JP3704187B2 - レベル変換回路、内部電位発生回路および半導体装置 - Google Patents

レベル変換回路、内部電位発生回路および半導体装置 Download PDF

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、入力された信号のレベルを変換するレベル変換回路、内部電位を発生する内部電位発生回路および半導体装置に関し、特に、貫通電流を阻止することのできるレベル変換回路、内部電位発生の効率を良くすることのできる内部電流発生回路および信頼性の高い半導体装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来のレベル変換回路は、たとえば、特開平4−223713号公報、特開平4−269011号公報および特開平2−37823号公報に開示されている。
【0003】
図75は、従来のレベル変換回路の詳細を示す回路図である。
図75において、従来のレベル変換回路は、PMOSトランジスタ3,9、NMOSトランジスタ5,13およびインバータ17を含む。PMOSトランジスタ3とNMOSトランジスタ5とは、昇圧電位Vppを有するノードと接地ノードとの間に直列に接続される。
【0004】
PMOSトランジスタ9とNMOSトランジスタ13とは、昇圧電位Vppを有するノードと接地ノードとの間に直列に接続される。PMOSトランジスタ3のゲートは、NMOSトランジスタ13のドレインに接続される。PMOSトランジスタ9のゲートは、NMOSトランジスタ5のドレインに接続される。
【0005】
NMOSトランジスタ5のゲートには信号INが入力される。NMOSトランジスタ13のゲートには、インバータ17により反転された信号INが入力される。PMOSトランジスタ9とNMOSトランジスタ13との間のノードは出力ノードであり、そこからレベル変換された信号OUTが出力される。
【0006】
動作について説明する。信号INは、電源電位Vccと接地電位GNDをそれぞれ、「H」レベルと「L」レベルとするクロック信号である。信号INが、「H」レベルのときには、NMOSトランジスタ5およびPMOSトランジスタ9がオンになる。このため、昇圧電位Vppのレベルを有する信号OUTが出力されることになる。すなわち、電源電位Vccレベルの信号INが、それより高いレベルの昇圧電位Vppを有する信号OUTに変換されたことになる。
【0007】
信号INが「L」レベルのときには、PMOSトランジスタ3およびNMOSトランジスタ13がオンになる。このため、接地電位のレベルを有する信号OUTが出力されることになる。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来のレベル変換回路においては、PMOSトランジスタ3とNMOSトランジスタ5またはPMOSトランジスタ9とNMOSトランジスタ13とが同時にオンする場合がある。信号INが「L」レベルのときには、NMOSトランジスタ5およびPMOSトランジスタ9はオフになっている。次に信号INが、「H」レベルになったときには、PMOSトランジスタ3およびNMOSトランジスタ13がオフする前に、PMOSトランジスタ9およびNMOSトランジスタ5がオンする場合がある。
【0009】
また、信号INが、「H」レベルの場合には、PMOSトランジスタ3およびNMOSトランジスタ13はオフになっている。次に「L」レベルの信号INが入力されたときに、PMOSトランジスタ9およびNMOSトランジスタ5がオフする前にPMOSトランジスタ3およびNMOSトランジスタ13がオンになる場合もある。
【0010】
以上のことから、従来のレベル変換回路においては、昇圧電位Vppを有するノードから接地ノードへ貫通電流が流れるという問題点があった。
【0011】
この発明は、このような問題点を解決するためになされたもので、貫通電流を阻止することのできるレベル変換回路を提供することを目的とする。
【0012】
この発明の他の目的は、効率的に内部電位を発生することのできる内部電位発生回路を提供することである。
【0014】
この発明のさらに他の目的は、信頼性の高い半導体装置を提供することである。
【0016】
【課題を解決するための手段】
本発明の請求項1のレベル変換回路では、第1のレベルの信号に応じて、第2のレベルの信号を出力するレベルシフト手段を備え、レベルシフト手段は、第2のレベルの電位を供給する第1のノードと、第3のレベルの電位を供給する第2のノードとの間に接続され、第1のレベルの信号が入力される入力部と、第1のノードと、第2のノードとの間に接続され、入力部に第1のレベルの信号が入力されたことに応じて、第2のレベルの信号を出力する出力部とを含み、入力部または出力部は、第1のレベルの信号の遷移に応じて、貫通して電流が流れる状態になり、レベルシフト手段と、第1のノードとの間に接続される第1の電流遮断手段と、レベルシフト手段と、第2のノードとの間に接続される第2の電流遮断手段とをさらに備え、第1の電流遮断手段は、第1のレベルの信号が入力される前に、第1のノードと入力部との間の電流経路を遮断し、第1のレベルの信号の入力が停止される前に、第1のノードと出力部との間の電流経路を遮断し、第2の電流遮断手段は、第1のレベルの信号が入力される前に、第2のノードと出力部との間の電流経路を遮断し、第1のレベルの信号の入力が停止される前に、第2のノードと入力部との間の電流経路を遮断する。
【0017】
本発明の請求項2のレベル変換回路では、請求項1に記載のレベル変換回路において、入力部は、入力部用の第1導電型トランジスタと、入力部用の第1導電型トランジスタと直列に接続され、第1のレベルの信号を、その制御電極に受ける入力部用の第2導電型トランジスタとを含み、入力部用の第1導電型トランジスタと、入力部用の第2導電型トランジスタとは、第1のレベルの信号の遷移時に、同時にオンし、出力部は、出力部用の第1導電型トランジスタと、出力部用の第1導電型トランジスタと直列に接続され、第1のレベルの信号を反転した信号を、その制御電極に受ける、出力部用の第2導電型トランジスタとを含み、出力部用の第1導電型トランジスタと、出力部用の第2導電型トランジスタとは、第1のレベルの信号の遷移時に、同時にオンし、第1の電流遮断手段は、第1のノードと、入力部用の第1導電型トランジスタの一方の電極との間に接続される入力部電流遮断用の第1導電型トランジスタと、第1のノードと、出力部用の第1導電型トランジスタの一方の電極との間に接続される出力部電流遮断用の第1導電型トランジスタとを含み、第2の電流遮断手段は、第2のノードと、入力部用の第2導電型トランジスタの一方の電極との間に接続される入力部電流遮断用の第2導電型トランジスタと、第2のノードと、出力部用の第2導電型トランジスタの一方の電極との間に接続される出力部電流遮断用の第2導電型トランジスタとを含み、入力部電流遮断用の第1導電型トランジスタおよび出力部電流遮断用の第2導電型トランジスタは、第1のレベルの信号が、入力部用の第2の導電型トランジスタに入力される前に、オフになり、出力部電流遮断用の第1導電型トランジスタおよび入力部電流遮断用の第2導電型トランジスタは、入力部用の第2導電型トランジスタへの、第1のレベルの信号の入力が停止される前にオフになる。
【0018】
本発明の請求項3のレベル変換回路では、第1のレベルの信号に応じて第2のレベルの信号を出力するレベルシフト手段を備え、レベルシフト手段は、第2のレベルの電位を供給する第1のノードと、第3のレベルの電位を供給する第2のノードとの間に接続され、第1のレベルの信号が入力される入力部と、第1のノードと、第2のノードとの間に接続され、入力部に第1のレベルの信号が入力されたことに応じて、第2のレベル信号を出力する出力部とを含み、入力部または出力部は、第1のレベルの信号の遷移に応じて、貫通して電流が流れる状態になり、レベルシフト手段と、第1のノードとの間に接続される第1の電流遮断手段と、レベルシフト手段と、第2のノードとの間に接続される第2の電流遮断手段とをさらに備え、第1の電流遮断手段は、第1のレベルの信号が入力されるときに、第1のノードと入力部との間の電流経路を遮断し、第1のレベルの信号の入力が停止されるときに、第1のノードと出力部との間の電流経路を遮断し、第2の電流遮断手段は、第1のレベルの信号が入力されるときに、第2のノードと出力部との間の電流経路を遮断し、第1のレベルの信号の入力が停止されるときに、第2のノードと入力部との間の電流経路を遮断する。
【0019】
本発明の請求項4のレベル変換回路では、請求項3に記載のレベル変換回路において、入力部は、入力部用の第1導電型トランジスタと、入力部用の第1導電型と直列に接続され、第1のレベルの信号を、その制御電極に受ける入力部用の第2導電型トランジスタとを含み、入力部用の第1導電型トランジスタと、入力部用の第2導電型トランジスタとは、第1のレベルの信号の遷移時に、同時にオンし、出力部は、出力部用の第1導電型トランジスタと、出力部用の第1導電型トランジスタと直列に接続され、第1のレベルの信号を反転した信号を、その制御電極に受ける出力部用の第2導電型トランジスタとを含み、出力部用の第1導電型トランジスタと、出力部用の第2導電型トランジスタとは、第1のレベルの信号の遷移時に、同時にオンし、第1の電流遮断手段は、第1のノードと、入力部用の第1導電型トランジスタの一方の電極との間に接続される入力部電流遮断用の第1導電型トランジスタと、第1のノードと、出力部用の第1導電型トランジスタの一方の電極との間に接続される出力部電流遮断用の第1導電型トランジスタとを含み、第2の電流遮断手段は、第2のノードと、入力部用の第2導電型トランジスタの一方の電極との間に接続される入力部電流遮断用の第2導電型トランジスタと、第2のノードと、出力部用の第2導電型トランジスタの一方の電極との間に接続される出力部電流遮断用の第2導電型トランジスタとを含み、入力部電流遮断用の第1導電型トランジスタおよび出力部電流遮断用の第2導電型トランジスタは、第1のレベルの信号が、入力部用の第2導電型トランジスタに入力されるときに、オフになり、出力部電流遮断用の第1導電型トランジスタおよび入力部電流遮断用の第2導電型トランジスタは入力部用の第2導電型トランジスタへの、第1のレベルの信号の入力が停止されるときにオフになる。
【0020】
本発明の請求項5のレベル変換回路では、請求項2または4に記載のレベル変換回路において、第1の電流遮断手段は、入力部電流遮断用の第1導電型トランジスタと、入力部用の第1導電型トランジスタとの間のノードの電位を設定するための第1の入力部電位設定手段と、出力部電流遮断用の第1導電型トランジスタと、出力部用の第1導電型トランジスタとの間のノードの電位を設定するための第1の出力部電位設定手段とをさらに含み、第2の電流遮断手段は、入力部電流遮断用の第2導電型トランジスタと、入力部用の第2導電型トランジスタとの間のノードの電位を設定するための第2の入力部電位設定手段と、出力部電流遮断用の第2導電型トランジスタと、出力部用の第2導電型トランジスタとの間のノードの電位を設定するための第2の出力部電位設定手段とをさらに含む。
【0021】
本発明の請求項6のレベル変換回路では、請求項5に記載のレベル変換回路において、第1の入力部電位設定手段は、入力部電流遮断用の第1導電型トランジスタに並列に接続される第1の入力部用の抵抗であり、第1の出力部電位設定手段は、出力部電流遮断用の第1導電型トランジスタに並列に接続される第1の出力部用の抵抗であり、第2の入力部電位設定手段は、入力部電流遮断用の第2導電型トランジスタに並列に接続される第2の入力部用の抵抗であり、第2の出力部電位設定手段は、出力部電流遮断用の第2導電型トランジスタに並列に接続される第2の出力部用の抵抗である。
【0022】
本発明の請求項7のレベル変換回路では、請求項5に記載のレベル変換回路において、第1の入力部電位設定手段は、入力部電流遮断用の第1導電型トランジスタに並列に接続される第1導電型トランジスタであり、第1の出力部電位設定手段は、出力部電流遮断用の第1導電型トランジスタに並列に接続される第1導電型トランジスタであり、第2の入力部電位設定手段は、入力部電流遮断用の第2導電型トランジスタに並列に接続される第2導電型トランジスタであり、第2の出力部電位設定手段は、出力部電流遮断用の第2導電型トランジスタに並列に接続される第2導電型トランジスタである。
【0023】
本発明の請求項8のレベル変換回路では、請求項1に記載のレベル変換回路において、第1のレベルの信号を遅延させて、入力部に入力する遅延手段をさらに備え、第1の電流遮断手段は、第1の電流遮断手段への、遅延前の第1のレベルの信号の入力に応じて、第1のノードと入力部との間の電流経路を遮断し、第1の電流遮断手段への、遅延前の第1のレベルの信号の入力停止に応じて、第1のノードと出力部との間の電流経路を遮断し、第2の電流遮断手段は、第2の電流遮断手段への、遅延前の第1のレベルの信号の入力に応じて、第2のノードと出力部との間の電流経路を遮断し、第2の電流遮断手段への、遅延前の第1のレベルの信号の入力停止に応じて、第2のノードと入力部との間の電流経路を遮断する。
【0024】
本発明の請求項9のレベル変換回路では、請求項8に記載のレベル変換回路において、入力部は、入力部用の第1導電型トランジスタと、入力部用の第1導電型トランジスタと直列に接続され、遅延された第1のレベルの信号を、その制御電極に受ける入力部用の第2導電型トランジスタとを含み、入力部用の第1導電型トランジスタと、入力部用の第2導電型トランジスタとは、第1のレベルの信号の遷移時に、同時にオンし、出力部は、出力部用の第1導電型トランジスタと、出力部用の第1導電型トランジスタと直列に接続され、遅延された第1のレベルの信号を反転した信号を、その制御電極に受ける出力部用の第2導電型トランジスタとを含み、出力部用の第1導電型トランジスタと、出力部用の第2導電型トランジスタとは、第1のレベルの信号の遷移時に、同時にオンし、第1の電流遮断手段は、第1のノードと、入力部用の第1導電型トランジスタの一方の電極との間に接続される入力部電流遮断用の第1導電型トランジスタと、第1のノードと、出力部用の第1導電型トランジスタの一方の電極との間に接続される出力部電流遮断用の第1導電型トランジスタとを含み、第2の電流遮断手段は、第2のノードと、入力部用の第2導電型トランジスタの一方の電極との間に接続される入力部電流遮断用の第2導電型トランジスタと、第2のノードと、出力部用の第2導電型トランジスタの一方の電極との間に接続される出力部電流遮断用の第2導電型トランジスタとを含み、入力部電流遮断用の第1導電型トランジスタおよび出力部電流遮断用の第2導電型トランジスタは、遅延前の第1のレベルの信号に応じてオフになり、出力部電流遮断用の第1導電型トランジスタおよび入力部電流遮断用の第2導電型トランジスタは、遅延前の第1のレベルの信号の入力停止に応じてオフになる。
【0025】
本発明の請求項10の内部電位発生回路では、パルスとして入力される第1のレベルの信号に応じて、第2のレベルの信号をパルスとして出力するレベル変換手段を備え、レベル変換手段は、そこから出力される第2のレベルの信号の供給源となる第2のレベルの電位を有する第1のノードと、第3のレベルの電位を有する第2のノードとの間に接続され、レベル変換手段は、第1のレベルの信号に応じて第2のレベルの信号を出力するレベルシフト手段を含み、レベルシフト手段は、第1のレベルの信号が入力される入力部と、入力部に第1のレベルの信号が入力されたことに応じて、第2のレベルの信号を出力する出力部とを含み、入力部または出力部は、第1のレベルの信号の遷移に応じて、貫通して電流が流れる状態になり、レベルシフト手段は、レベルシフト手段と、第1のノードとの間に接続される第1の電流遮断手段と、レベルシフト手段と、第2のノードとの間に接続される第2の電流遮断手段とをさらに含み、第1の電流遮断手段は、第1のレベルの信号が入力される前に、第1のノードと入力部との間の電流経路を遮断し、第1のレベルの信号の入力が停止される前に、第1のノードと出力部との間の電流経路を遮断し、第2の電流遮断手段は、第1のレベルの信号が入力される前に、第2のノードと出力部との間の電流経路を遮断し、第1のレベルの信号の入力が停止される前に、第2のノードと入力部との間の電流経路を遮断し、レベル変換手段からパルスとして出力される第2のレベルの信号に応じて、電荷を断続的に出力するポンプ手段をさらに備え、ポンプ手段の出力ノードである第3のノードは、断続的に出力される電荷により、内部電位としての第2のレベルの電位にされ、第1のノードと第3のノードとが接続され、ポンプ手段は、レベル変換手段からパルスとして出力される第2のレベルの信号に応答して、その電位が変化する第4のノードに、その制御電極が接続される電荷伝達トランジスタを含み、電荷伝達トランジスタは、第4のノードの電位が、第2のレベルの信号の出力に応じた第4のレベルになったときにオンし、電荷を第3のノードに出力し、第4のレベルの電位と第2のレベルの電位との電位差の絶対値は、電荷伝達トランジスタのしきい値電圧の絶対値より大きい。
