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KR20110073951A - Voltage generating circuit - Google Patents

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KR20110073951A
KR20110073951A KR1020090130763A KR20090130763A KR20110073951A KR 20110073951 A KR20110073951 A KR 20110073951A KR 1020090130763 A KR1020090130763 A KR 1020090130763A KR 20090130763 A KR20090130763 A KR 20090130763A KR 20110073951 A KR20110073951 A KR 20110073951A
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김영주
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주식회사 하이닉스반도체
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Abstract

전압 발생 회로는 발진 신호에 응답하여 펌프 제어 신호를 생성하도록 구성된 펌프 제어부, 및 테스트 신호에 따라 전류 구동력이 가변되며, 펌프 제어 신호에 응답하여 설정 전압을 생성하도록 구성된 펌프를 포함한다.The voltage generation circuit includes a pump controller configured to generate a pump control signal in response to the oscillation signal, and a pump whose current driving force is variable in accordance with the test signal and configured to generate a set voltage in response to the pump control signal.

오실레이터, 펌프 Oscillator, Pump

Description

전압 발생 회로{VOLTAGE GENERATION CIRCUIT}Voltage generating circuit {VOLTAGE GENERATION CIRCUIT}

본 발명은 반도체 회로에 관한 것으로서, 특히 전압 발생 회로에 관한 것이다.The present invention relates to a semiconductor circuit, and more particularly to a voltage generating circuit.

반도체 회로 예를 들어, 반도체 메모리는 코어 전압(VCORE), 주변 회로 전압(VPERI), 벌크 바이어스 전압(Bulk Bias Voltage)(VBB) 등 다양한 종류의 전압을 사용하고 있다.Semiconductor Circuits For example, semiconductor memories use various types of voltages, such as a core voltage VCORE, a peripheral circuit voltage VPERI, and a bulk bias voltage VBB.

벌크 바이어스 전압(VBB)은 펌프를 이용하여 생성하며, 펌프의 사이즈가 펌프의 구동력, 효율 및 노이즈 등에 영향을 끼치는 요소로 작용한다.The bulk bias voltage VBB is generated using a pump, and the size of the pump serves as a factor influencing the driving force, efficiency and noise of the pump.

그러나 펌프의 사이즈는 한번 정해지면 변경이 불가능하거나, 웨이퍼(Wafer) 단계에서 메탈 리비전(Metal Revision)을 통해서만 변경이 가능하다. However, once the size of the pump is determined, it cannot be changed, or can be changed only through metal revision at the wafer stage.

본 발명의 실시예는 발진 신호에 응답하여 펌프 제어 신호를 생성하도록 구성된 펌프 제어부, 및 테스트 신호에 따라 전류 구동력이 가변되며, 펌프 제어 신호에 응답하여 설정 전압을 생성하도록 구성된 펌프를 포함함을 특징으로 한다.Embodiments of the present invention include a pump controller configured to generate a pump control signal in response to an oscillation signal, and a pump configured to vary a current driving force according to the test signal and generate a set voltage in response to the pump control signal. It is done.

이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 보다 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 전압 발생 회로(100)는 오실레이터(110), 펌프 제어부(120) 및 펌프(130)를 포함한다.As shown in FIG. 1, the voltage generation circuit 100 according to the embodiment of the present invention includes an oscillator 110, a pump controller 120, and a pump 130.

오실레이터(110)는 인에이블 신호(OSCEN)에 응답하여 발진 신호(VBBOSC)를 생성하도록 구성된다.The oscillator 110 is configured to generate the oscillation signal VBBOSC in response to the enable signal OSCEN.

이때 전압 발생 회로(100)에서 생성된 벌크 바이어스 전압(VBB)은 이를 필요로 하는 다른 회로 구성에 제공되며, 해당 회로 구성이 벌크 바이어스 전압(VBB)을 사용함에 따라 해당 전압 레벨이 목표 레벨과 달라지게 된다.In this case, the bulk bias voltage VBB generated by the voltage generating circuit 100 is provided to another circuit configuration that requires this, and as the circuit configuration uses the bulk bias voltage VBB, the voltage level is different from the target level. You lose.

