半导体集成电路装置制造方法及图纸

具有任意设定的漏电流检测倍率不取决于电源电压、温度或制造偏差，且易于检测漏电流的漏电流检测电路的半导体集成电路装置以及电子装置。半导体集成电路装置（１００）从两个ＮｃｈＭＩＳ晶体管的中间取出稳定的电位Ｖ↓［ｇ２］，将以该电位作为栅极电位的ＮｃｈＭＯＳ晶体管Ｔ↓［ｎ５］的漏极电流使用电流镜电路（１１２）放大至任意倍率的电流值，并使该电流值流过其栅极与漏极连接的ＮｃｈＭＯＳ晶体管Ｔ↓［ｎ２］，将该ＮｃｈＭＯＳ晶体管Ｔ↓［ｎ２］的漏极电位Ｖ↓［ｇ１］施加到漏电流检测ＮｃｈＭＯＳ晶体管Ｔ↓［ｎ１］的栅极。

Semiconductor integrated circuit device

A semiconductor integrated circuit device having an arbitrary set of leakage current detection rates that does not depend on the supply voltage, temperature, or manufacturing bias, and a leakage current detection circuit for detecting leakage currents, and an electronic device. Semiconductor integrated circuit device (100) out of a stable potential V: G2 from the middle of the two NchMIS transistor, with the potential for drain current using a current mirror circuit gate potential NchMOS transistor T: N5 (112) of the amplified current to any magnification value and the current value flowing the gate is connected to the drain of the NchMOS transistor: T N2, the NchMOS T N2 of the lower transistor drain gate electrode potential V: G1 is applied to detecting the leakage current of NchMOS T: the N1 transistor.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种控制MIS(Metal Insulated Semiconductor，金属绝缘半导体)晶体管阈值电压的半导体集成电路装置，特别涉及能进行以低电源电压动作的精细MIS晶体管的衬底电压控制的半导体集成电路装置及电子装置。
技术介绍
近年来，降低电源电压的方法被公认为是用于使半导体集成电路低功耗化的重要方法。然而，通过降低电源电压，MIS晶体管或MOS(Metal OxideSemiconductor，金属氧化物半导体)晶体管的阈值电压变动对半导体集成电路的动作速度造成的影响增大。关于该问题，在现有技术中，已经开发了用于使阈值电压偏差小的电路技术。例如，使用被装入在半导体集成电路的漏电流检测电路和衬底电压电路进行以下动作。换言之，当阈值电压低于目标值时，漏电流比目标值增加，因此所检测的漏电流变得比设定值大。其结果，衬底电压电路动作，更降低衬底电压，使阈值电压校正到更高。相反地，当阈值电压高于目标值时，漏电流减少到低于目标值，因此所检测的漏电流变为小于设定值。其结果，衬底电压电路更提高衬底电压，使阈值电压校正到更低。例如，参照文献1“Kobayashi，T.and Sakurai，T.，“Self-Adjusting Threshold-Voltage Scheme(SATS) for Low-Voltage High-Speed Operation.”Proc.I EEE 1994 CICC，Pp271-274，May 1994”。另外，如图23所示，作为漏电流检测电路的电路结构，将同时把栅极连接到第一电流源Mgp的两个NchMOS晶体管M1n和M2n串联连接，将M1n的漏极电位Vbn施加到漏电流检测NchMOS晶体管MLn的栅极。然后，使上述两个NchMOS晶体管M1n和M2n在亚阈值区动作，生成漏电流检测用NchMOS晶体管MLn的输入电位Vbn，因此，漏电流检测倍率不取决于电源电压或温度(参照文献2特开平9-130232公报)。然而，这样的现有的半导体集成电路装置具有下述三个问题。第一个问题是，用漏电流检测NchMOS晶体管MLn检测出的漏电流约为数pA至数十pA而非常地微小，因此，MOS晶体管的工艺处理上的缺陷所造成的微弱的漏电流的影响、MOS晶体管尺寸的增大等，变得在实现流通稳定的微弱电流的恒流源上有非常大的困难，以及由于漏电流检测NchMOS晶体管MLn的漏极电位的变化慢而造成的衬底电压控制动作的响应延迟，有时会产生衬底电压的变动。第二个问题是，在文献1和文献2中，由于总是使漏电流检测电路动作，因此在这个漏电流检测电路中总是消耗功率。