成するために,本発明は、これらの回路素
子に与える電源電圧又はこれらの回路によって発生され
る信号電圧は、回路素子の寸法を小さくしたことに伴な
って小さくすることとしたものである. すなわち、本発明では、集積回路の次の特徴に注目した
. (1)一般に集積回路の内、外部入力端子に接続された
回路素子の耐圧は高くなければならない.この端子に外
部から高い電圧が供給されても、また、静電力が発生し
ても、この素子が破壊されないようにするためである.
したがって、この外部入力端子に接続された回路素子の
寸法は大きくすることが実際上必要である. (2)集積回路の内,内部の回路は前述のごとく、寸法
を小さくシ,それにより耐圧が小さくなっても破壊され
ないようにするために、それらへ供給する電源電圧ある
いはそれらにより発生される信号電圧の値を小さくする
ことが望ましい.これらの点を考慮し,本発明では、大
きな振幅の信号に応答する第1の回路内の回路素子は,
耐圧が大きくなるように大きな寸法にて形成するととも
に,この回路の出力信号に応答する第2の回路の回路素
子は,高集積化するために小さい寸法にて形成する.更
に、高い、第1の電源電圧が入力され,第2の回路にこ
の第1の電源電圧より低い第2の電源電圧を供給するた
めの,寸法の大きな回路素子からなる電源回路を設け,
第1の回路を第1の電源電圧が入力され,第2の電源電
圧に対応した大きさの電圧を有する内部信号を発生する
ように構成する.第2の回路は、第2の電源電圧が入力
され、この内部信号により起動され,第2の電源電圧に
対応した大きさの電圧を有する信号を出力するように構
成される. 〔作用〕 上述のように構成した結果,第1、第2の回路は,耐圧
に関しての問題は解決でき,さらに、第2の回路は、小
さい寸法の回路素子で形成されるために、また、集積回
路全体の中では、第2の回路が占める面積が大きいため
,集積回路全体としてみたときに高集積化が図れる. 〔実施例〕 以下,実施例に従かい本発明を説明する.第1図は、本
方式の概念を示すためのP型基板10からなるダイナミ
ックメモリ用のメモリチップの断面図である.N型のモ
ストランジスタ( M O S T ) Q pのゲー
ト酸化膜toxzはMOST,Q.のゲート酸化膜t 
OXiより厚くされ.MOST,QpのドレインDpに
は,高いドレイン電圧、たとえば外部電圧Vcc(たと
えば5v)が供給され、MOST,Q.のドレインD.
には、この電圧VCCが入力される内部電源電圧発生回
路30(これは実際には、基板10内に形成されている
)により、V c cより低い電圧Vop(たとえば3
.5V)が供給されている。
Conventionally, in order to achieve high integration of semiconductor memory, Japanese Patent Application Laid-Open No. 1986-
No. 104276 proposes a technique that combines two types of gate oxide film thicknesses and two types of gate region surface concentrations. Furthermore, Japanese Patent Application Laid-Open No. 50-119543 discloses that by implanting ions into the Si surface of a part of the memory array at a high concentration, the channel length of the transistor in the memory array can be made smaller, and the distance between the diffusion layers can be made smaller. Techniques to improve the degree of integration have been proposed. [Problems to be Solved by the Invention] When the dimensions of circuit elements such as transistors are reduced using the above-described techniques, the withstand voltage of these circuit elements against dielectric breakdown becomes smaller. On the other hand, from the user's perspective, there is a desire for the externally applied voltage (the voltage applied to the power supply pin of the memory LSI package) to be constant regardless of the dimensions of the transistors that make up the memory. Therefore, it is not desirable to lower the externally applied voltage. Therefore, with the above-mentioned conventional technology, it is not possible to realize a highly integrated memory that can use a high external voltage. This applies not only to memory but also to other integrated circuits. SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, it is an object of the present invention to provide a highly integrated circuit that can use a high external voltage, has small dimensions, and has internal circuit elements that operate at a low operating voltage. [Means for Solving the Problems] In order to achieve the above object, the present invention provides that the power supply voltage applied to these circuit elements or the signal voltage generated by these circuits can be reduced by reducing the dimensions of the circuit elements. Therefore, we decided to make it smaller. That is, the present invention focuses on the following features of integrated circuits. (1) In general, circuit elements connected to external input terminals in an integrated circuit must have a high withstand voltage. This is to prevent this element from being destroyed even if a high voltage is supplied to this terminal from the outside or electrostatic force is generated.
Therefore, it is practically necessary to increase the dimensions of the circuit elements connected to this external input terminal. (2) As mentioned above, the internal circuits of integrated circuits are made smaller in size, and in order to prevent damage even if the withstand voltage is reduced, the power supply voltage supplied to them or the signal generated by them is It is desirable to reduce the voltage value. Considering these points, in the present invention, the circuit elements in the first circuit that respond to large amplitude signals are:
The circuit element of the second circuit, which responds to the output signal of this circuit, is formed with small dimensions to achieve high integration. Further, a power supply circuit including a circuit element having a large size is provided for inputting a high first power supply voltage and supplying a second power supply voltage lower than the first power supply voltage to a second circuit,
The first circuit is configured to receive a first power supply voltage and generate an internal signal having a voltage corresponding to the second power supply voltage. The second circuit is configured to receive the second power supply voltage, be activated by this internal signal, and output a signal having a voltage corresponding to the second power supply voltage. [Function] As a result of the above-described configuration, the problem regarding withstand voltage can be solved in the first and second circuits, and furthermore, since the second circuit is formed of circuit elements with small dimensions, Since the second circuit occupies a large area in the entire integrated circuit, high integration can be achieved when looking at the integrated circuit as a whole. [Examples] The present invention will be explained below based on Examples. FIG. 1 is a cross-sectional view of a memory chip for dynamic memory comprising a P-type substrate 10 to illustrate the concept of this method. The gate oxide film toxz of the N-type MOS transistor (MOST) Qp is MOST, Q. gate oxide film t
Thicker than OXi. A high drain voltage, for example, external voltage Vcc (eg, 5V) is supplied to the drain Dp of MOST, Qp, and drain D.
, an internal power supply voltage generating circuit 30 (actually formed within the substrate 10) to which this voltage VCC is input generates a voltage Vop lower than Vcc (for example, 3
.. 5V) is supplied.