【0026】
本発明の請求項11の内部電位発生回路は、パルスとして入力される第1のレベルの信号に応じて、第2のレベルの信号をパルスとして出力するレベル変換手段を備え、レベル変換手段は、そこから出力される第2のレベルの信号の供給源となる第2のレベルの電位を有する第1のノードと第3のレベルの電位を有する第2のノードとの間に接続され、レベル変換手段は、第1のレベルの信号に応じて第2のレベルの信号を出力するレベルシフト手段を含み、レベルシフト手段は、第1のレベルの信号が入力される入力部と、入力部に第1のレベルの信号が入力されたことに応じて、第2のレベルの信号を出力する出力部とを含み、入力部または出力部は、第1のレベルの信号の遷移に応じて、貫通して電流が流れる状態になり、レベルシフト手段は、レベルシフト手段と、第1のノードとの間に接続される第1の電流遮断手段と、レベルシフト手段と、第2のノードとの間に接続される第2の電流遮断手段とをさらに含み、第1の電流遮断手段は、第1のレベルの信号が入力されるときに、第1のノードと入力部との間の電流経路を遮断し、第1のレベルの信号の入力が停止されるときに、第1のノードと出力部との間の電流経路を遮断し、第2の電流遮断手段は、第1のレベルの信号が入力されるときに、第2のノードと出力部との間の電流経路を遮断し、第1のレベルの信号の入力が停止されるときに、第2のノードと入力部との間の電流経路を遮断し、レベル変換手段からパルスとして出力される第2のレベルの信号およびパルスとして入力されるポンプ駆動信号に応じて、電荷を断続的に出力するポンプ手段をさらに備え、ポンプ手段の出力ノードである第3のノードは、断続的に出力される電荷により、内部電位としての第2のレベルの電位にされ、第1のノードと第3のノードとは接続され、ポンプ手段は、レベル変換手段からパルスとして出力される第2のレベルの信号に応答して、その電位が変化する第4のノードに、その制御電極が接続される電荷伝達トランジスタを含み、電荷伝達トランジスタは、第4のノードの電位が、第2のレベルの信号の出力に応じた第4のレベルになったときにオンし、電荷を第3のノードに出力し、第4のレベルの電位と第2のレベルの電位との電位差の絶対値は、電荷伝達トランジスタのしきい値電圧の絶対値より大きい。
【0027】
本発明の請求項12の内部電位発生回路では、請求項10または11に記載の内部電位発生回路において、ポンプ手段は、レベル変換手段からパルスとして出力される第2のレベルの信号に応答して、その電位が変化する第4のノードの電位の変化の絶対値が、所定値よりも小さく変化するように、第4のノードの電位を決定する電位決定手段を含む。
【0028】
本発明の請求項13の内部電位発生回路では、請求項12に記載の内部電位発生回路において、電位決定手段は、第3のノードと、第4のノードとの間に直列に接続される少なくとも1つのトランジスタであり、少なくとも1つのトランジスタはダイオード接続される。
【0029】
本発明の請求項14の内部電位発生回路では、請求項10または11に記載の内電位発生回路において、ポンプ手段は、その一方の電極が、レベル変換手段からパルスとして出力される第2のレベルの信号に応答して、その電位が変化する第4のノードに接続されるトランジスタを含み、トランジスタは、第4のノードに接続された一方の電極に第4のレベルの電位が繰り返し印加されても、破壊されない。
【0030】
本発明の請求項15の内部電位発生回路では、パルスとして入力される第1のレベルの信号に応じて、第2のレベルの信号をパルスとして出力するレベル変換手段を備え、レベル変換手段は、そこから出力される第2のレベルの信号の供給源となる第2のレベルの電位を有する第1のノードと、第3のレベルの電位を有する第2のノードとの間に接続され、レベル変換手段は、第1のノードと、第2のノードとの間に接続され、第1のレベルの信号が入力される入力部と、第1のノードと、第2のノードとの間に接続され、入力部に第1のレベルの信号が入力されることに応じて、第2のレベルの信号を出力する出力部とを含み、入力部は、その一方電極が第1のノードに接続される入力部用の第1導電型トランジスタと、その一方電極が第2のノードに接続され、第1のレベルの信号を、その制御電極に受ける入力部用の第2導電型トランジスタと、入力部用の第1導電型トランジスタの他方電極と第3のノードとの間に接続される入力部用の第1電流遮断手段と、入力部用の第2導電型トランジスタの他方電極と第3のノードとの間に接続される入力部用の第2電流遮断手段とを含み、入力部用の第1電流遮断手段は、第1のレベルの信号が入力される前に入力部用の第1導電型トランジスタと第3のノードとの間の電流経路を遮断し、第1のレベルの信号の入力が停止される前に、入力用の第1導電型トランジスタと第3のノードとの間を導通させ、入力部用の第2電流遮断手段は、第1のレベルの信号の入力が停止される前に、入力部用の第2導電型トランジスタと第3のノードとの間の電流経路を遮断し、第1のレベルの信号が入力される前に、入力部用の第2導電型トランジスタと第3のノードとの間を導通させ、出力部は、その一方電極が第1のノードに接続される出力部用の第1導電型トランジスタト、その一方電極が第2のノードに接続され、第1のレベルの信号を反転した信号を、その制御電極に受ける出力部用の第2導電型トランジスタと、出力部用の第1導電型トランジスタの他方電極と第4のノードとの間に接続される出力部用の第1電流遮断手段と、出力部用の第2導電型トランジスタの他方電極と第4のノードとの間に接続される出力部用の第2電流遮断手段とを含み、出力部用の第1電流遮断手段は、第1のレベルの信号の入力が停止される前に出力部用の第1導電型トランジスタと第4のノードとの間の電流経路を遮断し、第1のレベルの信号が入力される前に、出力部用の第1導電型トランジスタと前記第4のノードとの間を導通させ、出力部用の第2電流遮断手段は、第1のレベルの信号が入力される前に、出力部用の第2導電型トランジスタと第4のノードとの間に電経路を遮断し、第1のレベルの信号の入力が停止される前に、出力部用の第2導電型トランジスタと第4のノードとの間を導通させ、入力部用の第1導電型トランジスタの制御電極は、第4のノードに接続され、出力部用の第1導電型トランジスタの制御電極は、第3のノードに接続され、レベル変換手段からパルスとして出力される第2のレベルの信号に応じて、電荷を断続的に出力するポンプ手段をさらに備え、ポンプ手段の出力ノードである第5のノードは断続的に出力される電荷により、内部電位としての前記第2のレベルの電位にされ、第1のノードと第5のノードとが接続され、ポンプ手段は、レベル変換手段からパルスとして出力される第2のレベルの信号に応答して、その電位が変化する第6のノードに、その制御電極が接続される電荷伝達トランジスタを含み、電荷伝達トランジスタは、第6のノードの電位が、第2のレベルの信号の出力に応じて第4のレベルになったときにオンし、電荷を第5のノードに出力し、第4のレベルの電位と第2のレベルの電位との電位差の絶対値は、電荷伝達トランジスタのしきい値電圧の絶対値より大きい。
【0031】
本発明の請求項16の内部電位発生回路では、パルスとして入力される第1のレベルの信号に応じて、第2のレベルの信号をパルスとして出力するレベル変換手段を備え、レベル変換手段は、そこから出力される第2のレベルの信号の供給源となる第2のレベルの電位を有する第1のノードと第3のレベルの電位を有する第2のノードとの間に接続され、レベル変換手段は、第1のノードと、第2のノードとの間に接続され、第1のレベルの信号が入力される入力部と、第1のノードと、第2のノードとの間に接続され、入力部に第1のレベルの信号が入力されたことに応じて、第2のレベルの信号を出力する出力部とを含み、入力部は、その一方電極が第1のノードに接続される入力部用の第1導電型トランジスタと、その一方電極が第2のノードに接続され、第1のレベルの信号をその制御電極に受ける入力部用の第2導電型トランジスタと、入力部用の第1導電型トランジスタの他方電極と第3のノードとの間に接続される入力部用の第1電流遮断手段と、入力部用の第2導電型トランジスタの他方電極と第3のノードとの間に接続される入力部用の第2電流遮断手段とを含み、入力部用の第1電流遮断手段は、第1のレベルの信号が入力されるときに、入力部用の第1導電型トランジスタと第3のノードとの間の電流経路を遮断し、第1のレベルの信号の入力部が停止されるときに、入力部用の第1導電型トランジスタと第3のノードとの間を導通させ、入力部用の第2電流遮断手段は、第1のレベルの信号の入力が停止されるときに、入力部用の第2導電型トランジスタと第3のノードとの間の電流経路を遮断し、第1のレベルの信号が入力されるときに、入力第用の第2導電型トランジスタと第3のノードとの間を導通させ、出力部は、その一方電極が第1のノードに接続される出力部用の第1導電型トランジスタと、その一方電極が第2のノードに接続され、第1のレベルの信号を反転した信号をその制御電極に受ける出力部用の第2導電型トランジスタと、出力部用の第1導電型トランジスタの他方電極と第4のノードとの間に接続される出力部用の第1電流遮断手段と、出力部用の第2導電型トランジスタの他方電極と第4のノードとの間に接続される出力部用の第2電流遮断手段とを含み、出力部用の第1電流遮断手段は、第1のレベルの信号の入力が停止されるときに出力部用の第1導電型トランジスタと第4のノードとの間の電流経路を遮断し、第1のレベルの信号が入力されるときに、出力部用の第1導電型トランジスタと第4のノードとの間を導通させ、出力部用の第2電流遮断手段は、第1のレベルの信号が入力されるときに、出力部用の第2導電型トランジスタと第4のノードとの間の電流経路を遮断し、第1のレベルの信号の入力が停止されるときに、出力部用の第2導電型トランジスタと第4のノードとの間を導通させ、入力部用の第1導電型トランジスタの制御電極は第4のノードに接続され、出力部用の第1導電型トランジスタの制御電極は、第3のノードに接続され、レベル変換手段からパルスとして出力される第2のレベルの信号に応じて、電荷を断続的に出力するポンプ手段をさらに備え、ポンプ手段の出力ノードである第5のノードは、断続的に出力される電荷により、内部電位としての第2のレベルの電位にされ、第1のノードと第5のノードとは接続され、ポンプ手段は、レベル変換手段からパルスとして出力される第2のレベルの信号に応答して、その電位が変化する第6のノードに、その制御電極が接続される電荷伝達トランジスタを含み、電荷伝達トランジスタは、第6のノードの電位が、第2のレベルの信号の出力に応じた第4のレベルになったときにオンし、電荷を第5のノードに出力し、第4のレベルの電位と第2のレベルの電位との電位差の絶対値は、電荷伝達トランジスタのしきい値電圧の絶対値より大きい。
【0032】
本発明の請求項17の内部電位発生回路では、請求項15または16に記載の内部電位発生回路において、ポンプ手段は、レベル変換手段からパルスとして出力される第2のレベルの信号に応答して、その電位が変化する第6のノードの電位の変化の絶対値が、所定値よりも小さく変化するように、第6のノードの電位を決定する電位決定手段を含む。
【0033】
本発明の請求項18の内部電位発生回路では、請求項17に記載の内部電位発生回路において、電位決定手段は、第5のノードと、第6のノードとの間に直列に接続される少なくとも1つのトランジスタであり、少なくとも1つのトランジスタはダイオード接続される。
【0034】
本発明の請求項19の内部電位発生回路では、請求項15または16に記載の内部電位発生回路において、ポンプ手段は、その一方電極が、レベル変換手段からパルスとして出力される第2のレベルの信号に応答して、その電位が変化する第6のノードに接続されるトランジスタを含み、そのトランジスタは、第6のノードに接続された一方の電極に第4のレベルの電位が繰返し印加されても破壊されない。
【0035】
本発明の請求項20の内部電位発生回路では、請求項13、14、18または19のいずれか1項に記載の内部電位発生回路において、そのトランジスタにおいては、異方性エッチングを経て、その制御電極の側壁に絶縁膜を形成し、その絶縁膜に覆われていない不純物を含む領域の表面上にレジストを形成し、不純物を含む領域の濃度より高い不純物を、レジストが形成されていない、不純物を含む領域に注入することにより、不純物を含む領域に濃度の高い部分が作られる。
【0036】
本発明の請求項21の内部電位発生回路では、請求項10、11、15または16のいずれか1項に記載の内部電位発生回路において、ポンプ手段は、チャージポンプを行なう少なくとも1つのキャパシタと、少なくとも1つのノードを所定の電位に固定する少なくとも1つの電位固定MOSトランジスタとを含み、キャパシタはMOSトランジスタであり、キャパシタ、電位固定MOSトランジスタまたは電荷伝達トランジスタは、ウェルを形成することなく、半導体基板上に直接、第1電極および第2電極が形成される。
【0037】
本発明の請求項22の内部電位発生回路では、請求項10、11、15または16のいずれか1項に記載の内部電位発生回路において、ポンプ手段は、チャージポンプを行なうキャパシタを含み、キャパシタは、ディプリーショントランジスタである。
【0038】
本発明の請求項23の内部電位発生回路では、請求項22に記載の内部電位発生回路において、ディプリーショントランジスタは、ウェルを形成することなく、半導体基板上に直接、第1および第2電極が形成される。
【0041】
本発明の請求項2のレベル変換回路では、第1のレベルの信号に応じて、第2のレベルの信号を出力するレベル変換回路であって、第2のレベルの電位を供給する第1のノードと、第3のレベルの電位を供給する第2のノードとの間に接続され、第1のレベルの信号が入力される入力部と、第1のノードと、第2のノードとの間に接続され、入力部に第1のレベルの信号が入力されたことに応じて、第2のレベルの信号を出力する出力部とを含み、入力部は、その一方電極が第1のノードに接続される入力部用の第1導電型トランジスタと、その一方電極が第2のノードに接続され、第1のレベルの信号を、その制御電極に受ける入力部用の第2導電型トランジスタと、入力部用の第1導電型トランジスタの他方電極と第3のノードとの間に接続される入力部用の第1電流遮断手段と、入力部用の第2導電型トランジスタの他方電極と第3のノードとの間接続される入力部用の第2電流遮断手段とを含み、入力部用の第1電流遮断手段は、第1のレベルの信号が入力される前に入力部用の第1導電型トランジスタと第3のノードとの間の電流経路を遮断し、第1のレベルの信号の入力が停止される前に、入力部用の第1導電型トランジスタと第3のノードとの間を導通させ、入力部用の第2電流遮断手段は、第1のレベルの信号の入力が停止される前に、入力部用の第2導電型トランジスタと第3のノードとの間の電流経路を遮断し、第1のレベルの信号が入力される前に、入力部用の第2導電型トランジスタと第3のノードとの間を導通させ、出力部はその一方電極が第1のノードとに接続される出力部用の第1導電型トランジスタと、その一方電極が第2のノードに接続され、第1のレベルの信号を反転した信号を、その制御電極に受ける出力部用の第2導電型トランジスタと、出力部用の第1導電型トランジスタの他方電極と第4のノードとの間に接続される出力部用の第1電流遮断手段と、出力部用の第2導電型トランジスタの他方電極と第4のノードとの間に接続される出力部用の第2電流遮断手段とを含み、出力部用の第1電流遮断手段は、第1のレベルの信号の入力が停止される前に出力部用の第1導電型トランジスタと第4のノードとの間の電流経路を遮断し、第1のレベルの信号が入力される前に、出力部用の第1導電型トランジスタと第4のノードとの間を導通させ、出力部用の第2電流遮断手段は、第1のレベルの信号が入力される前に、出力部用の第2導電型トランジスタと第4のノードとの間の電流経路を遮断し、第1のレベルの信号の入力が停止される前に、出力部用の第2導電型トランジスタと第4のノードとの間を導通させ、入力部用の第1導電型トランジスタの制御電極は、第4のノードに接続され、出力部用の第1導電型トランジスタの制御電極は、第3のノードに接続される。