另外，近年来的趋势是使电源电压根据动作速度改变，因此，第三个问题是该如何设定适合于变化的系统时钟频率或电源电压的阈值电压等，而这已成为一个重要的课题。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种具有任意设定的漏电流检测倍率不取决于电源电压、温度或制造偏差，且易于检测漏电流，对衬底电压控制的响应快速的漏电流检测电路的半导体集成电路装置以及电子装置。根据本专利技术的一个方面，提供一种半导体集成电路装置，包括参考电位生成电路；电流镜电路，将以所述参考电位生成电路的输出电位作为栅极电位的MIS晶体管的漏极电流放大或削弱为任意倍率的电流值；以及漏电流检测电路，由以所述电流镜电路的输出电位作为栅极电位的MIS晶体管构成。根据本专利技术的一个方面，提供一种半导体集成电路装置，包括参考电位生成电路；电压放大电路，将所述参考电位生成电路的输出电位放大或削弱为任意倍率的电位；以及漏电流检测电路，由以所述电压放大电路放大的电位作为栅极电位的MIS晶体管构成。根据本专利技术的一个方面，提供一种半导体集成电路装置，包括；第一的第一导电型MIS晶体管，源极被连接到第一电源；第二的第一导电型MIS晶体管，源极被连接到所述第一的第一导电型MIS晶体管的漏极，漏极被连接到第一电流源，且栅极被连接到所述第一的第一导电型MIS晶体管的栅极及所述第一电流源；以及电流镜电路，将源极被连接到所述第一电源，且以所述第一的第一导电型MIS晶体管的漏极电位作为栅极电位的第三的第一导电型MIS晶体管的漏极电流，放大或削弱至任意倍率的电流值，其中，以所述第一的第一导电型MIS晶体管和所述第二的第一导电型MIS晶体管的栅极电位与所述第一电源的电位的差的绝对值等于或小于所述第一及第二的第一导电型MIS晶体管的阈值电压的方式，使所述第一及第二的第一导电型MIS晶体管在亚阈值区动作。根据本专利技术的一个方面，提供一种半导体集成电路装置，包括第一的第一导电型MIS晶体管，源极被连接到第一电源；第二的第一导电型MIS晶体管，源极被连接到所述第一的第一导电型MIS晶体管的漏极，漏极被连接到第一电流源，且栅极被连接到所述第一的第一导电型MIS晶体管的栅极及所述第一电流源；以及电压放大电路，将所述第一的第一导电型MIS晶体管的漏极电位放大或削弱为任意倍率的电位，其中，以所述第一的第一导电型MIS晶体管和所述第二的第一导电型MIS晶体管的栅极电位与所述第一电源的电位的差的绝对值等于或小于所述第一及第二的第一导电型MIS晶体管的阈值电压的方式，使所述第一及第二的第一导电型MIS晶体管在亚阈值区动作。根据本专利技术的一个方面，提供一种半导体集成电路装置，包括第一的第一导电型MIS晶体管，源极被连接到第一电源；第二的第一导电型MIS晶体管，源极被连接到所述第一的第一导电型MIS晶体管的漏极，且漏极被连接到第一电流源；第四的第一导电型MIS晶体管，源极被连接到所述第一电源，使栅极与漏极共用，连接到所述第一的第一导电型MIS晶体管和所述第二的第一导电型MIS晶体管各自的栅极及第二电流源；以及电流镜电路，将源极被连接到所述第一电源，且以所述第一的第一导电型MIS晶体管的漏极电位作为栅极电位的第三的第一导电型MIS晶体管的漏极电流放大或削弱为任意倍率的电流值，其中，以所述第一的第一导电型MIS晶体管和所述第二的第一导电型MIS晶体管和所述第四的第一导电型MIS晶体管的栅极电位和所述第一电源的电位的差的绝对值等于或小于所述第一、第二及第四的第一导电型MIS晶体管的阈值电压的方式，使所述第一、第二及第四的第一导电型MIS晶体管在亚阈值区动作。根据本专利技术的一个方面，一种半导体集成电路装置，包括第一的第一导电型MIS晶体管，源极被连接到第一电源；第二的第一导电型MIS晶体管，源极被连接到所述第一的第一导电型MIS晶体管的漏极，且漏极被连接到第一电流源；第四的第一导电型MIS晶体管，源极被连接到所述第一电源，使栅极与漏极共用，连接到所述第一的第一导电型MIS晶体管和所述第二的第一导电型MIS晶体管各自的栅极及第二电流源；以及电压放大电路，将所述第一的第一导电型MIS晶体管的漏极电位放大或削弱为任意倍率的电位，其中，以所述第一的第一导电型MIS晶体管和所述第二的第一导电型MIS晶体管和所述第四的第一导电型MIS晶体管的栅极电位与所述第一电源的电位的差的绝对值等于或小于所述第一、第二及第四的第一导电型MIS晶体管的阈值电压的方式，使所述第一、第二及第四的第一导电型MIS晶体管在亚阈值区动作。根据本专利技术的一个方面，一种半导体集成电路装置，包括内部电路，在半导体衬本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种半导体集成电路装置，包括：参考电位生成电路；电流镜电路，将以所述参考电位生成电路的输出电位作为栅极电位的ＭＩＳ晶体管的漏极电流放大或削弱至任意倍率的电流值；以及漏电流检测电路，由以所述电流镜电路的输出电位作为栅极电位的ＭＩＳ晶体管构成。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：伊藤稔，
申请(专利权)人：松下电器产业株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]