内部电源电压产生电路、半导体存储装置及半导体装置制造方法及图纸

本发明专利技术为内部电源电压产生电路、半导体存储装置及半导体装置。其以内部电源电压成为基准电压的方式进行调整。所述内部电源电压产生电路包括：电荷共享电路，包含充电电容器、初始电压调整电路及电荷重置电路，所述充电电容器经由开关电路而连接于差分放大器，且以控制电压的电荷进行充电，所述初始电压调整电路对充电电容器调整并施加初始电压，所述电荷重置电路对充电电容器进行放电，当内部电源电压较基准电压而下降时，将具有初始电压的充电电容器连接至差分放大器，在传输期间内将控制电压的电荷传输至充电电容器。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术是有关于一种例如用于半导体存储装置或半导体装置的内部电源电压产生电路、具备该内部电源电压产生电路的半导体存储装置及半导体装置。
技术介绍
利用富尔诺罕(Fowler-Nordheim，FN)穿隧效应的如快闪存储器等非易失性存储装置，需要用于数据的写入(程序化(program))或抹除的规定高电压(HV)。此时，由于电荷泵电路的效率性的问题，使外部电源电压VCC降压是非常困难。因而，由外部电源电压VCC产生内部电源电压VDD，并用于存储装置的周边电路中，但此时必须将该内部电源电压VDD调整至周边的金属氧化物半导体(Metal-Oxide-Semiconductor，MOS)晶体管的适当的工作电压范围内。例如与非(NAND)型快闪存储器中，通常产生2V～2.3V的内部电源电压VDD(例如参照专利文献1)。现有技术文献专利文献专利文献1：日本特开2014-010877号公报专利文献2：日本特开平8-190437号公报专利文献3：日本特开2005-174351号公报专利文献4：日本特开2005-024502号公报专利文献5：日本特开2009-503705号公报
技术实现思路
图13是表示现有示例的内部电源电压调整电路40的结构的电路图(例如参照专利文献2～专利文献4等)。在图13，内部电源电压调整电路40是具备差分放大器51、作为驱动晶体管的P通道(channel)MOS晶体管P1及相位补偿电路54而构成。在图13的内部电源电压调整电路40中，基准电压VDDREF被输入至差分放大器51的反相输入端子，自连接于外部电源电压VCC的P通道MOS晶体管P1输出的内部电源电压VDD被输入至差分放大器51的非反相输入端子，来自差分放大器51的输出端子的控制电压(比较结果电压)经由连接点55而施加至P通道MOS晶体管P1的栅极(gate)。另外，在连接点55，连接有具备电阻Rp及电容器(capacitor)Cp的串联电路的相位补偿电路54，连接点55的电压成为DRVP。以所述方式构成的内部电源电压调整电路40基于基准电压VDDREF，由外部电源电压VCC产生规定的内部电源电压VDD并予以保持，并以电源电流iVDD供给至非易失性存储装置内的各电路(负载电路)53。通常的NAND型快闪存储器的读出模式是使用单一数据率(Single Data Rate，SDR)，但最近导入有使用双倍数据率(Double Data Rate，DDR)来进行读出的快闪存储器制品，预料将来会形成大的市场。即，在已知使用SDR的NAND型快闪存储器，即使利用藉由已知内部电源电压产生电路所产生的内部电源电压VDD来工作，读出特性的性能亦已足够，但在使用DDR的NAND型快闪存储器的情况下，无法进行如下述般的数据读出。即，对于进行DDR工作时的负载电流iVDD的摆幅(swing)而言，由于为高速的数据率，因此与SDR工作时相比变得非常大，换言之，在负载电源电流iVDD流动时，内部电源电压VDD会大幅降低(drop)而电平(level)恢复变慢。此处，例如当负载电流iVDD在短时间内发生变化时，预料内部电源电压产生电路将无法以保持内部电源电压VDD的方式来工作。