本発明の請求項2のレベル変換回路では、請求項2に記載のレベル変換回路において、入力部用の第1電流遮断手段および出力部用の第1電流遮断手段は、第1導電型トランジスタであり、その第1導電型トランジスタは、その制御電極に、第4のレベルの信号が入力されたときにオフになり、第4のレベルの信号の入力が停止されたときにオンになり、入力部用の第2電流遮断手段および出力部用の第2電流遮断手段は、第2導電型トランジスタであり、その第2導電型トランジスタは、その制御電極に第4のレベルの信号が入力されたときにオンになり、第4のレベルの信号の入力が停止されたときにオフになり、第4のレベルの信号は、第1のレベルの信号よりも早いタイミングで入力または停止される。
【0042】
本発明の請求項2のレベル変換回路では、第1のレベルの信号に応じて、第2のレベルの信号を出力するレベル変換回路であって、第2のレベルの電位を供給する第1のノードと、第3のレベルの電位を供給する第2のノードとの間に接続され、第1のレベルの信号が入力される入力部と、第1のノードと、第2のノードとの間に接続され、入力部に第1のレベルの信号が入力されることに応じて、第2のレベルの信号を出力する出力部とを含み、入力部は、その一方電極が第1のノードに接続される入力部用の第1導電型トランジスタと、その一方電極が第2のノードに接続され、第1のレベルの信号を、その制御電極に受ける入力部用の第2導電型トランジスタと、入力部用の第1導電型トランジスタの他方電極と第3のノードとの間に接続される入力部用の第1電流遮断手段と、入力部用の第2の導電型トランジスタの他方電極と第3のノードとの間に接続される入力部用の第2電流遮断手段とを含み、入力部用の第1電流遮断手段は、第1のレベルの信号が入力されるときに入力部用の第1導電型トランジスタと第3のノードとの間の電流経路を遮断し、第1のレベルの信号の入力が停止されるときに、入力部用の第1導電型トランジスタと第3のノードとの間を導通させ、入力部用の第2電流遮断手段は、第1のレベルの信号の入力が停止されるときに、入力部用の第2導電型トランジスタと第3のノードとの間の電流経路を遮断し、第1のレベルの信号が入力されるときに、入力部用の第2導電型トランジスタと第3のノードとの間を導通させ、出力部は、その一方電極が第1のノードに接続される出力部用の第1導電型トランジスタと、その一方電極が第2のノードに接続され、第1のレベルの信号を反転した信号を、その制御電極に受ける出力部用の第2導電型トランジスタと、出力部用の第1導電型トランジスタの他方電極と第4のノードとの間に接続される出力部用の第1電流遮断手段と、出力部用の第2導電型トランジスタの他方電極と第4のノードとの間に接続される出力部用の第2電流遮断手段とを含み、出力部用の第1電流遮断手段は、第1のレベルの信号の入力が停止されるときに出力部用の第1導電型トランジスタと第4のノードとの間の電流経路を遮断し、第1のレベルの信号が入力されるときに、出力部用の第1導電型トランジスタと第4のノードとの間を導通させ、出力部用の第2電流遮断手段は、第1のレベルの信号が入力されるときに、出力部用の第2導電型トランジスタと第4のノードとの間の電流経路を遮断し、第1のレベルの信号の入力が停止されるときに、出力部用の第2導電型トランジスタと前記第4のノードとの間を導通させ、入力部用の第1導電型トランジスタの制御電極は第4のノードに接続され、出力部用の第1導電型トランジスタの制御電極は、第3のノードに接続される。
【0043】
本発明の請求項2のレベル変換回路では、請求項2に記載のレベル変換回路において、入力部用の第1電流遮断手段および出力部用の第1電流遮断手段は、第1導電型トランジスタであり、その第1導電型トランジスタは、その制御電極に第4のレベルの信号が入力されたときにオフになり、第4のレベルの信号が停止されたときにオンになり、入力部用の第2電流遮断手段および出力部用の第2電流遮断手段は、第2導電型トランジスタであり、その第2導電型トランジスタは、その制御電極に第4のレベルの信号が入力されたときにオンになり、第4のレベルの信号の入力が停止されたときにオフになり、第4のレベルの信号は、第1のレベルの信号と同じタイミングで、入力または停止される。
【0044】
本発明の請求項28の半導体装置では、第1のトランジスタと、第2のトランジスタとを備え、第1のトランジスタは、制御電極と、第1電極と、第2電極とを含み、第1電極は、第1不純物領域と、第2電極側に設けられ、第1不純物領域より低い濃度を有する第2不純物領域とを含み、第2不純物領域の、制御電極長方向の長さは、制御電極の側壁に異方性エッチングを経て形成された絶縁膜の制御電極長方向の長さによって決定され、第2のトランジスタは、制御電極と、第1電極と、第2電極とを含み、第2電極は、第1不純物領域と、第2電極側に設けられ、第1不純物領域より低い濃度を有する第2不純物領域とを含み、第2のトランジスタの第2不純物領域の、制御電極長方向の長さは、第1のトランジスタの第2不純物領域の、制御電極長方向の長さより長い。
【0048】
請求項1のレベル変換回路においては、第1および第2の電流遮断手段は、レベルシフト手段の入力部または出力部に貫通電流が流れる状態になる前に、第1のノードと第2のノードとの間の電流経路を遮断する。
【0049】
本発明の請求項2のレベル変換回路においては、入力部電流遮断用の第1導電型トランジスタおよび出力部電流遮断用の第2導電型トランジスタは第1のレベルの信号が入力される前にオフになる。出力部電流遮断用第1導電型トランジスタおよび入力部電流遮断用の第2導電型トランジスタは、第1のレベルの信号の入力が停止される前にオフになる。
【0050】
すなわち、入力部電流遮断用の第1導電型トランジスタ、出力部電流遮断用の第2導電型トランジスタ、出力部電流遮断用第1導電型トランジスタまたは入力部電流遮断用の第2導電型トランジスタは、レベルシフト手段の入力部または出力部に貫通電流が流れる状態になる前に、第1のノードと第2のノードとの間の電流経路を遮断する。
【0051】
本発明の請求項3のレベル変換回路においては、第1および第2の電流遮断手段は、レベルシフト手段の入力部または出力部に貫通電流が流れる状態になるときに、第1のノードと第2のノードとの間の電流経路を遮断する。
【0052】
本発明の請求項4のレベル変換回路においては、入力部電流遮断用の第1導電型トランジスタおよび出力部電流遮断用の第2導電型トランジスタは、第1のレベルの信号が入力されるときにオフになる。出力部電流遮断用の第1導電型トランジスタおよび入力部電流遮断用の第2導電型トランジスタは、第1のレベルの信号の入力が停止されるときにオフになる。
【0053】
すなわち、入力部電流遮断用の第1導電型トランジスタ、出力部電流遮断用の第2導電型トランジスタ、出力部電流遮断用の第1導電型トランジスタまたは入力部電流遮断用の第2導電型トランジスタは、レベルシフト手段の入力部または出力部に貫通電流が流れる状態になるときに、第1のノードと第2のノードとの間の電流経路を遮断する。
【0054】
本発明の請求項5のレベル変換回路においては、第1の入力部電位設定手段、第1の出力部電位設定手段、第2の入力部電位設定手段および第2の出力部電位設定手段は、それぞれ、入力部電流遮断用の第1導電型トランジスタと入力部第1導電型トランジスタの間のノード、出力部電流遮断用の第1導電型トランジスタと出力部第1導電型トランジスタとの間のノード、入力電流遮断用の第2導電型トランジスタと入力部第2導電型トランジスタとの間のノードおよび出力部電流遮断用第2導電型トランジスタと出力部第2導電型トランジスタとの間のノードの電位を所定の電位に設定する。
【0055】
本発明の請求項6のレベル変換回路においては、第1の入力部用の抵抗、第1の出力部用の抵抗、第2の入力部用の抵抗および第2の出力部用の抵抗は、それぞれ、入力部電流遮断用の第1導電型トランジスタと入力部第1導電型トランジスタとの間のノード、出力部電流遮断用の第1導電型トランジスタと出力部第1導電型トランジスタとの間のノード、入力部電流遮断用の第2導電型トランジスタと入力部第2導電型トランジスタとの間のノードおよび出力部電流遮断用の第2導電型トランジスタと出力部第2導電型トランジスタとの間のノードの電位を所定の電位に設定する。
【0056】
本発明の請求項7のレベル変換回路においては、第1の入力部電位設定手段としての第1導電型トランジスタ、第1の出力部電位設定手段としての第1導電型トランジスタ、第2の入力部電位設定手段としての第2導電型トランジスタおよび第2の出力部電位設定手段としての第2導電型トランジスタは、それぞれ、入力部電流遮断用の第1導電型トランジスタと入力部第1導電型トランジスタとの間のノード、出力部電流遮断用の第1導電型トランジスタと出力部第1導電型トランジスタとの間のノード、入力部電流遮断用の第2導電型トランジスタと入力部第2導電型トランジスタとの間のノードおよび出力部電流遮断用の第2導電型トランジスタと出力部第2導電型トランジスタとの間のノードの電位を所定の電位に設定する。
【0057】
本発明の請求項8のレベル変換回路においては、遅延手段により、遅延させた第1のレベルの信号がレベルシフト手段に入力される。すなわち、レベルシフト手段の入力部または出力部は、遅延後の第1のレベルの信号に基づいて、貫通電流が流れる状態になる。
【0058】
第1および第2の電流遮断手段は、遅延前の第1のレベルの信号に基づき、第1のノードと第2のノードとの間の電流経路を遮断する。
【0059】
本発明の請求項9のレベル変換回路においては、遅延手段により、遅延させた第1のレベルの信号がレベルシフト手段に入力される。すなわち、レベルシフト手段の入力部または出力部は、遅延後の第1のレベルの信号に基づいて貫通電流が流れる状態になる。
【0060】
入力部電流遮断用第1導電型トランジスタおよび出力部電流遮断用の第2導電型トランジスタは、遅延前の第1のレベルの信号の入力に応じてオフになる。出力部電流遮断用の第1導電型トランジスタおよび入力部電流遮断用の第2導電型トランジスタは、遅延前の第1のレベルの信号の入力停止に応じてオフになる。
【0061】
すなわち、入力部電流遮断用の第1導電型トランジスタ、出力部電流遮断用の第2導電型トランジスタ、出力部電流遮断用の第1導電型トランジスタまたは入力部電流遮断用の第2導電型トランジスタは、遅延前の第1のレベルの信号に応じて、レベルシフト手段の入力部または出力部に貫通電流が流れる状態になる前に、第1のノードと第2のノードとの間の電流経路を遮断する。
【0062】
本発明の請求項10のレベル変換回路においては、レベル変換手段は、そこに貫通電流が流れる状態になる前に、第1のノードと第2のノードとの間の電流経路を遮断する。このため、レベル変換手段に流れる貫通電流を抑えることができる。
【0063】
ポンプ手段の電荷伝達トランジスタは、その制御電極に、第4のレベルの電位を受けたときにオンし、電荷を第3のノードに出力する。これにより、第3のノードは、第2のレベルの内部電位になる。
【0064】
第4のレベルの電位と第2のレベルの電位との電位差の絶対値は、電荷伝達トランジスタのしきい値電圧の絶対値よりも大きい。第3のノードと第1のノードとは接続されており、レベル変換手段は、第3のノードの第2のレベルの電位に基づき、第2のレベルの信号を出力する。
【0065】
本発明の請求項11の内部電位発生回路においては、レベル変換手段は、そこに貫通電流が流れる状態になるときに、第1のノードと第2のノードとの間の電流経路を遮断する。このため、レベル変換手段に流れる貫通電流を抑えることができる。
【0066】
ポンプ手段の電荷伝達トランジスタは、その制御電極に、第4のレベルの電位を受けたときにオンし、電荷を第3のノードに出力する。これにより、第3のノードは、第2のレベルの内部電位になる。
【0067】
第4のレベルの電位と第2のレベルの電位との電位差の絶対値は、電荷伝達トランジスタのしきい値電圧の絶対値よりも大きい。第3のノードと第1のノードとは接続されており、レベル変換手段は、第3のノードの第2のレベルの電位に基づき、第2のレベルの信号を出力する。
【0068】
本発明の請求項12の内部電位発生回路においては、ポンプ手段に含まれる電位決定手段は、レベル変換手段からパルスとして出力される第2のレベルの信号に応答して、その電位が変化する第4のノードの電位の変化の絶対値が、所定値よりも小さく変化するように、第4のノードの電位を決定する。
【0069】
本発明の請求項13の内部電位発生回路においては、ダイオード接続されたトランジスタは、レベル変換手段からパルスとして出力される第2のレベルの信号に応答して、その電位が変化する第4のノードの電位の変化の絶対値が、所定値よりも小さく変化するように、第4のノードの電位を決定する。
【0070】
本発明の請求項14の内部電位発生回路においては、トランジスタは、その制御電極に第4のレベルの電位が繰り返し印加されても、破壊されない、高耐圧トランジスタである。
【0071】
本発明の請求項15の内部電位発生回路においては、レベル変換手段は、そこに貫通電流が流れる状態になる前に、第1のノードと第2のノードとの間の電流経路を遮断する。このため、レベル変換手段に流れる貫通電流を抑えることができる。
【0072】
ポンプ手段の電荷伝達トランジスタは、その制御電極に、第2のレベルの電位を受けたときにオンし、電荷を第5のノードに出力する。これにより、第5のノードは、第2のレベルの内部電位になる。
【0073】
第4のレベルの電位と第2のレベルの電位との電位差の絶対値は、電荷伝達トランジスタのしきい値電圧の絶対値よりも大きい。第5のノードと第1のノードとは接続されており、レベル変換手段は、第5のノードの第2のレベルの電位に基づき、第2のレベルの信号を出力する。
【0074】
本発明の請求項16の内部電位発生回路においては、レベル変換手段は、そこに貫通電流が流れる状態になるときに、第1のノードと第2のノードとの間の電流経路を遮断する。このためレベル変換手段に流れる貫通電流を抑えることができる。
【0075】
ポンプ手段の電荷伝達トランジスタは、その制御電極に、第4のレベルの電位を受けたときにオンし、電荷を第5のノードに出力する。これにより、第5のノードは、第2のレベルの内部電位になる。
【0076】
第4のレベルの電位と第2のレベルの電位との電位差の絶対値は、電荷伝達トランジスタのしきい値電圧の絶対値よりも大きい。第5のノードと第1のノードとが接続されており、レベル変換手段は、第5のノードの第2のレベルの電位に基づき、第2のレベルの信号を出力する。
【0077】
本発明の請求項17の内部電位発生回路においては、ポンプ手段に含まれる電位決定手段は、レベル変換手段からパルスとして出力される第2のレベルの信号に応答して、その電位が変化する第6のノードの電位の変化の絶対値が、所定値よりも小さく変化するように、第6のノードの電位を決定する。
【0078】
本発明の請求項18の内部電位発生回路においては、ダイオード接続されたトランジスタは、レベル変換手段からパルスとして出力される第2のレベルの信号に応答し、その電位が変化する第6のノードの電位の変化の絶対値が、所定値よりも小さく変化するように、第6のノードの電位を決定する。
【0079】