外部電圧Vccは、基板電圧発生回路20に入力され、
ここで基板10のバイアス電圧たとえば−3Vを発生す
る.なお,回路20は、基板10の外部に記載されてい
るが、実際には基板10の内部に設けられている。通常
メモリの集積度は、メモリアレーとそれを駆動する,あ
るいはそれから出力される微少信号を増幅するセンスア
ンプ(図示せず)などの、メモリアレーに直接接続され
ている周辺回路(直接周辺回路)からなる第1の回路部
40の集積度で決ま゛る.したがってこの部分のMOS
T,Q.の寸法は小さくしたい.この寸法はMOST,
Q.の耐圧,あるいはホットエレクトロン,基板電流な
どの関係から、一般に動作電圧を低くすることによって
小にすることは可能である.ここでは、MOST,Q.
のゲート?化膜t。x1を薄くし、ドレイン電圧V c
 cより低い電圧Vopとし、チャネル長を短か<LM
OST,Qヨの寸法を小さくすることを実現している。
The external voltage Vcc is input to the substrate voltage generation circuit 20,
Here, a bias voltage of, for example, -3V is generated for the substrate 10. Although the circuit 20 is shown outside the substrate 10, it is actually provided inside the substrate 10. Normally, the density of memory is determined by the memory array and peripheral circuits (direct peripheral circuits) that are directly connected to the memory array, such as sense amplifiers (not shown) that drive it or amplify the minute signals output from it. It is determined by the degree of integration of the first circuit section 40 consisting of Therefore, the MOS of this part
T,Q. I want to reduce the size of . This dimension is MOST,
Q. In general, it is possible to reduce the size by lowering the operating voltage, depending on the withstand voltage, hot electrons, substrate current, etc. Here, MOST,Q.
gate? Membrane t. x1 is made thinner, and the drain voltage V c
Set the voltage Vop lower than c and make the channel length short <LM
It has been realized to reduce the dimensions of OST and Q-Y.

勿論、ゲートG.の電圧の最大値も一般的にはVopに
する必要がある。一方,その他の制御回路、つまり直接
周辺回路を制御する回路(間接周辺回路)からなる第2
の回路部50は、チップ全体に占めるその面積は約10
%であるから、特に寸法の小さなMOSTを使う必要も
ない。むしろこの間接周辺回路は外部の入力端子が接続
されるから、静電破壊耐圧などが十分高くなければなら
ない。このためには一般にここのMOST  Qpのゲ
ート酸化膜tox■を厚くし、それに伴ない寸法(たと
えばチャネル長)の大きなMOST  Qpを使う必要
がある.ここでは、このゲート酸化膜七〇。
Of course, Gate G. Generally, the maximum value of the voltage must also be set to Vop. On the other hand, the second control circuit consists of other control circuits, that is, circuits that directly control peripheral circuits (indirect peripheral circuits).
The area of the circuit section 50 in the entire chip is approximately 10
%, there is no need to use a particularly small MOST. Rather, since this indirect peripheral circuit is connected to an external input terminal, it must have a sufficiently high electrostatic breakdown voltage. For this purpose, it is generally necessary to thicken the gate oxide film tox of the MOST Qp and use a MOST Qp with a correspondingly large dimension (for example, channel length). Here, this gate oxide film 70.

をゲート酸化膜tax■より厚くし、チャネル長を長く
したことに伴ない、Qpのドレイン電圧を、Q.のドレ
イン電圧Vopより高いVccとする.勿論ゲートGP
の電圧の最大値は一般的にはVccとする.なお、Qp
,Q−のソースS,,S.はいずれもアース電位に保持
される.第1図のように、高集積度に影響するメモリア
レーと直接周辺回路からなる第1の回路部40のMOS
T  Q.の寸法は小さくし、間隔周辺回路からなる第
2の回路部50のMOST  Qpの寸法はより大きく
するわけである。またこうすることによって、チップ外
部からの電源電圧(Vcc:たとえば5V)を動作電圧
とすることによって、M O S T , Qpは動作
可能となる。またQ.は、V c cをチップ内で電圧
変換して、より低い動作電圧(Vop:たとえば3.5
V)で動作可能となる.一般に動作電圧を1低くするほ
ど,それに応じてV t hも低くするのが高速という
点で望ましい.この点、MOSTの一般的特性からゲー
ト酸化膜toxが小になればVthも低くなるので、メ
モリの動作速度に大きな部分を占める第1の回路部の動
作速度を高速化できる.したがって本方式は高速化とい
う点でも都合がよい。尚、用途に応じてイオン打込み技
術によってvt,,を適宜調整できることは明らかであ
る.本方式は,1トランジスタ型メモリセルからな?実
際のダイナミックN−MOSメモリに適用する場合、い
くつかの考慮を払うことによって,より有効に使える.
この一例を第2図に示す.これは折り返し型のデータ線
を有するメモリである.このメモリは、外部電源電圧V
cc ( 5 V )を入方されて、約−3vの基板バ
イアス発生回路2oと、外部電源電圧Vccが入方され
て、3.5vの内部電源電圧VDPおよび約3Bの直流
電圧V′を発生する内部電源発生回路3oと、外部電源
電圧VCCと、外部アドレスAi−Aj,Ai’〜A 
j/外部制御信号が入力され、内部アドレス信号a.〜
aa,al  〜a4  ,内部制御パルスφ。,φ■
,φ1,φX,φyを出力する間接周辺回路と、電圧V
DP+V’tアドレス信号a t ” a J , a
 t ’ 〜aノ ,制御パルスφ。,φ■,φ,にょ
り剃御される,メモリアレーMAと直接周辺回路40と
がらなる。直接周辺回路には、XデコーダXD,Yデコ
ーダYD,プリチャージ回路PC,センスアンプSAと
が含まれている.なお、第2図において、回路50Aは
、間接周辺回路5oの内、ワード線駆動パルスを発生す
る部分を別に取り出して示したものである.この回路5
0A内において、パルスφ″、,φ′Xは,間接周辺回
路50内にて発生される回路である. ここで、間接周辺回路50に入力される外部アドレス信
号,外部制御信号はいずれも、外部電源電圧Vccとア
ース電位との間で変化する信号である.この回路50か
ら出力されるパルスの内,φlt at〜aa,at’
〜a , /はいずれも内部電源電圧Vopとアース電
位間で変化するパルスであり、パルスφ。は、ブリチャ
ージ用トランジスタQpt Qp* Qopp Qyo
p Qxog L/きい値をVthとすると、Vop+
Vthより大きいレベルを取るパルスであり、パルスφ
,は、トランジスタQ^tQAのしきい値だけVopよ
り低いレベルを取るパルスである.また、パルスφ8,
φyは約1 . 5 Vopのレベルを取るパルスであ
る。
By making Qp thicker than the gate oxide film tax and increasing the channel length, the drain voltage of Qp is increased to Qp. Vcc is higher than the drain voltage Vop of . Of course Gate GP
The maximum value of the voltage is generally Vcc. In addition, Qp
,Q-'s source S,,S. Both are held at ground potential. As shown in FIG. 1, the MOS of the first circuit section 40 consists of a memory array and direct peripheral circuits that affect high integration.
T Q. The dimensions of MOST Qp of the second circuit section 50 consisting of the spaced peripheral circuit are made larger. Further, by doing so, the M O S T and Qp can be operated by using the power supply voltage (Vcc: 5V, for example) from outside the chip as the operating voltage. Also Q. converts Vcc in-chip to lower operating voltage (Vop: for example 3.5
V). Generally, as the operating voltage is lowered by 1, it is desirable to lower V th accordingly in terms of speed. In this regard, from the general characteristics of MOST, as the gate oxide film tox becomes smaller, Vth also becomes lower, so that the operating speed of the first circuit section, which accounts for a large portion of the operating speed of the memory, can be increased. Therefore, this method is advantageous in terms of speeding up. Note that it is clear that vt, can be adjusted as appropriate using ion implantation technology depending on the application. This method uses a one-transistor type memory cell, right? When applied to an actual dynamic N-MOS memory, it can be used more effectively if some considerations are taken.
An example of this is shown in Figure 2. This is a memory with folded data lines. This memory has external power supply voltage V
cc (5 V) is applied to the substrate bias generation circuit 2o of approximately -3V, and external power supply voltage Vcc is applied to generate an internal power supply voltage VDP of 3.5V and a DC voltage V' of approximately 3B. internal power supply generation circuit 3o, external power supply voltage VCC, and external addresses Ai-Aj, Ai' to A
j/external control signal is input, and internal address signal a. ~
aa, al to a4, internal control pulse φ. ,φ■
, φ1, φX, φy and the voltage V
DP+V't address signal a t ” a J , a
t' to a, control pulse φ. , φ■, φ, the memory array MA and the direct peripheral circuit 40 are separated. Direct peripheral circuits include an X decoder XD, a Y decoder YD, a precharge circuit PC, and a sense amplifier SA. In FIG. 2, the circuit 50A is a separate portion of the indirect peripheral circuit 5o that generates word line drive pulses. This circuit 5
In 0A, pulses φ″, φ′X are generated in the indirect peripheral circuit 50. Here, both the external address signal and the external control signal input to the indirect peripheral circuit 50 are as follows. This is a signal that changes between the external power supply voltage Vcc and the ground potential.Among the pulses output from this circuit 50, φlt at~aa, at'
~a, / are both pulses that change between the internal power supply voltage Vop and the ground potential, and the pulse φ. is the precharging transistor Qpt Qp* Qopp Qyo
If p Qxog L/threshold is Vth, then Vop+
This is a pulse that takes a level higher than Vth, and the pulse φ
, is a pulse that takes a level lower than Vop by the threshold value of transistor Q^tQA. In addition, pulse φ8,
φy is approximately 1. This is a pulse that takes the level of 5 Vop.