目前的内部电源电压产生器的响应速度为1μs左右，在DDR工作中，要求10ns左右的响应速度。本专利技术的目的在于解决以上的问题而提供一种内部电源电压产生电路，即使是例如以DDR进行数据读出的半导体存储装置，与以往技术相比，亦能以高速来进行数据读出。而且，本专利技术的另一目的在于提供一种具备所述内部电源电压产生电路的半导体存储装置及半导体装置。[解决问题的技术手段]第1专利技术的内部电源电压产生电路包括：差分放大器，将供给至负载电路的内部电源电压与规定的第1基准电压进行比较，并自输出端子输出表示
比较结果的控制电压；以及驱动晶体管，根据所述控制电压来驱动外部电源电压而输出内部电源电压，且所述内部电源电压产生电路以所述内部电源电压成为所述第1基准电压的方式进行调整，所述内部电源电压产生电路的特征在于包括：电荷共享(charge share)电路，包含充电电容器、初始电压调整电路及电荷重置(reset)电路，所述充电电容器经由开关(switch)电路而连接于所述差分放大器的输出端子，且以所述控制电压的电荷进行充电，所述初始电压调整电路对所述充电电容器调整并施加规定的初始电压，所述电荷重置电路对所述充电电容器进行放电；以及控制部件，当所述内部电源电压低于规定的第2基准电压时，藉由使所述开关电路导通，从而将具有所述初始电压的充电电容器连接于所述差分放大器的输出端子，在规定的传输期间内将所述控制电压的电荷传输至所述充电电容器之后，将所述开关电路断开，并在规定的重置期间内藉由所述电荷重置电路来传输所述充电电容器的电荷。在所述内部电源电压产生电路中，所述初始电压调整电路生成规定的微小电流，并使与所述微小电流对应的电流流至下述电路而生成所述初始电压，所述电路生成自所述外部电源电压下降的规定的初始电压。而且，在所述内部电源电压产生电路中，所述初始电压调整电路包含规定级数的第1晶体管，所述规定级数的第1晶体管连接于外部电源电压且彼此串联连接，且所述初始电压调整电路产生下述电压来作为所述初始电压，所述电压是自所述外部电源电压减去将所述第1晶体管的阈值电压乘以所述规定级数所得的值而得。进而，在所述内部电源电压产生电路中，所述初始电压调整电路包含将规定级数的第2晶体管、多个分压电阻及基准电流源串联连接而成的电路，所述规定级数的第2晶体管连接于外部电源电压且彼此串联连接，且所述初始电压调整电路是如下所述的充电电路，即，选择性地产生来自所述多个分压电阻中任一个分压电阻的一端的电压来作为所述初始电压。再进而，在所述内部电源电压产生电路中，所述电荷重置电路包含第3晶体管，所述第3晶体管连接于所述充电电容器与接地之间，在所述重置期间内，藉由将所述第3晶体管导通，对所述充电电容器的电荷进行放电。而且，在所述内部电源电压产生电路中，所述电荷重置电路是如下所述
的下拉(pull down)电路，即，在所述重置期间内，使规定的放电用小电流流动，使与所述放电用小电流对应的电流自所述充电电容器流动，对所述充电电容器的电荷进行放电，藉此来使所述充电电容器的电压下拉。进而，在所述内部电源电压产生电路中，所述电荷重置电路在所述重置期间内，以将所述控制电压的电位设定为规定的充电基准电压而藉此降低所述电位的方式，来传输所述充电电容器的电荷。此处，所述第2基准电压等于所述第1基准电压。再进而，在所述内部电源电压产生电路中，还包括：过冲(overshoot)防止电路，当所述内部电源电压较规定的第3基准电压而增大时，将所述控制电压上拉(pull up)至规定的电压，藉此来防止所述内部电源电压的过冲。在所述内部电源电压产生电路中，所述过冲防止电路在所述内部电源电压较规定的第3基准电压而增大时，将所述控制电压上拉至下述电压，藉此来防止所述内部电源电压的过冲，所述电压是自外部电源电压经由晶体管电路而下降规定电压后的电压。