本発明の請求項19の内部電位発生回路においては、トランジスタは、その制御電極に第4のレベルの電位が繰返し印加されても、破壊されない高耐圧トランジスタである。
【0080】
本発明の請求項20の内部電位発生回路においては、トランジスタの不純物を含む領域の濃度の高い部分と制御電極のエッジとの間の距離が、制御電極の側壁に形成された絶縁膜により、制御電極のエッジと不純物を含む領域の濃度の高い部分との間の距離が決定されるトランジスタに比し、長い。
【0081】
本発明の請求項21の内部電位発生回路においては、キャパシタ、電位固定MOSトランジスタまたは電荷伝達トランジスタは、ウェルを形成することなく、半導体基板上に直接、第1電極および第2電極が形成されるため、しきい値電圧の絶対値が小さくなる。
【0082】
本発明の請求項22の内部電位発生回路においては、チャージポンプを行なうキャパシタがディプリーショントランジスタであるため、内部電位発生回路の動作範囲で、常にチャネルが形成されている。
【0083】
本発明の請求項23の内部電位発生回路においては、チャージポンプを行なうキャパシタとしてのディプリーショントランジスタは、ウェルを形成することなく、半導体基板上に直接、第1電極および第2電極が形成されるため、しきい値電圧の絶対値が小さくなる。
【0086】
本発明の請求項2のレベル変換回路においては、入力部用の第1および第2電流遮断手段は、入力部用の第1および第2導電型トランジスタが同時にオンになる前に、第1のノードと第2のノードとの間の電流経路を遮断する。さらに、出力部用の第1および第2の電流遮断手段は、出力部用の第1および第2導電型トランジスタが同時にオンになる前に、第1のノードと第2のノードとの間の電流経路を遮断する。
【0087】
本発明の請求項2のレベル変換回路においては、第1導電型トランジスタである入力部用の第1電流遮断手段および第2導電型トランジスタである入力部用の第2電流遮断手段は、入力部用の第1および第2導電型のトランジスタが同時にオンになる前に、第1のノードと第2のノードとの間の電流経路を遮断する。さらに、第1導電型トランジスタである出力部用の第1電流遮断手段および第2導電型トランジスタである出力部用の第2電流遮断手段は、出力用の第1および第2導電型のトランジスタが同時にオンになる前に、第1のノードと第2のノードとの間の電流経路を遮断する。
【0088】
本発明の請求項2のレベル変換回路においては、入力部用の第1および第2の電流遮断手段は、入力部用の第1および第2導電型のトランジスタが同時にオンになるときに、第1のノードと第2のノードとの間の電流経路を遮断する。さらに、出力部用の第1および第2の電流遮断手段は、出力部用の第1および第2導電型のトランジスタが同時にオンになるときに、第1のノードと第2のノードとの間の電流経路を遮断する。
【0089】
本発明の請求項2レベル変換回路においては、第1導電型トランジスタである入力部用の第1電流遮断手段および第2導電型トランジスタである入力部用の第2電流遮断手段は、入力部用の第1および第2導電型のトランジスタが同時にオンになるときに、第1のノードと第2のノードとの間の電流経路を遮断する。さらに、第1導電型トランジスタである出力部用の第1電流遮断手段および第2導電型トランジスタである出力部用の第2電流遮断手段は、出力部用の第1および第2導電型のトランジスタが同時にオンになる前に、第1のノードと第2のノードとの間の電流経路を遮断する。
【0090】
本発明の請求項28の半導体装置においては、第2のトランジスタの第2不純物領域の、制御電極長方向の長さは、第1のトランジスタの第2不純物領域の、制御電極長方向の長さより長いため、第2のトランジスタに高電圧が印加されても、第1のトランジスタに比し、パンチスルーが生じにくく高電圧が印加されても破壊されにくい。
【0094】
【発明の実施の形態】
以下、本発明によるレベル変換回路、内部電位発生回路および内部電位発生ユニットについて図面を参照しながら説明する。
【0095】
(実施の形態1)
図1は、本発明の実施の形態1によるレベル変換回路を詳細に示す回路図である。
【0096】
図1において、実施の形態1によるレベル変換回路は、入力部電流遮断用PMOSトランジスタ1、入力部用PMOSトランジスタ3、入力部用NMOSトランジスタ5、入力部電流遮断用NMOSトランジスタ7、出力部電流遮断用PMOSトランジスタ9、出力部用PMOSトランジスタ11、出力部用NMOSトランジスタ13、出力部電流遮断用NMOSトランジスタ15およびインバータ17,19を含む。
【0097】
ここで、入力部電流遮断用PMOSトランジスタ1、入力部用PMOSトランジスタ3、出力部電流遮断用PMOSトランジスタお9よび出力部用PMOSトランジスタ11は、それぞれ、PMOSトランジスタ1,3,9,11と呼ぶことにする。入力部用NMOSトランジスタ5、入力部電流遮断用NMOSトランジスタ7、出力部用NMOSトランジスタ13および出力部電流遮断用NMOSトランジスタ15は、それぞれ、NMOSトランジスタ5,7,13,15と呼ぶことにする。
【0098】
PMOSトランジスタ1およびPMOSトランジスタ9は、第1の電流遮断回路を構成する。PMOSトランジスタ3,11およびNMOSトランジスタ5,13は、レベルシフト回路を構成する。PMOSトランジスタ3およびNMOS5は、入力部を構成する。
【0099】
PMOSトランジスタ11およびNMOSトランジスタ13は、出力部を構成する。NMOSトランジスタ7およびNMOSトランジスタ15は、第2の電流遮断回路を構成する。ここで、図75と同一の部分については、同一の参照符号を付し、その説明を適宜省略する。
【0100】
PMOSトランジスタ1は、昇圧電位Vppを有するノードと、PMOSトランジスタ3との間に接続される。PMOSトランジスタ9は、昇圧電位Vppを有するノードとPMOSトランジスタ11との間に接続される。NMOSトランジスタ7は、NMOSトランジスタ5と接地ノードとの間に接続される。NMOSトランジスタ15は、NMOSトランジスタ13と接地ノードとの間に接続される。
【0101】
NMOSトランジスタ5に入力される信号IN1は、図22の信号INに対応する。PMOSトランジスタ1およびNMOSトランジスタ7のゲートには、信号IN2が入力される。PMOSトランジスタ9およびNMOSトランジスタ15のゲートには、インバータ19を介して、信号IN2が反転して入力される。次に、動作をタイミング図に基づいて説明する。
【0102】
図2は、図1のレベル変換回路の動作を説明するためのタイミング図である。図1および図2を参照して、電源電位Vccを「H」レベル、接地電位GNDを「L」レベルとする。NMOSトランジスタ5のゲートに、「H」レベルの信号IN1が入力される前に、「H」レベルの信号IN2が、PMOSトランジスタ1およびNMOSトランジスタ7のゲートに入力される。このため、「H」レベルの信号IN1の入力に応じて、PMOSトランジスタ3およびNMOSトランジスタ5が同時にオンする場合でも、その前に、PMOSトランジスタ1がオフになり、昇圧電位Vppを有するノードと接地ノードとの間の貫通電流を阻止できる。
【0103】
「H」レベルの信号IN1がNMOSトランジスタ5のゲートに入力される前に、PMOSトランジスタ9およびNMOSトランジスタ15のゲートには、信号IN2を反転した信号、すなわち、「L」レベルの信号が入力される。すなわち、「H」レベルの信号IN1の入力に応じて、PMOSトランジスタ11およびNMOSトランジスタ13が同時にオンする場合でも、その前に、NMOSトランジスタ15がオフになり、昇圧電位Vppのノードと接地ノードとの間の貫通電流を阻止できる。
【0104】
NMOSトランジスタ5のゲートに入力されている「H」レベルの信号IN1が、「L」レベルになる前に、PMOSトランジスタ1およびNMOSトランジスタ7のゲートに入力されている「H」レベルの信号IN2を「L」レベルにする。すなわち、「H」レベルから「L」レベルになる信号IN1に応じて、PMOSトランジスタ3およびNMOSトランジスタ5が同時にオンする場合でも、その前に、NMOSトランジスタ7がオフになり、昇圧電位Vppを有するノードと接地ノードとの間の貫通電流を阻止できる。
【0105】
NMOSトランジスタ5のゲートに「H」レベルの信号IN1を「L」レベルにする前に、PMOSトランジスタ9およびNMOSトランジスタ15のゲートに入力されている信号IN2を反転した「L」レベルの信号を「H」レベルにする。すなわち、「H」レベルから「L」レベルになる信号IN1に応じて、PMOSトランジスタ11およびNMOS13が同時にオンする場合でも、その前に、PMOSトランジスタ9がオフになり、昇圧電位Vppを有するノードと接地ノードとの間の貫通電流を阻止できる。
【0106】
なお、「H」レベルの信号IN1が入力されているときには、信号OUTの電位は、電源電位Vccよりも高いレベルの昇圧電位Vppである。すなわち、電源電位Vccを有する信号IN1が、昇圧電位Vppを有する信号OUTに変換されたことになる。
【0107】
以上のように、実施の形態1によるレベル変換回路においては、PMOSトランジスタ3およびNMOSトランジスタ5またはPMOSトランジスタ11およびNMOSトランジスタ13が同時にオンする前に、PMOSトランジスタ1およびNMOSトランジスタ15または、PMOSトランジスタ9およびNMOSトランジスタ7がオフになるため、昇圧電位Vppを有するノードと接地ノードとの間の貫通電流を阻止することができる。
【0108】
信号IN1を「H」レベルにするタイミングと信号IN2を「H」レベルにするタイミングを同時にし、信号IN1を「L」レベルにするタイミングと信号IN2を「L」レベルにするタイミングとを同時にすることによっても、上記したと同様の効果を奏する。
【0109】
すなわち、この場合には、PMOSトランジスタ3およびNMOSトランジスタ5または、PMOSトランジスタ11およびNMOSトランジスタ13が同時にオンする場合でも、それと同時に、PMOSトランジスタ1およびNMOSトランジスタ15またはPMOSトランジスタ9およびNMOSトランジスタ7がオフすることになり、昇圧電位Vppを有するノードと接地ノードとの間の貫通電流を阻止できる。
【0110】
(実施の形態2)
図3は、本発明の実施の形態2によるレベル変換回路の詳細を示す回路図である。
【0111】
図1のレベル変換回路は、電源電位Vccのレベルを、それより高いレベルの昇圧電位Vppのレベルにするものであったが、本実施の形態のレベル変換回路は、接地電位GNDのレベルを、それよりも低い降圧電位Vbbのレベルにするものである。
【0112】
図3を参照して、本実施の形態のレベル変換回路は、入力部電流遮断用NMOSトランジスタ21、入力部用NMOSトランジスタ23、入力部用PMOSトランジスタ25、入力部電流遮断用PMOSトランジスタ27、出力部電流遮断用NMOSトランジスタ29、出力部NMOSトランジスタ31、出力部PMOSトランジスタ33、出力部電流遮断用PMOSトランジスタ35およびインバータ37,39を含む。
【0113】
以下、入力部電流遮断用NMOSトランジスタ21、入力部NMOSトランジスタ23、出力部電流遮断用NMOSトランジスタ29および出力部NMOSトランジスタ31を、それぞれ、NMOSトランジスタ21,23,29,31と呼ぶことにする。
【0114】
また、入力部電流遮断用PMOSトランジスタ27、入力部用PMOSトランジスタ25、出力部PMOSトランジスタ33および出力部電流遮断用PMOSトランジスタ35を、それぞれ、PMOSトランジスタ27,25,33,35と呼ぶことにする。
【0115】
入力部電流遮断用NMOSトランジスタ21および出力部電流遮断用NMOSトランジスタ29は、第1の電流遮断回路を構成する。入力部電流遮断用PMOSトランジスタ27および出力部電流遮断用PMOSトランジスタ35は、第2の電流遮断回路を構成する。
【0116】
入力部PMOSトランジスタ25、入力部NMOSトランジスタ23、出力部PMOSトランジスタ33、出力部NMOSトランジスタ31は、レベルシフト回路を構成する。入力部PMOSトランジスタ25および入力部NMOSトランジスタ23は、入力部を構成する。出力部PMOSトランジスタ33および出力部NMOSトランジスタ31は、出力部を構成する。
【0117】
PMOSトランジスタ27、PMOSトランジスタ25、NMOSトランジスタ23およびNMOSトランジスタ21は、電源電位Vccを有するノードと降圧電位Vbbを有するノードとの間に直列に接続される。PMOSトランジスタ35、PMOSトランジスタ33、NMOSトランジスタ31およびNMOSトランジスタ29は、電源電位Vccを有するノードと降圧電位Vbbを有するノードとの間に直列に接続される。
【0118】
Nチャネルトランジスタ23のゲートとPMOSトランジスタ33のドレインとが接続される。NMOSトランジスタ31のゲートとPMOSトランジスタ25のドレインが接続される。PMOSトランジスタ33とNMOSトランジスタ31との間のノードは、出力ノードであり、そこから信号OUTが出力される。
【0119】
PMOSトランジスタ25のゲートには信号IN1が入力される。PMOSトランジスタ33のゲートには、インバータ37により反転された信号IN1が入力される。PMOSトランジスタ27およびNMOSトランジスタ21のゲートには、信号IN2が入力される。PMOSトランジスタ35およびNMOSトランジスタ29のゲートには、インバータ39を介して反転された信号IN2が入力される。次に、本実施の形態のレベル変換回路の動作についてタイミング図を用いて説明する。
【0120】
図4は、本発明の実施の形態2によるレベル変換回路の動作を説明するためのタイミング図である。電源電位Vccを「H」レベル、接地電位GNDを「L」レベルとする。
【0121】
PMOSトランジスタ25のゲートに「L」レベルの信号が入力される前に、PMOSトランジスタ27およびNMOSトランジスタ21のゲートに「L」レベルの信号IN2が入力される。すなわち、「L」レベルの信号IN1に応じて、PMOSトランジスタ25およびNMOSトランジスタ23が同時にオンする場合でも、その前に、NMOSトランジスタ21がオフすることになり、電源電位Vccを有するノードと降圧電位Vbbを有するノードとの間の貫通電流を阻止できる。
【0122】
PMOSトランジスタ25のゲートに「L」レベルの信号IN1が入力される前に、PMOSトランジスタ35およびNMOSトランジスタ29のゲートには、反転された信号IN2、すなわち、「H」レベルの信号が入力される。すなわち、「L」レベルの信号IN1の入力に応じて、PMOSトランジスタ33およびNMOSトランジスタ31が同時にオンする場合でも、その前に、PMOSトランジスタ35がオフになり、電源電位Vccを有するノードと降圧電位Vbbを有するノードとの間の貫通電流を阻止できる。
【0123】
PMOSトランジスタ25のゲートに入力されている「L」レベルの信号IN1が、「H」レベルになる前に、PMOSトランジスタ27およびNMOSトランジスタ21のゲートに入力されている「L」レベルの信号IN2のレベルを「H」レベルの信号にする。すなわち、「L」レベルから「H」レベルになる信号IN1に応じて、PMOSトランジスタ25およびNMOSトランジスタ23が同時にオンするときでも、その前に、PMOSトランジスタ27がオフすることになり、電源電位Vccを有するノードと降圧電位Vbbを有するノードとの間の貫通電流を阻止できる。
【0124】
PMOSトランジスタ25のゲートに入力されている「L」レベルの信号IN1を「H」レベルにする前に、PMOSトランジスタ35およびNMOSトランジスタ25のゲートには、反転した信号IN2、すなわち、「L」レベルの信号が入力される。すなわち、「L」レベルから「H」レベルになる信号IN1に応じて、PMOSトランジスタ33およびNMOSトランジスタ31が同時にオンする場合でも、その前に、NMOSトランジスタ29がオフすることになり、電源電位Vccを有するノードと降圧電位Vbbを有するノードとの間の貫通電流を阻止できる。