즉, 벌크 바이어스 전압(VBB)은 음(negative)의 레벨을 가지므로 해당 회로 구성이 사용함에 따라 벌크 바이어스 전압(VBB)의 레벨이 목표 레벨보다 높게 상승하게 된다.That is, since the bulk bias voltage VBB has a negative level, the level of the bulk bias voltage VBB rises higher than the target level as the circuit configuration is used.

따라서 해당 회로 구성에서 사용되는 벌크 바이어스 전압(VBB)의 레벨이 목표 레벨에 비해 높은지를 검출한 결과에 따라 인에이블 신호(OSCEN)가 생성된다.Therefore, the enable signal OSCEN is generated according to a result of detecting whether the level of the bulk bias voltage VBB used in the circuit configuration is higher than the target level.

즉, 인에이블 신호(OSCEN)는 벌크 바이어스 전압(VBB)의 레벨이 목표 레벨에 비해 높은 경우 활성화된다.That is, the enable signal OSCEN is activated when the level of the bulk bias voltage VBB is higher than the target level.

펌프 제어부(120)는 발진 신호(VBBOSC)에 응답하여 펌프 제어 신호(P1, P2, G1, G2)를 생성하도록 구성된다.The pump control unit 120 is configured to generate the pump control signals P1, P2, G1, and G2 in response to the oscillation signal VBBOSC.

도 2와 같은 방식으로, 펌프 제어 신호(P1, P2, G1, G2)가 생성될 수 있다. 이때 펌프 제어 신호(P1, P2, G1, G2)는 펌프(130)의 효율을 고려하여 주기 및 타이밍이 정해질 수 있다.In the same manner as in FIG. 2, the pump control signals P1, P2, G1, and G2 may be generated. In this case, the pump control signals P1, P2, G1, and G2 may be determined in cycle and timing in consideration of the efficiency of the pump 130.

펌프(130)는 테스트 신호(TM, TMB)에 따라 구동력 즉, 전류 구동력이 가변되며, 펌프 제어 신호(P1, P2, G1, G2)에 응답하여 벌크 바이어스 전압(VBB)을 생성하도록 구성된다.The pump 130 is configured to generate a bulk bias voltage VBB in response to the pump control signals P1, P2, G1, and G2, wherein the driving force, that is, the current driving force, varies according to the test signals TM and TMB.

이때 테스트 신호(TM, TMB)가 비활성화된 경우의 펌프(130)의 구동력에 비해, 테스트 신호(TM, TMB)가 활성화된 경우의 펌프(130)의 구동력이 더 크게 설정된다.In this case, the driving force of the pump 130 when the test signals TM and TMB are activated is set larger than the driving force of the pump 130 when the test signals TM and TMB are deactivated.

도 3에 도시된 바와 같이, 펌프(130)는 펌핑 회로(131) 및 구동력 조정부(132)를 포함한다.As shown in FIG. 3, the pump 130 includes a pumping circuit 131 and a driving force adjusting unit 132.

펌핑 회로(131)는 펌프 제어 신호(P1, P2, G1, G2)에 응답하여 벌크 바이어스 전압(VBB)을 생성하도록 구성된다.The pumping circuit 131 is configured to generate the bulk bias voltage VBB in response to the pump control signals P1, P2, G1, G2.

펌핑 회로(131)는 복수의 트랜지스터(M1 ~ M12) 및 복수의 커패시터(C1 ~ C4)를 포함한다.The pumping circuit 131 includes a plurality of transistors M1 to M12 and a plurality of capacitors C1 to C4.

펌핑 회로(131)의 4개의 제어단에 복수의 커패시터(C1 ~ C4)가 각각 연결되며, 복수의 커패시터(C1 ~ C4) 각각을 통해 펌프 제어 신호(P1, P2, G1, G2)가 입 력된다.A plurality of capacitors C1 to C4 are respectively connected to four control terminals of the pumping circuit 131, and pump control signals P1, P2, G1, and G2 are input through the plurality of capacitors C1 to C4, respectively. do.