本回路の動作は以下の通りである. メモリアレーMA内の選択されたメモリセルMCから記
憶情報に応じてデータ線Dに現われる読み出し信号電圧
は、ダミーセルDCからデータ線Dに現われる参照電圧
を用いてセンスアンプSAにより情報11 1 71 
  1I O $1と判定されるわけだが,その;a8
は下記となる。すなわち、各データ線対D,Dは、プリ
チャージ信号φ。によってVop (<Vcc)にブリ
チャージされた後、φ。はオフとなり、D,DはVop
に保持される。このプリチャージ信号φ。の振幅は、デ
ータ線プリチャージ回路pc中のM O S T  Q
p= Qp(7) Vthノばらつきの影響を受けて、
D,Dのブリチャージレベルが不平衡になる(これは読
み出し時に等価的雑音となる)のを防ぐためにVopよ
りも十分太き’i’ ( > Vop + V th)
振幅であればよい。次にQCLによりブリチャージ時に
Ovにクリャされた選択ワード線W上のメモリセルMC
を読み出すために、ワード起動パルスφ8′(振幅は・
外部電源電圧V c c )がワード電圧発生回路WG
に印加される。この時デコーダXDはすでにアドレスa
五〜aaによって選択されているから、ワードドライバ
MOSTQxsのゲートは高レベルに保持されている、
すなわちQxsはオンになっている.ワード電圧発生回
路WGは、バルスφ8′を受けて、振幅Vopのパルス
φ8を出力するもので、その出力φ重は、W′からその
ままWに伝わる.この場合、目的に応じて、例えばMC
からDへの読み出し電圧を大にするためにWへの印加電
圧を大にするために、ブートストラップ容量CBを介し
てφ、(振輻Vop)を印加することも行われる.昇圧
回路VUは、パルスφ、 (振幅V c c )を受け
てバルスφ、を出力するものである.この場合の昇圧電
圧は,CaとW′とWの和の寄生容量とφ1の振幅で決
まるが、0.5Vop程度は可能である.したがってW
には1 . 5 Vop程度の振幅のパルスが生ずる.
同時に第2図では省略したが,ほぼ同種の回路によって
ダミーワードAtDWにも1.5Vopのパルス電圧が
生ずる.これらによって、記憶容量Csに保持されてい
た情報に応じた記憶電圧は、Csとデータ線容量との関
係で決まる微小電圧となってDに現われる. 一方、Dには記憶情報に対応してDに現われた信号電圧
の中間レベル(参照電圧)が,常に現われ,これらが、
センスアンブSAで増幅されるわけである.尚増幅は、
ブリチャージに、データ線D,Dからブリチャージされ
てVop  Vrh(ここでVthはQ^,Q^のVt
h)になってぃるφ,をOvにすることによって行われ
る.このようにして増幅されたD,Dの差動信号は、所
定のYデコーダVDがアドレスa , I〜at’によ
って選択され(したがって(hsのゲート電圧が高レベ
ル)、φツ(振幅は〜1.5Vop)が印加されること
によって,各データ対線に共通な信号線I/O,I/O
に出力されてデータ出力となる.さて通常のメモリでは
、前述したように.Vccを5vに維持したままで、高
集積化していく,つまりMCを小にしていくと、当然耐
圧が間迎となってくるわけだが、本発明のように、集積
度に直接的に関係するメモリセルMC、ダミーセルDC
と、MCとほぼ同じピッチでレイアウトされる直接周辺
回路ならびにMOST (例えば、SA,P C @ 
X D g Y D @ Qxs+ Qysy Qo*
 Qo* D C *Qct.)の動作電圧を下げれば
、これらは耐圧の問題がなくなるために、小さい寸法の
素子(MOST,コンデンサ、抵抗)を用いて小さな面
積にレイアウ1〜できることになる。また一方、間接周
辺回路の面積は,全体のチップ面積からみて、占める割
合は小さいから,高い動作電圧でも安定に動作するよう
により大きい寸法の素子を用いることができる。すなわ
ち外部からみて高電圧で動作する高集積メモリが可能と
なる。
The operation of this circuit is as follows. The read signal voltage appearing on the data line D from the selected memory cell MC in the memory array MA according to the stored information is read by the sense amplifier SA using the reference voltage appearing on the data line D from the dummy cell DC.
1I O $1 is determined, but ;a8
is as below. That is, each data line pair D, D receives a precharge signal φ. After being precharged to Vop (<Vcc) by φ. is off, D and D are Vop
is maintained. This precharge signal φ. The amplitude of M O S T Q in the data line precharge circuit pc
p= Qp(7) Under the influence of Vth variation,
In order to prevent the precharge levels of D and D from becoming unbalanced (this becomes equivalent noise during reading), 'i' is sufficiently thicker than Vop (> Vop + V th).
Any amplitude is sufficient. Next, the memory cell MC on the selected word line W cleared to Ov during precharging by QCL
In order to read out the word activation pulse φ8' (amplitude is
The external power supply voltage V c c ) is the word voltage generation circuit WG.
is applied to At this time, decoder XD has already received address a.
Since the word driver MOSTQxs is selected by 5~aa, the gate of the word driver MOSTQxs is held at a high level.
In other words, Qxs is turned on. The word voltage generating circuit WG receives a pulse φ8' and outputs a pulse φ8 having an amplitude Vop, and its output φ is directly transmitted from W' to W. In this case, depending on the purpose, for example, MC
In order to increase the voltage applied to W in order to increase the read voltage from D to D, φ, (oscillation Vop) is also applied via the bootstrap capacitor CB. The booster circuit VU receives a pulse φ, (amplitude V c c ) and outputs a pulse φ. The boosted voltage in this case is determined by the parasitic capacitance of the sum of Ca, W', and W and the amplitude of φ1, but approximately 0.5Vop is possible. Therefore W
1. A pulse with an amplitude of about 5 Vop is generated.
At the same time, although not shown in FIG. 2, a pulse voltage of 1.5Vop is generated in the dummy word AtDW by a circuit of almost the same type. As a result, the storage voltage corresponding to the information held in the storage capacitor Cs appears at D as a minute voltage determined by the relationship between Cs and the data line capacitance. On the other hand, the intermediate level (reference voltage) of the signal voltage appearing at D corresponding to the stored information always appears at D, and these
It is amplified by Sense Ambu SA. Furthermore, the amplification is
Vop Vrh (here, Vth is Vt of Q^, Q^) is precharged from data lines D and D.
This is done by changing φ, which becomes h), to Ov. The D, D differential signal amplified in this way is generated when a predetermined Y decoder VD is selected by the addresses a, I~at' (therefore (the gate voltage of hs is at a high level), and the amplitude is ~ 1.5Vop) is applied to the signal lines I/O and I/O common to each data pair line.
It is output as data output. Now, in normal memory, as mentioned above. If you increase the integration while maintaining Vcc at 5V, that is, if you reduce the MC, the withstand voltage will naturally be affected, but as in the present invention, it is directly related to the degree of integration. Memory cell MC, dummy cell DC
and direct peripheral circuits and MOST (for example, SA, P C @
X D g Y D @ Qxs+ Qysy Qo*
Qo* D C *Qct. ) If the operating voltage of these devices is lowered, the problem of withstand voltage will be eliminated, and the layout 1 can be realized in a small area using small-sized elements (MOST, capacitor, resistor). On the other hand, since the area of the indirect peripheral circuit occupies a small proportion of the total chip area, larger sized elements can be used to ensure stable operation even at high operating voltages. In other words, it becomes possible to create a highly integrated memory that operates at a high voltage when viewed from the outside.