【0125】
なお、「L」レベルの信号IN1が入力されているときには、信号OUTの電位は接地電位GNDより低いレベルの降圧電位Vbbである。すなわち、接地電位GNDを有する信号IN1が、降圧電位Vbbを有する信号OUTに変換されたことになる。
【0126】
以上ように、実施の形態2によるレベル変換回路においては、PMOSトランジスタ25およびNMOSトランジスタ23またはPMOSトランジスタ33およびNMOSトランジスタ31が同時にオンする前に、NMOSトランジスタ21およびPMOSトランジスタ35またはNMOSトランジスタ29およびPMOSトランジスタ27をオフにすることにより、電源電位Vccを有するノードと降圧電位Vbbを有するノードとの間の貫通電流を阻止できる。
【0127】
信号IN1を「L」レベルにするタイミングと信号IN2を「L」レベルにするタイミングとを同時にし、信号IN1を「H」レベルにするタイミングと信号IN2を「H」レベルにするタイミングとを同時にすることによっても、上記したと同様の効果を奏する。すなわち、PMOSトランジスタ25およびNMOSトランジスタ23またはPMOSトランジスタ33およびNMOSトランジスタ31が同時にオンすると同時に、NMOSトランジスタ21およびPMOSトランジスタ35またはNMOSトランジスタ29およびPMOSトランジスタ27がオフし、電源電位Vccを有するノードと降圧電位Vbbを有するノードとの間の貫通電流を阻止できる。
【0128】
(実施の形態3)
図5は本発明の実施の形態3によるレベル変換回路の詳細を示す回路図である。
【0129】
図5を参照して、本発明の実施の形態3によるレベル変換回路は、図1のレベル変換回路のPMOSトランジスタ1、NMOSトランジスタ7、PMOSトランジスタ9およびNMOSトランジスタ15のそれぞれに、第1の入力部用抵抗41、第2の入力部用抵抗43、第1の出力部用抵抗45および第2の出力部用抵抗47を並列に接続したものである。
【0130】
図1と同一の部分については同一の参照符号を付し、その説明を適宜省略する。第1の入力部用抵抗41、第2の入力部用抵抗43、第1の出力部用抵抗45および第2の出力部抵抗47は、それぞれ、抵抗41,43,45,47と呼ぶことにする。
【0131】
抵抗41がPMOSトランジスタ1に並列に接続されていない場合、ノードN31の電位は、PMOSトランジスタ1およびPMOSトランジスタ3がオフのときには、決まっていない。
【0132】
このため、他のノードの電位の変化によるカップリングなどで他のノードの電位の変化の影響を受けやすい。すなわち、ノードN31にはノイズが乗りやすくなり、ラッチアップなどの要因になる。そこで、本実施の形態においては、PMOSトランジスタ1に抵抗41を並列に接続することにより、リークパスを付けてある程度、ノードN31の電位を固定している。
【0133】
これと同様の理由により、NMOSトランジスタ7、NMOSトランジスタ15およびPMOSトランジスタ9のそれぞれにも抵抗43,47,45が並列に接続されている。
【0134】
以上のように本発明の実施の形態3によるレベル変換回路においては、PMOSトランジスタ1、NMOSトランジスタ7、PMOSトランジスタ9およびNMOSトランジスタ15のそれぞれに、抵抗41,43,45,47を並列に接続することにより、ノードN31、N32、N33およびN34の電位を固定している。このため、ノードN31、N32、N33およびN34にノイズが乗るのを防止でき、ラッチアップなどの要因を除去できる。
【0135】
なお、図3のPMOSトランジスタ27、NMOSトランジスタ21、PMOSトランジスタ35およびNMOSトランジスタ29に並列に抵抗を接続することによっても、上記したと同様の効果を奏する。
【0136】
図6は、本発明の実施の形態3によるレベル変換回路の変更例の詳細を示す回路図である。
【0137】
図6のレベル変換回路においては、図5の抵抗41,43,45,47の代わりに、MOSトランジスタを用いたものである。すなわち、PMOSトランジスタ1およびPMOSトランジスタ9にはそれぞれ、並列に、PMOSトランジスタ51およびPMOSトランジスタ55が接続される。
【0138】
NMOSトランジスタ7およびNMOSトランジスタ15には、それぞれ、並列にNMOSトランジスタ53およびNMOSトランジスタ57が接続される。PMOSトランジスタ51,55およびNMOSトランジスタ53,57は、ダイオード接続される。
【0139】
このため、ノードN31およびN33は、昇圧電位Vppよりしきい値電圧Vth高い電位に固定される。ノードN32およびN34は、接地電位よりしきい値電圧Vth低い電位に固定される。なお、しきい値電圧Vthは、PMOSトランジスタ51,55およびNMOSトランジスタ53,57のしきい値電圧Vthである。
【0140】
以上のように構成されているため、実施の形態3によるレベル変換回路の変更例においても、実施の形態3と同様の効果を奏する。
【0141】
なお、図3のレベル変換回路のPMOSトランジスタ27、NMOSトランジスタ21、PMOSトランジスタ35およびNMOSトランジスタ29に並列に、PMOSトランジスタを接続することによっても、上記したと同様の効果を奏する。
【0142】
(実施の形態4)
図7は、本発明の実施の形態4によるレベル変換回路の詳細を示す回路図である。
【0143】
本実施の形態は、図1のレベル変換回路に、遅延回路59を設けたものである。図1と同一の部分については同一の参照符号を付し、その説明を適宜省略する。
【0144】
NMOSトランジスタ5のゲートには、遅延回路59を介して、遅延された信号INが入力される。NMOSトランジスタ13のゲートには、遅延された信号INを反転した信号が入力される。PMOSトランジスタ1およびNMOSトランジスタ7には、遅延前の信号INが入力される。PMOSトランジスタ9およびNMOSトランジスタ15のゲートには、遅延前の、信号INを反転した信号が入力される。
【0145】
遅延回路59を有するため、NMOSトランジスタ5のゲートに「H」レベルの信号が入力される前に、PMOSトランジスタ1およびNMOSトランジスタ7のゲートに「H」レベルの信号INが入力されることになる。遅延回路59を有するため、NMOSトランジスタ5のゲートに、「H」レベルの信号が入力される前に、すなわち、NMOSトランジスタ13のゲートに「L」レベルの信号INが入力される前に、PMOSトランジスタ9およびNMOSトランジスタ15のゲートには、「L」レベルの信号が入力されることになる。
【0146】
このため、「H」レベルの信号INの入力に応じて、PMOSトランジスタ3およびNMOSトランジスタ5またはPMOSトランジスタ11およびNMOSトランジスタ13が同時にオンするときでも、その前に、PMOSトランジスタ1およびNMOSトランジスタ15がオフにされるため、昇圧電位Vppを有するノードと接地ノードとの間の貫通電流を阻止できる。
【0147】
遅延回路59を有するため、NMOSトランジスタ5のゲートに入力されている「H」レベルの信号INを「L」レベルの信号にする前に、PMOSトランジスタ1およびNMOSトランジスタ7のゲートに入力されている「H」レベルの信号INを「L」レベルにする。
【0148】
遅延回路59を有するため、NMOSトランジスタ5のゲートに入力されている「H」レベルの信号INを「L」レベルの信号にする前に、すなわち、NMOSトランジスタ13のゲートに入力されている「L」レベルの信号を「H」レベルの信号にする前に、PMOSトランジスタ9およびNMOSトランジスタ15のゲートに入力されている「L」レベルの信号を「H」レベルの信号にする。
【0149】
このため、「L」レベルの信号INの入力に応じて、PMOSトランジスタ3およびNMOSトランジスタ5またはPMOSトランジスタ11およびNMOSトランジスタ13が同時にオンする場合でも、その前に、PMOSトランジスタ9およびNMOSトランジスタ7がオフになり、昇圧電位Vppを有するノードと接地ノードとの間の貫通電流を阻止できる。
【0150】
以上のように、本発明の実施の形態4によるレベル変換回路においては、PMOSトランジスタ3およびNMOSトランジスタ5またはPMOSトランジスタ11およびNMOSトランジスタ13が同時にオンする前に、PMOSトランジスタ1およびNMOSトランジスタ15またはPMOSトランジスタ9およびNMOSトランジスタ7をオフにすることにより、昇圧電位Vppを有するノードと接地ノードとの間の貫通電流を阻止できる。
【0151】
さらに、実施の形態4によるレベル変換回路においては、遅延回路59を設けたことにより、1つの信号(信号IN)を用いて、レベル変換回路を制御できるため、図1のように2つの信号(IN1、信号IN2)を用いてレベル変換回路を制御する場合に比べ、信号配線の本数を減らすことができる。
【0152】
なお、本実施の形態は、図3、図5および図6のレベル変換回路においても適用することができ、その場合にも上記したと同様の効果を奏する。
【0153】
(実施の形態5)
図8は、一般的な昇圧電位発生回路の詳細を示す回路図である。
【0154】
図8を参照して、一般的な昇圧電位発生回路は、インバータ61、キャパシタ63〜67、NMOSトランジスタ69〜77を含む。NMOSトランジスタ69,71は、ダイオード接続されている。
【0155】
一般的な昇圧電位発生回路は、信号INに応じて昇圧電位Vppを発生する。なお、信号INは、電源電位Vccおよび接地電位GNDをそれぞれ「H」レベルおよび「L」レベルとするクロック信号である。次に、タイミング図を用いて動作を説明する。
【0156】
図9は、図8の一般的な昇圧電位発生回路の動作を説明するためのタイミング図である。
【0157】
図8および図9を参照して、信号INが、「H」レベルになると、キャパシタ63に「H」レベルの電位が伝達される。このため、NMOSトランジスタ73,75がオンする。
【0158】
一方、信号INが「H」レベルのときには、インバータ61を介して、キャパシタ65,67には、「L」レベルの電位が伝達される。このため、ノードN1、N2が降圧されて、NMOSトランジスタ77がオフする。以上により、ノードN1、N2は、電源電位Vccにプリチャージされる。なお、キャパシタ65,67に、「L」レベルの電位が伝達される前は、ノードN1、N2の電位は、2Vccとしている。
【0159】
信号INが、「L」レベルになると、キャパシタ63には、「L」レベルの電位が伝達される。このため、NMOSトランジスタ73,75はオフする。
【0160】
一方、信号INが「L」レベルになるときには、インバータ61により、キャパシタ65,67には、「H」レベルの電位が伝達される。このため、ノードN1、N2が、2Vccまで昇圧される。そして、NMOSトランジスタ77がオンになり、ノードN1の電位がノードN3に出力される。
【0161】
しかし、ノードN1およびN2の電位は2Vccであるため、ノードN3には、NMOSトランジスタ77のしきい値電圧Vthを2Vccから差引いた電位(2Vcc−Vth)しか伝えることができないという問題点がある。なお、一般的な昇圧電位発生回路は、以上のような動作を繰り返すことにより、ノードN3の電位を電源電位Vccより高い昇圧電位Vppにする。
【0162】
本発明の実施の形態5による内部電位発生回路としての昇圧電位発生回路は、以上のような問題点を解決するためになされたものである。
【0163】
図10は、本発明の実施の形態5による内部電位発生回路としての昇圧電位発生回路の詳細を示す回路図である。図10を参照して、本実施の形態による昇圧電位発生回路は、レベル変換回路81、キャパシタ83,85,87,89およびNMOSトランジスタ91,93,94,95,97を含む。レベル変換回路81は、図1のレベル変換回路と同様である。図1と同一の部分については、同一の参照符号を付し、その説明を適宜省略する。
【0164】
キャパシタ89は信号IN1を受ける。キャパシタ87は、信号IN2を受ける。キャパシタ85は、レベル変換回路81からの出力信号を受ける。レベル変換回路81は、信号IN3,IN4を受ける。キャパシタ83は、信号IN5を受ける。
【0165】
NMOSトランジスタ97は、キャパシタ89とノードN54との間に接続される。NMOSトランジスタ95は、電源電位Vccを有するノードとノードN51との間に接続され、そのゲートは、キャパシタ87に接続される。ノードN52には、キャパシタ85、NMOSトランジスタ97のゲートおよびNMOSトランジスタ93の一方電極に接続される。NMOSトランジスタ94は、キャパシタ87とVccを有するノードとの間に接続され、かつ、ダイオード接続される。
【0166】
NMOSトランジスタ93のゲートは、キャパシタ83に接続され、他方の電極は、電源電位Vccを有するノードに接続される。NMOSトランジスタ91は、電源電位Vccを有するノードとキャパシタ83との間に接続される。なお、NMOSトランジスタ91はダイオード接続されている。
【0167】
ノードN54とノードN55とが接続される。ここで、信号IN4および信号IN3は、それぞれ、図1の信号IN1および信号IN2に対応する。信号IN1〜信号IN5は、電源電位Vccおよび接地電位GNDをそれぞれ「H」レベルおよび「L」レベルとするクロック信号である。
【0168】
図11は、図10の昇圧電位発生回路の動作を説明するためのタイミング図である。
【0169】
図10および図11を参照して、待機時においては、信号IN1〜IN5はすべて「L」レベルである。このとき、ノードN51、N52は、電源電位Vccにプリチャージされ、NMOSトランジスタ97はオフしている。
【0170】
「H」レベルの信号IN1、IN4が入力される前に、レベル変換回路81に「H」レベルの信号IN3が入力される。このため、PMOSトランジスタ1はニアリーオフし、NMOSトランジスタ15がオフになる。また、このとき、PMOSトランジスタ9およびNMOSトランジスタ17はオンである。次に、「H」レベルの信号IN4がレベル変換回路81に入力され、NMOSトランジスタ5およびPMOSトランジスタ11がオンになり、PMOSトランジスタ3およびNMOSトランジスタ13がオフして、レベル変換回路81は、ノードN55の電位である昇圧電位Vppを出力する。このため、ノードN53は、昇圧電位Vppになる。なお、図1で説明したように、ノードN55と接地ノードとの間の貫通電流は阻止されている。
【0171】
一方、信号IN1が、「H」レベルになると、ノードN51は、2Vccまで昇圧される。このとき、キャパシタ85により、ノードN53の電位が昇圧電位Vppになるのに応答して、ノードN52の電位が電源電位Vcc+昇圧電位Vppにまで昇圧される。これにより、NMOSトランジスタ97がオンし、ノードN51の電位(2Vcc)がノードN54に伝えられる。
【0172】
次に、信号IN1および信号IN4が「L」レベルにされる前に、信号IN3が「L」レベルにされる。これにより、PMOSトランジスタ9がニアリーオフし、NMOSトランジスタ7がオフする。さらに、PMOSトランジスタ1およびNMOSトランジスタ15はオンする。
【0173】
その次に、信号IN4が「L」レベルにされると、NMOSトランジスタ5およびPMOSトランジスタ11がオフし、PMOSトランジスタ3およびNMOSトランジスタ13がオンする。このため、ノードN53の電位は、昇圧電位Vppから接地電位GNDにされる。
【0174】
一方、信号IN1が「L」レベルにされると、ノードN51の電位は、電源電位Vccにされる。このとき、キャパシタ85により、ノードN53の電位が接地電位GNDになるのに応答して、ノードN52の電位が電源電位Vccにされる。そして、NMOSトランジスタ97がオフになる。
【0175】
次に、信号IN2および信号IN5が「H」レベルにされると、NMOSトランジスタ93およびNMOSトランジスタ95がオンになり、ノードN52およびN51を電源電位Vccにプリチャージする。そして、信号IN2およびIN5は、「L」レベルにされる。