펌핑 회로(131)는 펌프 제어 신호(P1, P2, G1, G2)에 맞도록 벌크 바이어스 전압(VBB) 단자에서 복수의 트랜지스터(M1 ~ M12)를 통해 접지 전압(VSS) 단자로 흐르는 전류량을 조정함으로써 벌크 바이어스 전압(VBB)의 레벨을 조정한다.The pumping circuit 131 adjusts the amount of current flowing from the bulk bias voltage VBB terminal to the ground voltage VSS terminal through the plurality of transistors M1 to M12 to match the pump control signals P1, P2, G1 and G2. This adjusts the level of the bulk bias voltage VBB.

구동력 조정부(132)는 테스트 신호(TM, TMB)에 따라 펌핑 회로(131)의 제어단자의 커패시턴스(Capacitance)를 조정하여 전류 구동력을 가변시키도록 구성된다.The driving force adjusting unit 132 is configured to vary the current driving force by adjusting the capacitance of the control terminal of the pumping circuit 131 according to the test signals TM and TMB.

구동력 조정부(132)는 복수의 트랜스미션 게이트(Transmission Gate)(TG1, TG2) 및 복수의 커패시터(CV1, CV2)를 포함한다.The driving force adjusting unit 132 includes a plurality of transmission gates TG1 and TG2 and a plurality of capacitors CV1 and CV2.

트랜스미션 게이트(TG1)는 입력단에 경우 펌프 제어 신호(P1)를 입력 받고, 제어단에 테스트 신호(TM, TMB)를 입력 받도록 구성된다.The transmission gate TG1 is configured to receive the pump control signal P1 at the input terminal and to receive the test signals TM and TMB at the control terminal.

커패시터(CV1)는 일단이 트랜스미션 게이트(TG1)의 출력단과 연결되고, 타단이 커패시터(C1)와 연결된다.One end of the capacitor CV1 is connected to the output terminal of the transmission gate TG1, and the other end thereof is connected to the capacitor C1.

트랜스미션 게이트(TG2)는 입력단에 경우 펌프 제어 신호(P2)를 입력 받고, 제어단에 테스트 신호(TM, TMB)를 입력 받도록 구성된다.The transmission gate TG2 is configured to receive the pump control signal P2 at the input terminal and to receive the test signals TM and TMB at the control terminal.

커패시터(CV2)는 일단이 트랜스미션 게이트(TG2)의 출력단과 연결되고, 타단이 커패시터(C2)와 연결된다.One end of the capacitor CV2 is connected to the output terminal of the transmission gate TG2, and the other end thereof is connected to the capacitor C2.

본 발명의 실시예는 구동력 조정부(132)를 펌프 제어 신호(P1, P2)를 입력 받는 펌프(130)의 제어단자들에 대하여 구성한 예를 든 것이나, 구동력 조정부(132)를 펌프 제어 신호(G1, G2)를 입력 받는 제어단자들에 대해서 구성하는 것 도 가능하다. 펌프(130)의 모든 제어단자들에 대하여 구동력 조정부(132)를 구성할 경우 펌프(130)의 구동력을 더욱 증가시킬 수 있으나, 회로 구성 추가와의 트레이드 오프(Trade off) 측면을 고려하여 적절히 설계하는 것이 바람직하다.The embodiment of the present invention is an example in which the driving force adjusting unit 132 is configured with respect to the control terminals of the pump 130 receiving the pump control signals P1 and P2, but the driving force adjusting unit 132 is configured as the pump control signal G1. It is also possible to configure a control terminal that receives G2). When the driving force adjusting unit 132 is configured for all the control terminals of the pump 130, the driving force of the pump 130 may be further increased, but it is appropriately designed in consideration of the trade off aspect with the addition of the circuit configuration. It is desirable to.