次に寸法を小にするための具体例を以下に列挙する。Next, specific examples for reducing dimensions are listed below.

■ 酸化膜を選択的にうすくする;一般にMOSTのゲ
ート酸化膜厚が小になるほど小さいチャネル長しでも正
常なトランジスタ特性を示す。
(2) Selectively thinning the oxide film; Generally, the smaller the gate oxide film thickness of a MOST, the normal transistor characteristics are exhibited even with a smaller channel length.

したがってチャネル長を小にして、小さな面積でレイア
ウトするには、ゲート酸化膜を小にする必要がある。し
かし前述したように、耐圧(ドレイン・ソース間)が低
下する。したがって本発明のように、それぞれのチャネ
ル長Lに応じて動作電圧を使いわけることが重要である
。またMOSLSIでは,このうすい酸化膜をコンデン
サとして用いることがよく行われる(第2図のCa,C
sなど)。この場合にも,うすいゲート酸化膜を用いれ
ば小さい面積で大きな値のコンデンサも作れるので、こ
のようなコンデンサを低電圧動作する個所に使うことが
できる。したがってうすい酸化膜がメモリアレーや直接
周辺回路部で用いられるということは萬集積化にとって
本質的に重要である。
Therefore, in order to reduce the channel length and layout in a small area, it is necessary to reduce the size of the gate oxide film. However, as described above, the withstand voltage (drain-source) decreases. Therefore, as in the present invention, it is important to use different operating voltages depending on the respective channel lengths L. Furthermore, in MOSLSI, this thin oxide film is often used as a capacitor (Ca, C in Figure 2).
s etc.). In this case as well, if a thin gate oxide film is used, a capacitor with a large value can be made in a small area, so such a capacitor can be used in a place that operates at a low voltage. Therefore, the use of thin oxide films in memory arrays and direct peripheral circuits is essential for greater integration.

■ ゲート酸化膜の小なるMOSTのLとVthをより
小にする; うすい酸化膜が選択的に使えることにより、MOSTの
一般的な特性から明らかなように、LやVthが小にで
きる。だから、この可能性を積極的に用いることによっ
て、速度を低下させずに高集積化が可能である。なぜな
ら、うすい酸化膜の領域は動作電圧が低いわけで、この
ままでは低速動作しかしないことになるが、幸いなこと
にこの領域でばLやVvhを小にできる。このしやVt
hを積極的に小にすることは、高速動作をさせることに
つながるからである。
(2) Making the L and Vth of a MOST with a small gate oxide film smaller; By selectively using a thin oxide film, L and Vth can be made smaller, as is clear from the general characteristics of a MOST. Therefore, by actively utilizing this possibility, high integration is possible without reducing speed. This is because the operating voltage is low in the thin oxide film region, and if left as is, the device will only operate at low speed, but fortunately, L and Vvh can be made small in this region. Konoshiya Vt
This is because aggressively reducing h leads to high-speed operation.

■ 低電圧で動作させる領域では素子分離はより容易に
できる.したがってこの分だけ素子分離幅は小にできる
。つまり高集積化が可能である。
■ Element isolation is easier in areas where devices operate at low voltages. Therefore, the element isolation width can be reduced by this amount. In other words, high integration is possible.