【0176】
昇圧電位発生回路は、以上のような動作を繰り返して、ノードN54を電源電位Vccより高い昇圧電位Vppにする。
【0177】
以上に説明したように、ノードN54に、ノードN51の電位を出力するときには、NMOSトランジスタ97のゲートには、レベル変換回路81に基づき電源電位Vcc+昇圧電位Vppが与えられる。
【0178】
このため、NMOSトランジスタ97のソース電位Vppより、NMOSトランジスタ97のゲート電位が、しきい値電圧Vthより高いので、ノードN51の電位(2Vcc)はすべて、ノードN54に伝えられるころになる。なお、NMOSトランジスタ97のソースは、ノードN54に接続されており、しきい値電圧Vthは、NMOSトランジスタ97のしきい値電圧である。
【0179】
さらに、図1で説明したと同様の理由により、レベル変換回路81に流れる貫通電流を阻止できるため、昇圧電位発生回路の、効率をよくすることができる。すなわち、ノードN54とノードN55が接続されているため、レベル変換回路81に貫通電流が流れると、昇圧電位Vppが、接地ノードに流れ、昇圧電位発生回路の効率が悪くなるが、実施の形態5による昇圧電位発生回路においては、このような弊害がなくなるため、昇圧電位Vppの発生の効率をよくすることができる。
【0180】
なお、レベル変換回路81は、図5、図6および図7のレベル変換回路を用いることもでき、その場合にも、上記したと同様の効果を奏する。
【0181】
また、このような昇圧電位発生回路によって発生された昇圧電位Vppは、ダイナミックランダムアクセスメモリ(DRAM)のワード線電位に用いることができる。さらに、DRAMにおいて、2組のビット線対に対して1つのセンスアンプ(シェアードセンスアンプ)を用いる場合、そのセンスアンプと2組のビット線対との接続および切離しを制御する信号としても昇圧電位Vppは用いることができる。
【0182】
(実施の形態6)
図12は、本発明の実施の形態6による内部電位発生回路としての降圧電位発生回路の詳細を示す回路図である。
【0183】
図12を参照して、本実施の形態の降圧電位発生回路は、レベル変換回路101、キャパシタ103,105,107,109およびPMOSトランジスタ111,113,115,117,119を含む。レベル変換回路101は、図3のレベル変換回路と同様である。図3と同一の部分については同一の参照符号を付し、その説明を適宜省略する。
【0184】
キャパシタ103は信号IN1を受ける。キャパシタ105は信号IN2を受ける。レベル変換回路101は、信号IN4および信号IN3を受ける。キャパシタ109は信号IN5を受ける。なお、信号IN3および信号IN4はそれぞれ図3の信号IN2および信号IN1に対応している。
【0185】
PMOSトランジスタ111は、キャパシタ103とノードN64との間に接続される。PMOSトランジスタ113は、ノードN61と接地ノードとの間に接続され、そのゲートはキャパシタ105に接続される。PMOSトランジスタ115は、キャパシタ105と接地ノードとの間に接続され、かつ、ダイオード接続される。
【0186】
ノードN62は、キャパシタ107、PMOSトランジスタ111のゲートおよびPMOSトランジスタ117のソースに接続される。PMOSトランジスタ117のゲートはキャパシタ109に接続され、そのドレインは接地ノードに接続される。PMOSトランジスタ119は、キャパシタ109と接地ノードとの間に接続され、かつ、ダイオード接続される。ノードN64とノードN65とが接続される。
【0187】
本実施の形態による降圧電位発生回路は、信号IN1〜IN5に応じて、電源電位Vccより小さい降圧電位Vbbを発生する。なお、レベル変換回路101は、電源電位Vcc〜接地電位GND振幅である信号IN4を電源電位Vcc〜降圧電位Vbb振幅に変換する。信号IN1〜信号IN5は、電源電位Vccおよび接地電位GNDをそれぞれ「H」レベルおよび「L」レベルとするクロック信号である。
【0188】
図13は、図12の降圧電位発生回路の動作を説明するためのタイミング図である。
【0189】
図12および図13を参照して、待機時には、信号IN1〜信号IN5はすべて「H」レベルである。このとき、ノードN61およびN62は、接地電位GNDにプリチャージされており、PMOSトランジスタ111はオフしている。
【0190】
「L」レベルの信号IN1および信号IN4が入力される前に、レベル変換回路101には、「L」レベルの信号IN3が入力される。このため、NMOSトランジスタ21がニアリーオフし、PMOSトランジスタ35がオフする。さらに、PMOSトランジスタ27およびNMOSトランジスタ29がオンする。
【0191】
次に、レベル変換回路101には、「L」レベルの信号IN4が入力され、PMOSトランジスタ25およびNMOSトランジスタ31がオンになり、PMOSトランジスタ33およびNMOSトランジスタ23がオフになる。これにより、レベル変換回路101は、ノードN65からノードN63に降圧電位Vbbを出力し、ノードN63の電位は、降圧電位Vbbになる。なお、図3で説明したと同様の理由により、レベル変換回路101に流れる貫通電流は阻止されている。
【0192】
一方、信号IN1が「L」レベルになると、ノードN61は、−Vccまで降圧される。このとき、キャパシタ107により、ノードN63の電位がVbbになるのに応答して、ノードN62の電位が−Vcc+Vbbまで降圧される。このため、PMOSトランジスタ111がオンし、ノードN61の電位(−Vcc)がノードN64に伝えられる。
【0193】
「L」レベルの信号IN1および信号IN4が「H」レベルにされる前に、「L」レベルの信号IN3は「H」レベルの信号にされる。これにより、PMOSトランジスタ27がオフし、NMOSトランジスタ29がニアリーオフする。さらに、PMOSトランジスタ35およびNMOSトランジスタ21はオンする。
【0194】
次に、信号IN4が、「L」レベルから「H」レベルにされる。これにより、PMOSトランジスタ25およびNMOSトランジスタ31がオフになり、PMOSトランジスタ33およびNMOSトランジスタ23がオンになって、レベル変換回路は、ノードN63に電源電位Vccを出力する。なお、図3で説明したと同様の理由により、レベル変換回路101に流れる貫通電流は阻止される。
【0195】
信号IN1が、「L」レベルから「H」レベルにされた場合には、ノードN61の電位は、接地電位GNDにされる。このとき、キャパシタ107により、ノードN63の電位が電源電位Vccにされるのに応答して、ノードN62の電位が接地電位GNDにされる。このため、PMOSトランジスタ111は、オフになる。
【0196】
次に、信号IN2および信号IN5が「H」レベルから「L」レベルにされる。このため、PMOSトランジスタ113およびPMOSトランジスタ117がオンになり、ノードN61およびノードN62が接地電位GNDにプリチャージされる。そして、信号IN2および信号IN5は「H」レベルにされる。
【0197】
降圧電位発生回路は、以上のような動作を繰り返して、ノードN64の電位を降圧電位Vbbにする。
【0198】
以上に説明したように、ノードN61からノードN64に電位を伝達するときには、PMOSトランジスタ111のゲートには、レベル変換回路101により、−Vcc+Vbbが与えられる。
【0199】
このため、PMOSトランジスタ111のソース電位Vbbの絶対値より、PMOSトランジスタ111のゲート電位の絶対値が、しきい値電圧Vthの絶対値より大きいので、ノードN61の電位(−Vcc)はすべてノードN64に伝えられる。なお、PMOSトランジスタ111のソースは、ノードN64に接続され、しきい値電圧Vthは、PMOSトランジスタ111のしきい値電圧である。
【0200】
さらに、図3と同様のレベル変換回路101を用いているため、図3に説明したと同様の理由により、レベル変換回路101に流れる貫通電流を阻止できる。このため、実施の形態6による降圧電位発生回路においては、降圧電位発生の効率をよくすることができる。すなわち、ノードN64とノードN65とが接続されているため、レベル変換回路101に貫通電流が流れた場合には、降圧電位Vbbが電源電位Vccを有するノードNに流れ込むことになるため、降圧電位Vbbを発生する効率が悪くなるが、本実施の形態においては、レベル変換回路101に流れる貫通電流を阻止しているため、降圧電位Vbbの発生効率はよくなる。
【0201】
なお、この降圧電位発生回路により発生された降圧電位は、DRAMの基板電位などに用いることができる。
【0202】
(実施の形態7)
図14は、本発明の実施の形態7による内部電位発生回路としての昇圧電位発生回路の詳細を示す回路図である。
【0203】
図14を参照して、実施の形態7による昇圧電位発生回路は、図10の昇圧電位発生回路のノードN52とノードN54との間に、直列に接続されたNMOSトランジスタ121,123,125を設けたものである。NMOSトランジスタ121,123,125は、それぞれダイオード接続されている。なお、図10と同一の部分には、同一の参照符号を付し、その説明を適宜省略する。
【0204】
NMOSトランジスタ121〜125は、ノードN52の電位がVpp+3Vthより大きくならないように、NMOS52の電位を固定している。すなわち、ノードN52の電位が、Vpp+3Vthを超えた場合には、NMOSトランジスタ121〜125がオンして、正電荷をノードN54に流し、ノードN52の電位を調節する。なお、しきい値電圧Vthは、NMOSトランジスタ121〜125のしきい値電圧である。
【0205】
ここで、従来においては、ノードN52の余分な正電荷を、電源電位Vccを有するノードや、接地電位GNDを有するノードに流していたが、本実施の形態においては、昇圧電位Vppの出力ノードであるノードN54に正電荷を流しているため、昇圧電位Vppの発生効率を損うことはない。
【0206】
以上のように、本発明の実施の形態7においては、NMOSトランジスタ121〜125を用いて、ノードN52の電位を調節している。このため、キャパシタ85により、ノードN52の電位が昇圧されるときに、ノードN52の電位が高くなりすぎるのを容易に防止することができる。
【0207】
(実施の形態8)
図15は、実施の形態8による内部電位発生回路としての降圧電位発生回路の詳細を締す回路図である。
【0208】
図15を参照して、実施の形態8による降圧電位発生回路は、図12の降圧電位発生回路のノードN62とノードN64との間に直列に接続されたPMOSトランジスタ127,129,131を設けたものである。なお、PMOSトランジスタ127〜131は、ダイオード接続されている。図12と同一の部分については、同一の参照符号を付し、その説明を適宜省略する。
【0209】
PMOSトランジスタ127〜131は、ノードN62の電位が、Vbb−3Vthより低くなった場合に、オンになり、余分な負電荷をノードN62からノードN64に流す。
【0210】
従来は、ノードN62の余分な負電荷を、電源電位Vccを有するノードや接地電位GNDを有するノードに流していたが、本実施の形態においては、降圧電位Vbbの出力ノードであるノードN64に余分な負電荷を流しているため、降圧電位Vbbの発生の効率を損うことはない。なお、しきい値電圧Vthは、PMOSトランジスタ127〜131のしきい値電圧である。
【0211】
以上のように、実施の形態8による降圧電位発生回路においては、PMOSトランジスタ127〜131を用いて、ノードN62の電位を調節している。このため、ノードN62が、キャパシタ107により降圧されるときに、ノードN62の電位が下がりすぎるのを容易に防止することができる。
【0212】
(実施の形態9)
図16は、一般的なNMOSトランジスタの構成を示す図である。
【0213】
図16を参照して、一般的なNMOSトランジスタは、P型半導体基板の上に、Pウェルを形成している。Pウェルの上に、ソース電極147およびドレイン電極149を形成している。すなわち、ソース電極147およびドレイン電極149として、N型不純物を、Pウェルに注入して、N+ 層を形成する。そして、ポリシリコンなどによりゲート電極145が形成される。なお、PMOSトランジスタについても同様である。
【0214】
図17は、本発明の実施の形態9による内部電位発生回路としての昇圧電位発生回路に用いるNMOSトランジスタの構成を示す図である。
【0215】
図17を参照して、NMOSトランジスタは、P型半導体基板上に直接、ソース電極147およびドレイン電極149を形成する。すなわち、P型半導体基板上に直接、N型不純物を注入して、N+ 層を形成することにより、ソース電極147およびドレイン電極149を形成している。ポリシリコンなどによりゲート電極145が形成される。
【0216】
このようにすることで、図17のNMOSトランジスタは、図16のNMOSトランジスタより、しきい値電圧Vthが小さくなる。なお、PMOSトランジスタについても同様のことがいえる。
【0217】
実施の形態9による昇圧電位発生回路は、このような、NMOSトランジスタを、図10または図14の昇圧電位発生回路のNMOSトランジスタ91,93,94,95,97に用いたものである。
【0218】
以上のことから、本発明の実施の形態9による昇圧電位発生回路においては、小さいしきい値電圧VthのNMOSトランジスタを用いているため、図16のNMOSトランジスタに比し、ドレインからソースへの正電荷の伝達を効率よくすることができる。このため、昇圧電位発生回路全体としての効率を良くすることができる。さらに、図10または図14の昇圧電位発生回路の効果に加えて、確実に、昇圧電位Vppを発生することができる。
【0219】
さらに、実施の形態9による昇圧電位発生回路の変更例は、図17の小さいしきい値電圧を有するNMOSトランジスタをキャパシタとして、図10および図14の昇圧電位発生回路のキャパシタ83,85,87,89に用いたものである。小さいしきい値電圧を有するNMOSトランジスタは、ソースからドレインへのチャネルが形成されやすいため、低いしきい値電圧を有するNMOSトランジスタは、キャパシタになりやすくなる。
【0220】
このため、実施の形態9による昇圧電位発生回路の変更例においては、昇圧電位発生回路全体としての効率をよくすることができる。
【0221】
なお、図17のNMOSトランジスタと同様にして作られた、しきい値電圧の絶対値が小さいPMOSトランジスタを、図12または図15の降圧電位発生回路のPMOSトランジスタ111,113,115,117,119およびキャパシタ103,105,107,109に用いることによっても、上記したと同様の効果を奏する。
【0222】
(実施の形態10)
実施の形態10による内部電位発生回路は、図10のNMOSトランジスタ93、図12のPMOSトランジスタ117、図14のNMOSトランジスタ93および図15のPMOSトランジスタ117のそれぞれに、高耐圧のMOSトランジスタを用いたものである。
【0223】
図10の昇圧電位発生回路のNMOSトランジスタ93に高耐圧NMOSトランジスタを用いた場合について説明する。図10および図11を参照して、NMOSトランジスタ93のゲート〜ソース(ノードN52側)間電位は、最大Vppになり、通常のNMOSトランジスタでは破損してしまうおそれがある。
【0224】
このため、NMOSトランジスタ93は、ゲート〜ソース間電位が繰り返しVppになったときでも、容易に破損しない高耐圧NMOSトランジスタである。このことは、図14のNMOSトランジスタ93についても同様である。
すなわち、図10のレベル変換回路81により、繰り返しノードN52の電位がVcc+Vppに昇圧されるため、それに伴う、NMOSトランジスタ93の破壊を防止したものである。
【0225】
次に、図12の降圧電位発生回路のPMOSトランジスタ117に、高耐圧PMOSトランジスタを用いた場合について説明する。図12および図13を参照して、PMOSトランジスタ117のゲート〜ソース(ノードN62側)間電位の絶対値は、最大−Vcc+Vbbの絶対値になる。