이때 본 발명의 실시예는 펌프(130)의 제어단자의 커패시턴스를 조정함으로써 전류 구동력을 가변시키는 것이 핵심으로서, 도 3의 펌핑 회로(131) 자체는 일 예를 든 것일 뿐, 일반적인 펌핑 회로 중에서 어느 것을 사용하여도 된다.At this time, the embodiment of the present invention is to vary the current driving force by adjusting the capacitance of the control terminal of the pump 130, the pumping circuit 131 itself of Figure 3 is merely an example, any of the general pumping circuit You may use it.

이와 같이 구성된 본 발명의 실시예에 따른 전압 발생 회로(100)의 동작을 설명하면 다음과 같다.The operation of the voltage generation circuit 100 according to the embodiment of the present invention configured as described above is as follows.

인에이블 신호(OSCEN)가 활성화됨에 따라 오실레이터(110)가 발진 신호(VBBOSC)를 생성한다.As the enable signal OSCEN is activated, the oscillator 110 generates an oscillation signal VBBOSC.

발진 신호(VBBOSC)에 따라 펌프 제어부(120)가 펌프 제어 신호(P1, P2, G1, G2)를 생성한다.The pump control unit 120 generates the pump control signals P1, P2, G1, and G2 according to the oscillation signal VBBOSC.

펌프(130)는 펌프 제어 신호(P1, P2, G1, G2)에 응답하여 벌크 바이어스 전압(VBB)을 생성한다.The pump 130 generates a bulk bias voltage VBB in response to the pump control signals P1, P2, G1, G2.

이때 테스트 신호(TM, TMB)가 활성화되지 않은 경우, 트랜스미션 게이트들(PG1, PG2)이 턴 오프 되므로, 펌프(130)의 전류 구동력은 복수의 커패시터(C1 ~ C4)에 의해 정해진다.In this case, when the test signals TM and TMB are not activated, the transmission gates PG1 and PG2 are turned off, and thus the current driving force of the pump 130 is determined by the plurality of capacitors C1 to C4.

한편, 테스트 신호(TM, TMB)가 활성화된 경우, 트랜스미션 게이트들(PG1, PG2)가 턴 온 되므로, 펌프(130)의 전류 구동력은 복수의 커패시터(C1 ~ C4)과 구동력 조정부(312)의 커패시터들(CV1, CV2)에 의해 정해진다.Meanwhile, when the test signals TM and TMB are activated, the transmission gates PG1 and PG2 are turned on, so that the current driving force of the pump 130 is controlled by the plurality of capacitors C1 to C4 and the driving force adjusting unit 312. It is determined by the capacitors CV1 and CV2.

즉, 테스트 신호(TM, TMB)가 활성화된 경우, 그렇지 않은 경우에 비해 펌프(130)의 제어단자의 커패시턴스가 증가하고 그에 따라 펌프(130)의 전류 구동력이 증가한다.That is, when the test signals TM and TMB are activated, the capacitance of the control terminal of the pump 130 is increased and the current driving force of the pump 130 is increased accordingly.

본 발명의 실시예는 테스트 신호(TM, TMB)를 활성화시킨 경우와 그렇지 않은 경우 각각에 대하여 시뮬레이션(Simulation)을 실시하여 벌크 바이어스 전압(VBB) 생성 효율을 판단한 후, 테스트 신호(TM, TMB)를 활성화 또는 비활성화 상태로 유지시킴으로써 펌프(130)가 원하는 전류 구동력을 갖도록 할 수 있다.According to the embodiment of the present invention, after the test signals (TM, TMB) are activated and the test signals (TM, TMB) are not determined, the bulk bias voltage (VBB) generation efficiency is determined. By keeping the activated or deactivated state, the pump 130 may have a desired current driving force.