あるい.は、素子分離特性に寄与する層間膜厚をうずく
できる。したがってこの分だけ平坦化され,配線(例え
ばAQ)の断線が少なくなり高歩留りになる。
Yes. can affect the interlayer film thickness that contributes to device isolation characteristics. Therefore, the surface area is flattened by this amount, and the number of wire breaks (for example, AQ) is reduced, resulting in a high yield.

すなわち、第6図に示すように、2個のMOST  Q
..,0.2の上部を例えばAQ配線WAが走っていて
、それに高電圧が印加されているとする。また一方のM
OSTのドレインD.エに高電圧が,他のMOSTのソ
ースS m2に低電圧が印加されているとする。Q.エ
とQ m2を電気的に分離できる素子分離@Lpは.W
Aに印加される電圧VDP、膜間膜厚topに依存し,
一般にはVopが小なるほど、top大なるほど、Lp
は小にできる。
That is, as shown in FIG.
.. .. , 0.2, for example, an AQ wiring WA runs, and a high voltage is applied to it. Also, one M
OST Drain D. Assume that a high voltage is applied to the source Sm2 of the other MOST, and a low voltage is applied to the source Sm2 of the other MOST. Q. Element isolation @Lp that can electrically separate D and Q m2 is. W
The voltage VDP applied to A depends on the interlayer thickness top,
In general, the smaller the Vop, the larger the top, the Lp
can be made small.

したがってtop一定のもとて本発明を採用すればvo
pは小であるから、Lpは小にでき、高集積化できる。
Therefore, if the present invention is adopted with top constant, vo
Since p is small, Lp can be made small and highly integrated.

またLP一定のもとではtopを小にできるから、段差
の少ない断面にできる。したがってAQの断線は少なく
でき,高歩留りとなる。
Furthermore, since the top can be made small under a constant LP, a cross section with fewer steps can be obtained. Therefore, AQ disconnections can be reduced, resulting in a high yield.

■ 上記方式の利点をさらに強調するために,メモリア
レーならびに直接周辺回路の主要部の拡散層の深さX一
を間接周辺回路部のそれよりも小にする。すなわちXJ
が小なる方が、小さい寸法のMOSTが使えるからであ
る。
(2) In order to further emphasize the advantages of the above method, the depth X- of the diffusion layer in the main parts of the memory array and the direct peripheral circuit is made smaller than that in the indirect peripheral circuit part. That is, XJ
This is because the smaller the value, the smaller the size of the MOST can be used.

尚、あきらかなように、動作状態を考慮することにより
,場合によっては、直接周辺回路内の素子寸法も選択的
に大きくして使うことも考えられる。たとえばQCLな
どはそのドレイン・ソース間に1.5v叶の高電圧が加
わるから、大きな寸法のMOSTを使うなどの工夫も必
要である。
As is obvious, depending on the case, it is possible to selectively increase the dimensions of elements in the direct peripheral circuit by considering the operating state. For example, in a QCL, a high voltage of 1.5V is applied between its drain and source, so it is necessary to take measures such as using a large-sized MOST.

また、センスアンプSAでは,Q^,Q^を余り小さく
しすぎると製造バラッキにより,これらのしきい値が一
致しないことがあり、メモリセル続出しノイズとなるの
で、Q^,Q^の寸法は選択的に大きくすることが必要
である。
In addition, in the sense amplifier SA, if Q^ and Q^ are made too small, these threshold values may not match due to manufacturing variations, resulting in memory cell continuous noise, so the dimensions of Q^ and Q^ needs to be selectively increased.

なお、第2図のメモリにおける具体的寸法例は第7図の
とおりである。これらの各種寸法の組み合せは、用途に
応じて選ぶことは可能である。たとえば、XJやtop
は本図のように2種にした方が本発明の利点が最大限活
かせるが、製造のしゃすがら,1種にすることも可能で
ある.また第3図は,第2図のワード電圧発生回路WG
と電圧昇圧回路VUの回路構成を示す。WGとVUはい
ずれもテプレッション型のNチャンネルMOST (V
ih=  3.5’V)QDNと、このMOSTのソー
ス電圧を電源電圧とする、従来のパルス発生回路PGと
からなる。入力パルス電圧φ8 ,φ、′の振輻はVc
cであるが、デブレツションMOST,QDNによって
a点の電圧が−3.5Vに保持される.ワード電圧発生
回路WG内のパルス発生回路PGは、入力バルスφXの
立上がりに応答して、電圧Vop(=3.5V)のパル
スφ友を出力する.さらに,その後電圧昇圧回路VU内
のパルス発生回路PGは、入力パルスφ、 (振幅V 
’c c )の立上がりに応答して電圧Vopのパルス
φ.を出力する.この結果、線W′はキャパシタンスC
Bの作用により昇圧されて〜1.5Vopとなる。(第
4図)回路PGの出力電圧は、Vccを変化(たとえば
5→8V)にしても、MOST  QDNのVthによ
って一義的に決まる(第5図)から、ほぼ一定である。
Incidentally, a specific example of the dimensions of the memory shown in FIG. 2 is as shown in FIG. 7. Combinations of these various dimensions can be selected depending on the application. For example, XJ and top
Although the advantages of the present invention can be maximized by using two types as shown in this figure, it is also possible to use only one type depending on the manufacturing process. In addition, Figure 3 shows the word voltage generation circuit WG in Figure 2.
and shows the circuit configuration of voltage booster circuit VU. Both WG and VU are depression type N-channel MOST (V
ih=3.5'V) QDN and a conventional pulse generation circuit PG which uses the source voltage of this MOST as a power supply voltage. The vibration of input pulse voltage φ8,φ,′ is Vc
c, but the voltage at point a is maintained at -3.5V by the depletion MOST and QDN. The pulse generating circuit PG in the word voltage generating circuit WG outputs a pulse φ of voltage Vop (=3.5V) in response to the rise of the input pulse φX. Furthermore, after that, the pulse generation circuit PG in the voltage booster circuit VU generates an input pulse φ, (amplitude V
'cc) In response to the rise of voltage Vop, a pulse φ. Outputs . As a result, the line W' has a capacitance C
The voltage is increased by the action of B to ~1.5Vop. (FIG. 4) The output voltage of the circuit PG remains almost constant even if Vcc changes (for example, from 5 to 8 V) because it is uniquely determined by the Vth of the MOST QDN (FIG. 5).