【0226】
このため、通常のPMOSトランジスタでは、破損してしまうおそれがある。したがって、PMOSトランジスタ117は、そのゲート〜ソース間電位の絶対値が繰り返し、−Vcc+Vbbの絶対値になっても、容易に破損しない高耐圧PMOSトランジスタである。すなわち、図12のレベル変換回路101により、繰り返し、ノードN62の電位が−Vcc+Vbbに降圧されるため、それに伴う、PMOSトランジスタ117の破壊を防止したものである。
【0227】
以上のように、本発明の実施の形態10による内部電位発生回路においては、MOSトランジスタ93,117のゲート〜ソース間電位の絶対値が、Vppまたは−Vcc+Vbbの絶対値の大きさに繰り返しなったときでも、破損しない高耐圧のMOSトランジスタを用いている。このため、MOSトランジスタ93,117が破損することはなく、内部電位発生回路の信頼性が高くなる。
【0228】
(実施の形態11)
図18は、本発明の実施の形態11による内部電位発生ユニットを示す概略ブロック図である。
【0229】
図18を参照して、実施の形態11による内部電位発生ユニットは、インバータ151,153、制御信号発生回路155、NAND回路157、第1の波形発生部159、第2の波形発生部161、第1の内電位発生回路163および第2の内部電位発生回路165を含む。
【0230】
インバータ151の入力ノードにはクロック信号CSが入力される。NAND回路157の2つの入力ノードにはそれぞれ、インバータ151の出力ノードおよび制御信号発生回路155の出力ノードが接続される。第1の波形発生部159は、インバータ153に接続される。第1の波形発生部159と第1の内部電圧発生回路163が接続される。NAND回路57の出力ノードと第2の波形発生部161が接続される。第2の内部電位発生回路165と第2の波形発生部161が接続される。第1の内部電位発生回路163と第2の内部電位発生回路165の出力ノードは共通となっている。
【0231】
第1の内部電位発生回路163および第2の内部電位発生回路165は、たとえば図10または図14の昇圧電位発生回路や、図12または図15の降圧電位発生回路などである。第1の波形発生部159および第2の波形発生部161からそれぞれ出力される第1の駆動信号A1および第2の駆動信号A2は、図示しないが複数ある。たとえば、第1の駆動信号A1および第2の駆動信号A2は、図10、図12、図14または図15の信号IN1〜IN5などである。
【0232】
図19は、図18の内部電位発生ユニットの動作を説明するためのタイミング図である。
【0233】
図18および図19を参照して、クロック信号CSがインバータ151に入力され、インバータ151は、クロック信号CSの反転信号である反転クロック信号CSOを出力する。ここで、制御信号発生回路155から出力される制御信号Cが「H」レベルである場合には、NAND回路157が、クロック信号CSと同様のパルス信号である信号NSを第2の波形発生部161に出力する。
【0234】
第2の波形発生部161は、このパルス信号である信号NSに応じて、パルス信号である第2の駆動信号A2を第2の内部電位発生回路165に出力する。そして、第2の内部電位発生回路165は、このパルス信号である第2の駆動信号A2に応じて、第2の内部電位をノードNに出力する。
【0235】
一方、第1の波形発生部159は、インバータ151,153を介したクロック信号CSを受けて、パルス信号である第1の駆動信号A1を発生する。第1の内部電位発生回路163は、パルス信号である第1の駆動信号A1に応じて、第1の内部電位をノードNに出力する。すなわち、ノードNの電位は、第1の内部電位発生回路163から出力された第1の内部電位と第2の内部電位発生回路165から出力された第2の内部電位との和である出力電位Vになる。
【0236】
次に、クロック信号CSが入力されている場合において、制御信号発生回路155からの制御信号Cが、「L」レベルにされた場合には、NAND回路157からのの信号NSは、「H」レベルに固定される。そして、「H」レベルに固定された信号NSを第2の波形発生部161は受けて、「H」レベルに固定した第2の駆動信号A2を第2の内部電位発生回路165に出力する。これにより、第2の内部電位発生回路165は、その動作を停止する。なお、「H」レベルの信号NSが第2の波形発生部161に入力されたときに、「H」レベルに信号A2が固定される場合について説明したが、第2の駆動信号A2は、「L」レベルに固定してもよい。
【0237】
一方、第1の波形発生部159には、インバータ151,153を介してクロック信号CSが入力されているため、第1の内部電位発生回路163は動作しており、第1の内部電位をノードNに出力している。この場合には、第1の内部電位が出力電位Vとして出力されることになる。
【0238】
以上説明したように、本発明の実施の形態11による内部電位発生ユニットにおいては、制御信号発生回路155からの制御信号Cのレベルを変えるだけで、第2の内部電位発生回路165のオン/オフを制御でき、内部電位発生ユニットの能力を容易に切換えることができる。
【0239】
なお、従来の内部電位発生ユニットにおいては、内部電位発生ユニットの能力を切換えるときには、アルミ配線を切換えることにより行なっていたため、手間がかかっていたが、本実施の形態においては、制御信号Cのレベルを変えることにより、簡易に、その能力を切換えることができる。
【0240】
本実施の形態は、たとえば、DRAMにおいて、4Kリフレッシュ(4K回で全メモリセルをリフレッシュすることをいう)と8Kリフレッシュ(8K回で全メモリセルをリフレッシュすることをいう)を切換えるときなどに適用できる。4Kリフレッシュのときには、第1の内部電位発生回路163および第2の内部電位発生回路165をともに動作させる。8Kリフレッシュのときには、第1の内部電位発生回路163のみを動作させる。
【0241】
(実施の形態12)
図20は、本発明の実施の形態12による内部電位発生ユニットを示す概略ブロック図である。
【0242】
図20を参照して、実施の形態12による内部電位発生ユニットは、波形発生部171、制御信号発生回路173、インバータ175,177、NAND回路179、第1の内部電位発生回路163および第2の内部電位発生回路165を含む。
【0243】
図18と同一の部分については、同一の参照符号を付し、その説明を適宜省略する。波形発生部171はクロック信号CSを受ける。波形発生部171の出力ノードは、インバータ175の入力ノードに接続される。インバータ175の出力ノードは、インバータ177の入力ノードおよびNAND回路179の一方の入力ノードに接続される。
【0244】
インバータ177の出力ノードは第1の内部電位発生回路163に接続される。NAND回路179の他方の入力ノードは、制御信号発生回路173と接続される。NAND回路179の出力ノードは、第2の内部電位発生回路に接続される。第1の内部電位発生回路163および第2の内部電位発生回路615の出力ノードは、ノードNである。
【0245】
波形発生部171からの出力信号はインバータ175により反転されて駆動信号Aとなる。駆動信号Aは、実際には複数あり、たとえば、図10、図12、図14および図15の信号IN1〜IN5などである。したがって、信号NSも実際には複数ある。
【0246】
図21は、図20の内部電位発生ユニットの動作を説明するためのタイミング図である。
【0247】
図20および図21を参照して、波形発生部171にはクロック信号CSが入力される。そして波形発生部171は、パルス信号である駆動信号Aを出力する。
【0248】
制御信号発生回路173から、「H」レベルの制御信号CがNAND回路179に入力されている場合には、NAND回路179は、パルス信号である信号NSを出力する。なお、パルス信号である信号NSは、パルス信号である駆動信号Aを反転した信号である。第2の内部電位発生回路165は、パルス信号である信号NSを受けて、第2の内部電位をノードNに出力する。
【0249】
一方、第1の内部電位発生回路163はパルス信号である駆動信号Aを受けて第1の内部電位をノードNに出力する。すなわち、ノードNには、第1の内部電位と第2の内部電位が出力されるため、第1の内部電位と第2の内部電位との和が出力電位Vとなる。
【0250】
次に、制御信号発生回路173からの制御信号Cが「L」レベルにされた場合には、信号NSは、「H」レベルに固定される。したがって、第2の内部電位発生回路165は、その動作を停止する。このため、ノードNには、第1の内部電位発生回路163からの第1の内部電位のみが出力され、第1の内部電位が出力電位Vとなる。
【0251】
以上のように、本発明の実施の形態12による内部電位発生ユニットにおいては、制御信号Cにより、第2の内部電位発生回路165のオン/オフを制御している。このため、内部電位発生ユニットの能力を容易に切換えることが可能となる。
【0252】
DRAMにおいて、4Kリフレッシュの場合には、第1の内部電位発生回路163および第2の内部電位発生回路165の双方を動作させるように、制御信号Cを「H」レベルにする。8Kリフレッシュをする場合には、制御信号Cを「L」レベルにし第1の内部電位発生回路163のみを動作させる。
【0253】
従来において、内部電位発生ユニットの能力を切換えるときには、アルミ配線を切換えることで行なっていたため手間がかかっていた。本実施の形態においては、制御信号Cのレベルを切換えることで、簡易に、内部電位発生ユニットの能力を切換ることができる。
【0254】
(実施の形態13)
図22は、本発明の実施の形態13によるレベル変換回路の詳細を示す回路図である。なお、図1と同様の部分については同一の参照符号を付しその説明は適宜省略する。また、図22において、入力される信号IN1、IN2は、図1のレベル変換回路に入力される信号IN1、IN2と同様である。したがって、実施の形態13によるレベル変換回路の説明においては、図2のタイミング図を用いて説明する。
【0255】
図22を参照して、実施の形態13によるレベル変換回路は、PMOSトランジスタ3,11,1001,1003、NMOSトランジスタ5,13,1005,1007およびインバータ17,19を含む。
【0256】
PMOSトランジスタ3,1001およびNMOSトランジスタ1005,5は入力部を構成する。PMOSトランジスタ1001は、入力部用の第1電流遮断手段である。NMOSトランジスタ1005は入力部用の第2電流遮断手段である。
【0257】
PMOSトランジスタ11,1003およびNMOSトランジスタ1007,13は、出力部を構成する。PMOSトランジスタ1003は、出力部用の第1電流遮断手段である。NMOSトランジスタ1007は、出力部用の第2電流遮断手段である。
【0258】
PMOSトランジスタ3,1001およびNMOSトランジスタ1005,5は、昇圧電位Vppを有するノードN1と接地電位を有するノードN2との間に直列に接続される。PMOSトランジスタ3のソースはノードN1に、ドレインはPMOSトランジスタ1001のソースに接続される。PMOSトランジスタ1001のドレインはノードN3に接続される。NMOSトランジスタ5のソースはノードN2に接続され、ドレインはNMOSトランジスタ1005のソースに接続される。NMOSトランジスタ1005のドレインはノードN3に接続される。PMOSトランジスタ1001およびNMOSトランジスタ1005のゲートには信号IN2が入力される。NMOSトランジスタ5のゲートには信号IN1が入力される。
【0259】
PMOSトランジスタ11,1003およびNMOSトランジスタ13,1007は、ノードN1とノードN2との間に直列に接続される。PMOSトランジスタ11のソースはノードN1に接続され、ドレインはPMOSトランジスタ1003のソースに接続される。PMOSトランジスタ1003のドレインはノードN4に接続される。NMOSトランジスタ13のソースはノードN2に接続され、ドレインはNMOSトランジスタ1007のソースに接続される。NMOSトランジスタ1007のドレインはノードN4に接続される。PMOSトランジスタ1003およびNMOSトランジスタ1007のゲートには、インバータ19により反転された信号IN2が入力される。NMOSトランジスタ13のゲートには、インバータ17により反転された信号IN1が入力される。
【0260】
PMOSトランジスタ3のゲートは、ノードN4に接続される。PMOSトランジスタ11のゲートはノードN3に接続される。ノードN4は出力ノードであり、信号OUTを出力する。
【0261】
図22および図2を参照して、NMOSトランジスタ5のゲートに、「H」レベルの信号IN1が入力される前に、「H」レベルの信号IN2が、PMOSトランジスタ1001およびNMOSトランジスタ1005のゲートに入力される。このため、「H」レベルの信号IN1の入力に応じて、PMOSトランジスタ3およびNMOSトランジスタ5が同時にオンする場合でも、その前に、PMOSトランジスタ1001がニアリオフになり(高抵抗になり;以下、単に「オフ」という)、ノードN1とノードN2との間の貫通電流を阻止できる。
【0262】
「H」レベルの信号IN1がNMOSトランジスタ5のゲートに入力される前に、PMOSトランジスタ1003およびNMOSトランジスタ1007のゲートには、信号IN2を反転した信号、すなわち、「L」レベルの信号が入力される。すなわち、入力部への「H」レベルの信号IN1の入力に応じて、PMOSトランジスタ11およびNMOSトランジスタ13が同時にオンする場合でも、その前に、NMOSトランジスタ1007がオフになり、ノードN1とノードN2との間の貫通電流を阻止できる。
【0263】
NMOSトランジスタ5のゲートに入力されている「H」レベルの信号IN1が、「L」レベルになる前に、PMOSトランジスタ1001およびNMOSトランジスタ1005のゲートに入力されている「H」レベルの信号IN2を「L」レベルにする。すなわち、「H」レベルから「L」レベルになる信号IN1に応じて、PMOSトランジスタ3およびNMOSトランジスタ5が同時にオンする場合でも、その前に、NMOSトランジスタ1005がオフになり、ノードN1とノードN2との間の貫通電流が阻止できる。
【0264】
NMOSトランジスタ5のゲートに「H」レベルの信号IN1を、「L」レベルにする前に、PMOSトランジスタ1003およびNMOSトランジスタ1007のゲートに入力されている信号IN2を反転した「L」レベルの信号を「H」レベルにする。すなわち、「H」レベルから「L」レベルになる信号IN1に応じて、PMOSトランジスタ11およびNMOSトランジスタ13が同時にオンする場合でも、その前に、PMOSトランジスタ1003がニアリオフになり(高抵抗になり;以下、単に「オフ」という)、ノードN1とノードN2との間の貫通電流を阻止できる。
【0265】
なお、「H」レベルの信号IN1が入力されているときには、信号OUTの電位は、電源電位Vccよりも高いレベルの昇圧電位Vppである。すなわち、電源電位Vccを有する信号IN1は、昇圧電位Vppを有する信号OUTに変換されたことになる。
【0266】
以上のように、実施の形態13によるレベル変換回路においては、PMOSトランジスタ3およびNMOSトランジスタ5またはPMOSトランジスタ11およびNMOSトランジスタ13が同時にオンする前に、PMOSトランジスタ1001およびNMOSトランジスタ1007または、PMOSトランジスタ1003およびNMOSトランジスタ1005がオフするため、ノードN1とノードN2との間の貫通電流を阻止することができる。
【0267】
信号IN1を「H」レベルにするタイミングと信号IN2を「H」レベルにするタイミングを同時にし、信号IN1を「L」レベルにするタイミングと信号IN2を「L」レベルにするタイミングと同時にすることによっても、上記したと同様の効果を奏する。
【0268】