상술한 바와 같이, 본 발명의 실시예는 물리적인 회로 변경 즉, 메탈 리비전 등을 사용하지 않고, 테스트 신호(TM, TMB)를 이용하여 펌프(130)의 전류 구동력을 원하는 수준으로 만들 수 있다.As described above, the embodiment of the present invention can make the current driving force of the pump 130 to a desired level by using the test signals TM and TMB without using a physical circuit change, that is, metal revision.

또한 상술한 본 발명의 실시예는 벌크 바이어스 전압(VBB)을 생성하는 예를 든 것이지만, 펌프의 제어단자의 커패시턴스에 따라 구동력이 가변되는 조건을 만족한다면 어떠한 종류의 전압 생성 회로에도 적용할 수 있다. In addition, the above-described embodiment of the present invention is an example of generating a bulk bias voltage (VBB), but can be applied to any kind of voltage generation circuit as long as it satisfies the condition that the driving force varies according to the capacitance of the control terminal of the pump. .

이와 같이, 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.As such, those skilled in the art will appreciate that the present invention can be implemented in other specific forms without changing the technical spirit or essential features thereof. Therefore, the above-described embodiments are to be understood as illustrative in all respects and not as restrictive. The scope of the present invention is shown by the following claims rather than the detailed description, and all changes or modifications derived from the meaning and scope of the claims and their equivalents should be construed as being included in the scope of the present invention. do.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 전압 발생 회로(100)의 블록도,1 is a block diagram of a voltage generation circuit 100 according to an embodiment of the present invention;

도 2는 도 1의 펌프 제어 신호(P1, P2, G1, G2)의 파형도,FIG. 2 is a waveform diagram of pump control signals P1, P2, G1, and G2 of FIG. 1;

도 3은 도 1의 펌프(130)의 회로도이다.3 is a circuit diagram of the pump 130 of FIG.

Claims (5)

발진 신호에 응답하여 펌프 제어 신호를 생성하도록 구성된 펌프 제어부; 및A pump control unit configured to generate a pump control signal in response to the oscillation signal; And 테스트 신호에 따라 전류 구동력이 가변되며, 상기 펌프 제어 신호에 응답하여 설정 전압을 생성하도록 구성된 펌프를 포함하는 전압 발생 회로.And a pump configured to vary a current driving force according to a test signal and to generate a set voltage in response to the pump control signal. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 설정 전압은 벌크 바이어스 전압(VBB)을 포함하는 전압 발생 회로.The set voltage comprises a bulk bias voltage (VBB). 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 펌프는The pump 상기 펌프 제어 신호를 제어단자를 통해 입력 받으며, 상기 펌프 제어 신호에 응답하여 상기 설정 전압을 생성하도록 구성된 펌핑 회로, 및A pumping circuit configured to receive the pump control signal through a control terminal and to generate the set voltage in response to the pump control signal; 상기 테스트 신호에 응답하여 상기 제어 단자의 커패시턴스를 조정함으로써 상기 전류 구동력을 조정하도록 구성된 구동력 조정부를 포함하는 전압 발생 회로.And a driving force adjustment section configured to adjust the current driving force by adjusting the capacitance of the control terminal in response to the test signal. 제 3 항에 있어서,The method of claim 3, wherein 상기 구동력 조정부는The driving force adjusting unit 상기 테스트 신호의 활성화에 응답하여 상기 전류 구동력을 증가시키도록 구성되는 전압 발생 회로.A voltage generating circuit configured to increase the current driving force in response to activation of the test signal. 제 3 항에 있어서,The method of claim 3, wherein 상기 구동력 조정부는The driving force adjusting unit 입력단에 상기 펌프 제어 신호를 입력받고, 상기 테스트 신호에 따라 출력단을 통해 상기 펌프 제어 신호를 출력하도록 구성된 트랜스미션 게이트, 및A transmission gate configured to receive the pump control signal at an input terminal and output the pump control signal through an output terminal according to the test signal, and 상기 제어 단자와 상기 트랜스미션 게이트의 출력단 사이에 연결된 커패시터를 포함하는 전압 발생 회로.And a capacitor coupled between the control terminal and the output terminal of the transmission gate.
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