このことは、Vccを過大にしても、メモリアレーMA
や直接周辺に多用されている微細MOSTを破壊から守
ることを意味する. なお、第3図に示した回路WG,VUのごとく、D型N
MOSとパルス発生回路を用いて、外部電圧Vccに等
しい振幅を有する入力パルスに応答してこれより小さい
電圧vopに等しい振幅を発生する方法はこれらの回路
WG,VUに限られず、間接周辺回路60にも用いられ
る。
This means that even if Vcc is set too high, the memory array MA
This means protecting microscopic MOSTs, which are often used in the surrounding areas, from being destroyed. In addition, as shown in the circuits WG and VU shown in FIG.
The method of generating an amplitude equal to a smaller voltage vop in response to an input pulse having an amplitude equal to the external voltage Vcc using a MOS and a pulse generation circuit is not limited to these circuits WG and VU, but also includes the indirect peripheral circuit 60. Also used for

第3図に示した、トランジスタQDNはVcc電源を受
けてVop電圧を出力しているので、内部電源電圧発生
回路30もこのトランジスタを用いて構成できる.つま
り,Vopを発生する部分には第3図のようにドレイン
、ゲートにそれぞれV c c ,アース電位が印加さ
れるVtb”  3.5Vのデプレッション型トランジ
スタを用いれば,そのソースから電源電圧Vopを得る
ことができ,さらに、V′を発生する部分には同じ構成
のトランジスタのソースに、エンハンス型のトランジス
タのドレインとゲートを接続し、このトランジスタのし
きいを0.5Vにすれば、このトランジスタのソースか
ら、電源電圧V′を得ることができる.次に低電圧に変
換された電源電圧の印加力式について具体例を述べる。
Since the transistor QDN shown in FIG. 3 receives the Vcc power supply and outputs the Vop voltage, the internal power supply voltage generation circuit 30 can also be configured using this transistor. In other words, if a Vtb" 3.5V depletion type transistor is used in the part that generates Vop, as shown in Figure 3, and the drain and gate are applied with Vcc and ground potential, respectively, the power supply voltage Vop can be generated from the source. Furthermore, if the drain and gate of an enhanced transistor are connected to the source of a transistor with the same configuration as the part that generates V', and the threshold of this transistor is set to 0.5V, this transistor The power supply voltage V' can be obtained from the source.Next, a specific example of the applied force formula of the power supply voltage converted to a low voltage will be described.

第8図は、チップ内の間接周辺回路のすべて(PGI,
P02など)に、共通の電圧コンバータ30からの電圧
VDPを供給する方式である.これらPGからの出力パ
ルスが第2図のφ.φ買 1 φコ,ai〜a杓 a量
1,,,a.1 などになる.この場合30が電流供給
能力が十分あれば、間接周辺回路を構成する各パルス発
生回路がそれぞれの負荷容量C,,C,,C3を廓動し
たとしても、Vopの電源変動は特に問題はない.しか
し3oの電流供給能力が小さければ,各パルス発生回路
PGが動作する毎にVopは変動し、この変動は電源線
容量COPが大きければ長時間持続する.すなわち、複
数のPGは相互にVopの変動という形で干渉しあい,
各PGからは理想的なパルス波形が得られなくなる。こ
の欠点を解決したのが第9図である.各PG毎に電圧コ
ンバータをつけるので上記欠点はなくなる.実は、第3
図がその具体的実施例だったわけである. 第10図は、低電圧の出力パルスを必要とするPGとそ
うでないPGを混在して使う場合の印加方式である.た
とえば、PGIあるいはPG4の出力パルスは、前述し
たように、低電圧パルスを必要とする直接周辺回路ある
いはメモリアレーに印加される. 第11図は、第8図の欠点であるVopを介する相互干
渉を少くする他の一実施例である.間接周辺回路を構成
する各PGを分類すると、ある特定の複数のPGがある
時間帯にのみ動作し、他の複数のPGは異なった時間帯
にのみ動作するというように、動作する時間帯に応じて
複数のPG群に分類できる.たとえば,アドレスマルチ
プレクス方式のダイナミックメモリなどのように、2個
の?部印加クロック(φ1,φ2)のそれぞれに対応し
て動作する2個のPG群がチップ内部に存在するわけで
,この場合、電圧コンバータは、φ、,φ2毎に用いれ
ば、Vopを介して、φ■とφ2に関係するPG間の干
渉はなくなる。あ.るいは、第12図のように、入力信
号φがONの場合に動作するPG(PGI,PG2,P
G3,−)とOFFの場合に動作するPG (PGI’
 ,PG2’PG3’ ,・・・)とに分けて,すなわ
ちφの論理状態に対応して動作する2種のPG群に分け
て、それぞれに電圧コンバータ30を接続する方法も考
えられる。ここでダイナミックメモリの例をとると、φ
がONの場合は、メモリ動作をさせる時間帯に、またO
FFの場合はプリチャージ動作をさせる時間帯に対応す
る。
Figure 8 shows all of the indirect peripheral circuits (PGI,
P02, etc.) is supplied with voltage VDP from a common voltage converter 30. The output pulses from these PGs are φ. φ purchase 1 φ ko, ai ~ a scoop a quantity 1,,, a. 1 etc. In this case, as long as 30 has sufficient current supply capacity, there will be no particular problem with Vop power fluctuations even if each pulse generating circuit that makes up the indirect peripheral circuit rotates its respective load capacitance C, , C, , C3. .. However, if the current supply capacity of 3o is small, Vop will fluctuate each time each pulse generating circuit PG operates, and this fluctuation will last for a long time if the power line capacitance COP is large. In other words, multiple PGs interfere with each other in the form of Vop fluctuations,
An ideal pulse waveform cannot be obtained from each PG. Figure 9 shows a solution to this drawback. Since a voltage converter is attached to each PG, the above disadvantages are eliminated. Actually, the third
The figure is a concrete example of this. Figure 10 shows an application method when PGs that require low-voltage output pulses and PGs that do not are used together. For example, the output pulses of PGI or PG4 can be applied directly to peripheral circuits or memory arrays that require low voltage pulses, as described above. FIG. 11 shows another embodiment that reduces mutual interference via Vop, which is a drawback of FIG. 8. Classifying each PG that makes up the indirect peripheral circuit, we can see that certain PGs operate only during certain time periods, while other PGs operate only during different time periods. Accordingly, it can be classified into multiple PG groups. For example, in address multiplex type dynamic memory, two ? There are two PG groups inside the chip that operate in response to each applied clock (φ1, φ2). In this case, if the voltage converter is used for each φ, , φ2, , φ■ and φ2 are eliminated. a. Or, as shown in FIG. 12, the PGs (PGI, PG2, P
PG (PGI') that operates when G3, -) and OFF
, PG2', PG3', . . . ), that is, two types of PG groups that operate according to the logic state of φ, and a method of connecting the voltage converter 30 to each group is also conceivable. Taking the example of dynamic memory, φ
is ON, during the time when memory operation is to be performed, and
In the case of FF, this corresponds to the time period in which the precharge operation is performed.