而且，在所述内部电源电压产生电路中，所述过冲防止电路在所述内部电源电压较规定的第3基准电压而增大时，在规定的期间内，将所述控制本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种内部电源电压产生电路，包括：差分放大器，将供给至负载电路的内部电源电压与规定的第1基准电压进行比较，并自输出端子输出表示比较结果的控制电压；以及驱动晶体管，根据所述控制电压来驱动外部电源电压而输出内部电源电压，且所述内部电源电压产生电路以所述内部电源电压成为所述第1基准电压的方式进行调整，所述内部电源电压产生电路的特征在于包括：电荷共享电路，包含充电电容器、初始电压调整电路及电荷重置电路，所述充电电容器经由开关电路而连接于所述差分放大器的输出端子，且以所述控制电压的电荷进行充电，所述初始电压调整电路对所述充电电容器调整并施加规定的初始电压，所述电荷重置电路对所述充电电容器进行放电；以及控制部件，当所述内部电源电压低于规定的第2基准电压时，藉由使所述开关电路导通，将具有所述初始电压的充电电容器连接于所述差分放大器的输出端子，在规定的传输期间内将所述控制电压的电荷传输至所述充电电容器之后，将所述开关电路断开，并在规定的重置期间内藉由所述电荷重置电路来传输所述充电电容器的电荷。

【技术特征摘要】
2014.11.14 JP 2014-2319601.一种内部电源电压产生电路，包括：差分放大器，将供给至负载电路的内部电源电压与规定的第1基准电压进行比较，并自输出端子输出表示比较结果的控制电压；以及驱动晶体管，根据所述控制电压来驱动外部电源电压而输出内部电源电压，且所述内部电源电压产生电路以所述内部电源电压成为所述第1基准电压的方式进行调整，所述内部电源电压产生电路的特征在于包括：电荷共享电路，包含充电电容器、初始电压调整电路及电荷重置电路，所述充电电容器经由开关电路而连接于所述差分放大器的输出端子，且以所述控制电压的电荷进行充电，所述初始电压调整电路对所述充电电容器调整并施加规定的初始电压，所述电荷重置电路对所述充电电容器进行放电；以及控制部件，当所述内部电源电压低于规定的第2基准电压时，藉由使所述开关电路导通，将具有所述初始电压的充电电容器连接于所述差分放大器的输出端子，在规定的传输期间内将所述控制电压的电荷传输至所述充电电容器之后，将所述开关电路断开，并在规定的重置期间内藉由所述电荷重置电路来传输所述充电电容器的电荷。2.如权利要求1所述的内部电源电压产生电路，其中所述初始电压调整电路生成规定的微小电流，并使与所述微小电流对应的电流流至一电路而生成所述初始电压，所述电路生成自所述外部电源电压下降的规定的初始电压。3.如权利要求2所述的内部电源电压产生电路，其中所述初始电压调整电路包含规定级数的第1晶体管，所述规定级数的第1晶体管连接于外部电源电压且彼此串联连接，且所述初始电压调整电路产生一电压来作为所述初始电压，所述电压是自所述外部电源电压减去将所述第1晶体管的阈值电压乘以所述规定级数所得的值而得。4.如权利要求1所述的内部电源电压产生电路，其中所述初始电压调整电路包含将规定级数的第2晶体管、多个分压电阻及基准电流源串联连接而成的电路，所述规定级数的第2晶体管连接于外部电源电压且彼此串联连接，且所述初始电压调整电路是一充电电路，所述充电
\t电路选择性地产生来自所述多个分压电阻中任一个分压电阻的一端的电压来作为所述初始电压。5.如权利要求1所述的内部电源电压产生电路，其中所述电荷重置电路包含第3晶体管，所述第3晶体管连接于所述充电电容器与接地之间，在所述重置期间内，藉由将所述第3晶体管导通，对所述充电电容器的电荷进行放电。6.如权利要求1所述的内部电源电压产生电路，其中所述电荷重置电路是一下拉电路...

【专利技术属性】
技术研发人员：小川晓，
申请(专利权)人：力晶科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：中国台湾;71