次に電圧コンバータ自身の回路方式について第3図以外
の実施例を述べる.説明を簡単にするため通常用いられ
るダイナミック型パルス発生回路を用いて説明する.こ
のパルス回路PGの動作の詳細は、昭和54年度電子通
信学会半導体・材料部門全国大会Nα69に記されてい
る。その概略を第13図で説明する。すなわち、入力φ
羞が印加されると、Qoのゲート電圧は高電位から低電
位に放電されて、QoはOFFになり、同時にQLのゲ
ート電圧は低電位から高電位(ブートストラップ容量を
用いてVcc以上の高電位に充電される)になる結果.
QLはONになり、出力φ。は低電位(Ov)から高電
位( V c c )になる。このような回路形式で、
低電圧の出力パルスを得るには、第3図のような実施例
があげられる。しかし場合によっては、第14図のよう
に外部からの供給電源であるVccと等しい振幅のパル
スφ.が入力した場合,各PGの出力φ0エ〜φo4の
振幅もVccであるが、ある特定の出力(たとえばφ0
エ ,φo4′)だけは余分に、より低電圧振幅(Vo
p)のパルスも出力して,この低電圧パルスを直接周辺
回路やメモリアレーに印加したい場合もあり得る。この
場合の電圧コンバータの実施例を第15.16に示した
Next, we will describe an example of the circuit system of the voltage converter itself other than that shown in Figure 3. To simplify the explanation, we will use a commonly used dynamic pulse generation circuit. The details of the operation of this pulse circuit PG are described in the 1981 IEICE Semiconductor/Materials Division National Conference Nα69. The outline will be explained with reference to FIG. That is, the input φ
When fear is applied, the gate voltage of Qo is discharged from a high potential to a low potential, turning Qo off, and at the same time, the gate voltage of QL is discharged from a low potential to a high potential (higher than Vcc using bootstrap capacitance). The result is that the voltage is charged to a potential.
QL turns ON and output φ. goes from a low potential (Ov) to a high potential (Vcc). In this kind of circuit format,
In order to obtain a low voltage output pulse, an embodiment as shown in FIG. 3 can be used. However, in some cases, as shown in FIG. 14, a pulse φ. is input, the amplitude of the outputs φ0e to φo4 of each PG is also Vcc, but when a certain output (for example φ0
d, φo4') is additionally lower voltage amplitude (Vo
There may also be cases where it is desired to output the pulse p) and directly apply this low voltage pulse to peripheral circuits or memory arrays. An example of the voltage converter in this case is shown in Section 15.16.

第15図は、第13図の出力段にφ。′用のインバータ
QL’ とQo’ を並列に付加した例である.QDN
は第3図と同じデプレッションMOSTである。また1
6図は.QoとQLに直列に第3図と同じデプレッショ
ンM O S T  QDNを付加し,その両端から出
力をとり出した例である.明らかにφ。はVccまでの
振幅が得られ、デプレッションMOSTのしきい値電圧
で規制されてVDPの振幅になタたφ。′が、φ。と同
時刻に得られる。
FIG. 15 shows φ in the output stage of FIG. This is an example in which inverters QL' and Qo' are added in parallel. QDN
is the same depression MOST as in FIG. Also 1
Figure 6 is. This is an example in which the same depression MOST QDN as in Figure 3 is added in series to Qo and QL, and the output is taken from both ends. Obviously φ. The amplitude is obtained up to Vcc, and it is regulated by the threshold voltage of the depletion MOST and becomes the amplitude of VDP. ′ is φ. obtained at the same time as

また第17図は,第16図のφ。′を、第3図に示すよ
うに昇圧した例である. 以上のように低いレベルをとるパルス発生回路を述べて
きたが、このままでは高信頼性の集積回路は得られない
。すなわち、通常の集積回路では最終製造工程の後に、
エージング試験と称して、通常動作で用いられる電源電
圧よりも十分高い電圧を故意にチップ内の各トランジス
タに印加することによって、ゲート酸化膜不良などでも
ともと故障のおこりそうなトランジスタを初期に見つけ
ることによって、信頼性を保証している。しかし本例で
述べたように,定電圧化してしまうと、外部電源電圧を
高くしても、各トランジスタには十分高い電圧が印加さ
れないため、十分なエージング試験は不可能である.そ
こでエージング試験の場合のみ,たとえばデブレッショ
ンMOSTのゲート電圧をアース電位よりも高くするこ
とが考えられる。こうすることにより、デプレッション
MOSTのよく知られた性質から明らかなように、ゲー
ト電圧を高くした分だけ出力電圧は高くなるわけである
。エージング時に印加する手段としては第18図に示す
ように、スイッチSWによってデプレッションMOST
  QDNのゲート電圧を、通常の動作時にはアース電
位に、またエージング時には適当な電圧VEにすればよ
い。第19図はその具体的実施例である。すなわち,チ
ップ内の複数のQDNのゲートは、チップ内の抵抗Rに
よって,チップ内でアースに接続される。一方ゲートは
ボンディングバッドPDを介してパッケージのピンPN
に接続される。通常の動作時に、このピンをオープンに
しておけば、各QDNのゲートはアース電位になる。ま
たエージング時にこのビンに電位を印加すれば、QDN
のソースには,電圧を印加した分だけ高い電圧が得られ
るわけである。
Moreover, FIG. 17 shows φ in FIG. 16. ′ is boosted as shown in Figure 3. As described above, a pulse generating circuit that takes a low level has been described, but if this continues, a highly reliable integrated circuit cannot be obtained. In other words, in a typical integrated circuit, after the final manufacturing process,
In an aging test, a voltage that is sufficiently higher than the power supply voltage used in normal operation is intentionally applied to each transistor in the chip to early detect transistors that are likely to fail due to defects in the gate oxide film, etc. This guarantees reliability. However, as described in this example, if the voltage is made constant, even if the external power supply voltage is increased, a sufficiently high voltage will not be applied to each transistor, making it impossible to conduct a sufficient aging test. Therefore, it is conceivable to make the gate voltage of the depletion MOST higher than the ground potential only in the case of an aging test. By doing so, as is clear from the well-known properties of the depletion MOST, the output voltage increases by the amount of the gate voltage increased. As shown in FIG. 18, as a means for applying the voltage during aging, the depression MOST is applied by the switch SW.
The gate voltage of the QDN may be set to ground potential during normal operation and to an appropriate voltage VE during aging. FIG. 19 shows a specific example thereof. That is, the gates of the plurality of QDNs within the chip are connected to ground within the chip by the resistor R within the chip. On the other hand, the gate is connected to the package pin PN via the bonding pad PD.
connected to. During normal operation, if this pin is left open, the gate of each QDN is at ground potential. Also, if a potential is applied to this bin during aging, the QDN
The higher the voltage applied to the source, the higher the voltage obtained.

第20図は、上記のようにエージング用のピンをわざわ
ざ設けずに、チップに加わる外部クロックの位相関係を
エージング時のみ調整し、同じ効果を得るための実施例
である.たとえばダイナミックRAMでは、よく知られ
ているように、2種の外部クロックR A S (Ro
w Address Strobe)とC A S (
Colua+n Address Strobe)の適
当なタイミング関係で動作する。通常、RASが高レベ
ルでCASが低』レベルの組み合わせでは用いないので
、逆にこの組み合せをエージング時に用いればよい.す
なわち第20図のような論理をとることにより、上記組
み合せの場合のみQDNのゲートがアース電位よりも高
い電位をとることができる.なお以上の実施例は、説明
の都合上、デプレッションMOSTの実施例であったが
、明らかにエンハンスMOSTでも可能である.ただし
、デプレッションMOSTの例と同じ効果を得るには、
そのゲートに一定の定電圧を印加する必要がある.たと
えば、エンハンスMOSTのソースに定電圧Vopを得
るには、このエンハンスMOSTのゲートに定電圧Vo
p+ Vih (Vth : 1ンハンXMO STの
しきい電圧)を印加する必要がある。外部電源電圧の変
動によらず、Vop+Vthをチップ上で一定にするこ
とは一般に可能であるから,上記のエンハンスMOST
を使うことができるわけである. 以上から高集積で高信頼度のメモリが可能となる。尚本
方式はダイナミックMOSメモリ以外にも,たとえばス
タティックMOSメモリやパイボーラモメリその他のメ
モリあるいは,上記の概念が適用できる集積論理回路に
も適用できるこpは明らかである。
FIG. 20 shows an embodiment in which the same effect is obtained by adjusting the phase relationship of the external clock applied to the chip only during aging, without bothering to provide an aging pin as described above. For example, in dynamic RAM, as is well known, two types of external clocks RAS (Ro
w Address Strobe) and C A S (
Colua+n Address Strobe). Normally, a combination of "high level RAS and low level CAS" is not used, so this combination may be used instead during aging. That is, by using the logic shown in FIG. 20, the gate of the QDN can take a potential higher than the ground potential only in the above combination. Note that, for convenience of explanation, the above embodiment is an example of a depression MOST, but an enhancement MOST is obviously also possible. However, to achieve the same effect as the Depression MOST example,
It is necessary to apply a constant voltage to the gate. For example, in order to obtain a constant voltage Vop at the source of an enhanced MOST, a constant voltage Vop is applied to the gate of this enhanced MOST.
It is necessary to apply p+ Vih (Vth: threshold voltage of 1-channel XMO ST). Since it is generally possible to keep Vop+Vth constant on a chip regardless of fluctuations in the external power supply voltage, the above enhanced MOST
This means that you can use . From the above, highly integrated and highly reliable memory becomes possible. It is clear that the present method can be applied not only to dynamic MOS memories but also to static MOS memories, piboramome memory and other memories, and integrated logic circuits to which the above concept can be applied.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

本発明によれば、高集積な半導体集積回路を得ることが
できる。また、本発明によれば、高速に動作することが
可能な半導体集積回路を得ることができる.さらに、本
発明によれば、外部電源電圧を降下させた場合のエージ
ング試験の問題も解決することができる.
According to the present invention, a highly integrated semiconductor integrated circuit can be obtained. Further, according to the present invention, it is possible to obtain a semiconductor integrated circuit that can operate at high speed. Furthermore, according to the present invention, it is also possible to solve the problem of aging tests when the external power supply voltage is lowered.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図から第20図は、本発明の実施例を示す図である
。 符号の説明 10・・・基板、 20・・・基板電圧発生回路, 30・・・内部電源電圧発生回路、 40・・・第1の回路部、 50・・・第2の回路部。 茅 φ 図 事 Z 目 清( ノσ 図 茅 図 第 ? 図 竿 デ m 第 l3 茅 l4 不 l9 図 図 図 第 /l, 図 Yノ7図
1 to 20 are diagrams showing embodiments of the present invention. Description of symbols 10...Substrate, 20...Substrate voltage generation circuit, 30...Internal power supply voltage generation circuit, 40...First circuit section, 50...Second circuit section.茅φ Zuji Z Mekiyo ( ノσ fig. 茅 zu 1? 茅竿DE m 13 茅 4 ふ 9 fig. zu zu / l, fig. Yno 7 fig.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1、複数のワード線と、該複数のワード線と交差するよ
うに設けられた複数のデータ線と、該ワード線とデータ
線との交点に設けられた複数のメモリ素子とを有し、か
つ 上記メモリ素子を選択する為の周辺回路を有する半導体
集積回路において、 上記メモリ素子に印加される電圧のうち低いほうの電圧
は、上記周辺回路に印加される電圧より低く、かつ 上記ワード線に印加される電圧は上記メモリ素子に印加
される電圧のうち低いほうに電圧より高い電圧であるこ
とを特徴とする半導体集積回路。 2、複数の半導体装置を単一のチップ上に設けてなる半
導体集積回路において、 パッケージの電源ピンには単一の電源電圧が印加され 上記単一のチップ上に設けられた一群の半導体装置に外
部から供給される電源電圧より低い電圧を供給する電圧
供給手段を有することを特徴とする半導体集積回路。 3、複数のワード線と、該複数のワード線と交差するよ
うに設けられた複数のデータ線と、該ワード線とデータ
線との交点に設けられた複数のメモリ素子とを有し、該
メモリ素子は情報読み出し又は書き込みのための電界効
果型トランジスタと情報を蓄積する容量素子とからなり
、かつ 上記メモリ素子を選択する為の周辺回路を有する半導体
集積回路において、 上記メモリ素子に印加される電圧のうち低いほうの電圧
は、上記周辺回路に印加される電圧より低いことを特徴
とする半導体集積回路。
[Claims] 1. A plurality of word lines, a plurality of data lines provided to intersect with the plurality of word lines, and a plurality of memory elements provided at the intersections of the word lines and the data lines. and a peripheral circuit for selecting the memory element, the lower of the voltages applied to the memory element is lower than the voltage applied to the peripheral circuit, The semiconductor integrated circuit is characterized in that the voltage applied to the word line is higher than the lower one of the voltages applied to the memory element. 2. In a semiconductor integrated circuit in which a plurality of semiconductor devices are provided on a single chip, a single power supply voltage is applied to the power supply pins of the package, and a single power supply voltage is applied to the group of semiconductor devices provided on the single chip. A semiconductor integrated circuit comprising voltage supply means for supplying a voltage lower than a power supply voltage supplied from an external source. 3. It has a plurality of word lines, a plurality of data lines provided to intersect with the plurality of word lines, and a plurality of memory elements provided at the intersections of the word lines and the data lines, and In a semiconductor integrated circuit, the memory element is composed of a field effect transistor for reading or writing information and a capacitive element for storing information, and has a peripheral circuit for selecting the memory element. A semiconductor integrated circuit characterized in that a lower voltage among the voltages is lower than a voltage applied to the peripheral circuit.
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