すなわち、この場合には、PMOSトランジスタ3およびNMOSトランジスタ5または、PMOSトランジスタ11およびNMOSトランジスタ13が同時にオンする場合でも、それと同時に、PMOSトランジスタ1001およびNMOSトランジスタ1007または、PMOSトランジスタ1003およびNMOSトランジスタ1005がオフすることになり、ノードN1とノードN2との間の貫通電流を阻止できる。
【0269】
また、図7に示すように、信号INを遅延回路59によって遅延した信号を図22の信号IN1とし、遅延しない信号INを図22の信号IN2とすることもできる。
【0270】
(実施の形態14)
図23は、本発明の実施の形態14によるレベル変換回路の詳細を示す回路図である。なお、図3と同様の部分について同一の参照符号を付しその説明は適宜省略する。また、図23のレベル変換回路に入力される信号IN1、IN2は、図3のレベル変換回路に入力される信号IN1、IN2と同様である。したがって、図23のレベル変換回路の説明では、図4のタイミング図を用いる。
【0271】
図22のレベル変換回路は、電源電位Vccのレベルを、それより高いレベルの昇圧電位Vppのレベルにするものであったが、本実施の形態のレベル変換回路は、接地電位GNDのレベルを、それよりも低い降圧電位Vbbのレベルに刷るもである。
【0272】
図23を参照して、本実施の形態のレベル変換回路は、PMOSトランジスタ25,33,1009,1011、NMOSトランジスタ1013,23,1015,31およびインバータ37,39を含む。
【0273】
PMOSトランジスタ25,1009およびNMOSトランジスタ1013,23は入力部を構成する。NMOSトランジスタ1013は入力部用の第1電流遮断手段である。PMOSトランジスタ1009は入力部用の第2電流遮断手段である。
【0274】
PMOSトランジスタ33,1011およびNMOSトランジスタ1015,31は出力部を構成する。NMOSトランジスタ1015は出力部用の第1電流遮断手段である。PMOSトランジスタ1011は、出力部用の第2電流遮断手段である。
【0275】
PMOSトランジスタ25,1009およびNMOSトランジスタ1013,23は、降圧電位Vbbを有するノードN1と電源電位Vccを有するノードN2との間に直列に接続される。NMOSトランジスタ23のソースはノードN1に接続され、ドレインはNMOSトランジスタ1013のソースに接続される。NMOSトランジスタ1013のドレインはノードN3に接続される。PMOSトランジスタ25のソースはノードN2に接続され、ドレインはPMOSトランジスタ1009のソースに接続される。PMOSトランジスタ1009のドレインはノードN3に接続される。PMOSトランジスタ25のゲートには信号IN1が入力される。PMOSトランジスタ1009およびNMOSトランジスタ1013のゲートには信号IN2が入力される。
【0276】
PMOSトランジスタ33,1011およびNMOSトランジスタ1015,31は、ノードN1とノードN2との間に直列に接続される。NMOSトランジスタ31のソースはノードN1に接続され、ドレインはNMOSトランジスタ1015のソースに接続される。NMOSトランジスタ1015のドレインはノードN4に接続される。PMOSトランジスタ33のソースはノードN2に接続され、ドレインはPMOSトランジスタ1011のソースに接続される。PMOSトランジスタ1011のドレインはノードN4に接続される。PMOSトランジスタ33のゲートには、インバータ37により反転された信号IN1が入力される。PMOSトランジスタ1011およびNMOSトランジスタ1015のゲートには、インバータ39により反転された信号IN2が入力される。
【0277】
NMOSトランジスタ23のゲートはノードN4と接続される。NMOSトランジスタ31のゲートはノードN3と接続される。ノードN4は出力ノードであり、信号OUTを出力する。
【0278】
図23および図4を参照して、PMOSトランジスタ25のゲートに「L」レベルの信号が入力される前に、PMOSトランジスタ1009およびNMOSトランジスタ1013のゲートに「L」レベルの信号IN2が入力される。すなわち、「L」レベルの信号IN1に応じて、PMOSトランジスタ25およびNMOSトランジスタ23が同時にオンする場合でも、その前に、NMOSトランジスタ1013がニアリオフすることになり(高抵抗になり;以下、単に「オフ」という)、ノードN1とノードN2との間の貫通電流を阻止できる。
【0279】
PMOSトランジスタ25のゲートに「L」レベルの信号IN1が入力される前に、PMOSトランジスタ1011およびNMOSトランジスタ1015のゲートには反転された信号IN2、すなわち、「H」レベルの信号が入力される。すなわち、「L」レベルの信号IN1の入力に応じて、PMOSトランジスタ33およびNMOSトランジスタ31が同時にオンする場合でも、その前に、PMOSトランジスタ1011がオフになり、ノードN1とノードN2との間の貫通電流を阻止できる。
【0280】
PMOSトランジスタ25のゲートに入力されている「L」レベルの信号IN1が、「H」レベルになる前に、PMOSトランジスタ1009およびNMOSトランジスタ1013のゲートに入力されている「L」レベルの信号IN2のレベルを「H」レベルの信号にする。すなわち、「L」レベルから「H」レベルになる信号IN1に応じて、PMOSトランジスタ25およびNMOSトランジスタ23が同時にオンするときでも、その前に、PMOSトランジスタ1009がオフすることになり、ノードN1とノードN2との間の貫通電流を阻止できる。
【0281】
PMOSトランジスタ25のゲートに入力されている「L」レベルの信号IN1を「H」レベルにする前に、PMOSトランジスタ1011およびNMOSトランジスタ1015のゲートには、反転した信号IN2、すなわち「L」レベルの信号が入力される。すなわち、「L」レベルから「H」レベルになる信号IN1に応じて、PMOSトランジスタ33およびNMOSトランジスタ31が同時にオンする場合でも、その前に、NMOSトランジスタ1015がニアリオフすることになり(高抵抗になり;以下、単に「オフ」という)、ノードN1とノードN2の間の貫通電流を阻止できる。
【0282】
なお、「L」レベルの信号IN1が入力されているときには、信号OUTの電位は接地電位GNDより低いレベルの降圧電位Vbbである。すなわち、接地電位GNDを有する信号IN1が、降圧電位Vbbを有する信号OUTに変換されたことになる。
【0283】
以上のように、実施の形態14によるレベル変換回路においては、PMOSトランジスタ25およびNMOSトランジスタ23または、PMOSトランジスタ33およびNMOSトランジスタ31が同時にオンする前に、PMOSトランジスタ1009およびNMOSトランジスタ1015または、PMOSトランジスタ1011およびNMOSトランジスタ1013をオフにすることにより、ノードN1とノードN2との間の貫通電流を阻止できる。
【0284】
信号IN1を「L」レベルにするタイミングと信号IN2を「L」レベルにするタイミングを同時にし、信号IN1と「H」レベルにするタイミングと信号IN2を「H」レベルにするタイミングとを同時にすることによっても、上記したと同様の効果を奏する。すなわち、PMOSトランジスタ25およびNMOSトランジスタ23またはPMOSトランジスタ33およびNMOSトランジスタ31が同時にオンすると同時に、NMOSトランジスタ1013およびPMOSトランジスタ1011または、NMOSトランジスタ1015およびPMOSトランジスタ1009がオフし、ノードN1とノードN2との間の貫通電流を阻止できる。
【0285】
また、信号IN1として、信号IN2を図7に示すような遅延回路59によって遅延させた信号を用いることもできる。
【0286】
(実施の形態15)
図24は、一般的な昇圧電位発生回路の詳細を示す回路図である。なお、図8と同様の部分については同一の参照符号を付しその説明を適宜省略する。図24の昇圧電位発生回路が図8の昇圧電位発生回路と異なるのは、ノードN1とインバータ61との間に接続されるキャパシタである。すなわち、図8の昇圧電位発生回路のキャパシタ67と図24の昇圧電位発生回路のキャパシタ1017とが異なっている。
【0287】
図24を参照して、キャパシタ1017は、PMOSトランジスタである。このキャパシタ1017としてのPMOSトランジスタは、エンハンスメント型である。このエンハンスメント型のPMOSトランジスタ1017のゲートを信号INの入力側、すなわちノードN4に接続し、ソースおよびドレインを昇圧電位発生回路の出力側であるノードN1に接続している。そして、エンハンスメント型のPMOSトランジスタ1017にチャネルを発生させて、ゲート側と、ソースおよびドレイン側をキャパシタの平行平板の両サイドとして用いている。
【0288】
図25は、図24のキャパシタ1017のとしてのエンハンスメント型のPMOSトランジスタおよびNMOSトランジスタ77の構造を示す図である。なお、図24と同様の部分について同一の参照符号を付しその説明を適宜省略する。
【0289】
図24および図25を参照して、キャパシタ1017としてのエンハンスメント型のPMOSトランジスタは次のようにして形成されている。P型半導体基板1019にNウェル1021が形成されている。Nウェル1021には、P+ ソース/ドレイン電極1027,1029および電位固定相1035が形成されている。チャネルが形成される領域の上には、絶縁膜が形成されその上にゲート電極1023が形成される。
【0290】
NMOSトランジスタ77は以下のようにして形成される。P型半導体基板1019の上にN+ ソース/ドレイン電極1031,1033が形成される。チャネルが形成される領域の上に絶縁膜が形成され、その上にゲート電極1025が形成される。
【0291】
図26は、図24の一般的な昇圧電位発生回路の動作を説明するためのタイミング図である。
【0292】
図24、図25および図26を参照して、時刻t1において、信号INが「H」レベルのとき、ノードN4は接地電位GNDレベルであり、ノードN1は電源電位Vccレベルである。このため、PMOSトランジスタ1017のゲート・ソース間電位は、−Vccとなり、PMOSトランジスタ1017にはチャネルが形成される(ホール1037が形成される)。すなわち、ゲート1023とチャネルとの間でキャパシタが形成される。
【0293】
時刻t2において、信号INが「L」レベルになると、ノードN4もGNDレベルからVccレベルになる。ノードN4が、GNDレベルからVccレベルに昇圧されるのに応じて、ノードN1も昇圧されるため、PMOSトランジスタ1017はチャネルを形成したままである。
【0294】
時刻t3において、ノードN1の電位がノードN3に伝えられ、ノードN1の電位がVcc(電源電位)+Vth(PMOSトランジスタ1017のしきい値電圧)以下に下がると、PMOSトランジスタ1017のソース・ドレイン間電位Vgsは−Vthより大きくなる。このため、チャネルが解消され、すなわち、ゲート電極1023の下に集まってチャネルを形成していたホール1037が矢印aに示すようにP型半導体基板1019を突き抜けて、リーク電流になるおそれがある。実施の形態15による内部電位発生回路としての昇圧電位発生回路はこのような問題を解消するためになされたものである。
【0295】
図27は、本発明の実施の形態15による内部電位発生回路としての昇圧電位発生回路の詳細を示す回路図である。なお、図10と同様の部分について同一の参照符号を付しその説明を適宜省略する。図10の昇圧電位発生回路と図27の昇圧電位発生回路が異なるのは、信号IN1が入力されるキャパシタである。すなわち、図10の昇圧電位発生回路のキャパシタ89と図27の昇圧電位発生回路のキャパシタ1039が異なっている。
【0296】
図27を参照して、実施の形態15による昇圧電位発生回路は、キャパシタ1039として、ディプリーション型(depression型)のPMOSトランジスタを用いている。ディプリーション型のPMOSトランジスタのゲートはノードN56に接続され、ソースおよびドレインはノードN51に接続される。
【0297】
図28は、図27の昇圧電位発生回路のキャパシタ1039としてのディプリーション型のPMOSトランジスタおよびNMOSトランジスタ97の構造を示す図である。なお、図27と同様の部分について同一の参照符号を付しその説明を適宜省略する。
【0298】
図28を参照して、ディプリーション型のPMOSトランジスタ1039は以下のようにして形成されている。P型半導体基板1019にNウェル1021が形成される。Nウェル1021に、P+ ソース/ドレイン電極1027,1029および電位固定相1035が形成される。領域1041の上には絶縁膜が形成されその上にゲート電極1023が形成される。本実施の形態による昇圧電位発生回路においては、常に領域1041にホール1037が集まってチャネルを形成している。これは、キャパシタ39がディプリーション型のPMOSトランジスタであることに基づいている。
【0299】
NMOSトランジスタ97は以下のようにして形成される。P型半導体基板1019に、N+ ソース/ドレイン電極1031,1033が形成される。チャネルが形成される領域の上に絶縁膜が形成され、その上にゲート電極1025が形成される。
【0300】
図29は、図27の昇圧電位発生回路の動作を説明するためのタイミング図である。
【0301】
図29を参照して、すべての時刻において、ノードN56とノードN51との間の電位差、すなわち、ディプリーション型のPMOSトランジスタ1039のゲート・ソース間電位は常に負である。このため、常にPMOSトランジスタ1039にはチャネルが形成された状態にある。したがって、図24の昇圧電位発生回路のキャパシタ1017としてエンハンスメント型のPMOSトランジスタを用いたときのように、リーク電流は発生しない。以上のことは、ゲート・ソース間電位Vgsが、負でさえあれば、常にチャネルが形成されるというディプリーション型のPMOSトランジスタの性質を利用したものである。
【0302】
以上のように、実施の形態15による昇圧電位発生回路においては、キャパシタ1039としてディプリーション型のPMOSトランジスタを用いている。このため、昇圧電位発生回路が動作している間は、常にPMOSトランジスタ1039にチャネルが形成されているため(PMOSトランジスタ1039はキャパシタとして作用するため)、チャネルの解消を原因としたリーク電流の発生を防止することができる。
【0303】
また、実施の形態15による昇圧電位発生回路が、図10に示した実施の形態5による昇圧電位発生回路と異なるのは、信号IN1が入力されるキャパシタだけである。このため、実施の形態15による昇圧電位発生回路は、実施の形態5による昇圧電位発生回路と同様の効果を奏する。
【0304】
なお、図27のレベル変換回路81として、図22のレベル変換回路を用いることもできる。
【0305】
(実施の形態16)
図30は実施の形態16による内部電位発生回路としての昇圧電位発生回路の詳細を示す回路図である。なお、図27と同様の部分について同一の参照符号を付しその説明を適宜省略する。図27の昇圧電位発生回路と図30の昇圧電位発生回路とが異なるのは、信号IN1が入力されるキャパシタである。すなわち、図27の昇圧電位発生回路のキャパシタ1039としてはディプリーション型のPMOSトランジスタを用いているのに対し、図30の昇圧電位発生回路のキャパシタ1043としてはディプリーション型のNMOSトランジスタを用いている点が異なっている。図27の昇圧電位発生回路と図30の昇圧電位発生回路との相違点は、この点のみであるため、図30の昇圧電位発生回路の説明には、図29のタイミング図を用いる。
【0306】
図30を参照して、ディプリーション型のNMOSトランジスタ1043のゲートはノードN51に接続され、ソースおよびドレインはノードN56に接続されている。
【0307】
図31は、図30の昇圧電位発生回路のキャパシタ1043としてのディプリーション型のNMOSトランジスタおよびNMOSトランジスタ97の構造を示す図である。なお、図30と同様の部分について同一の参照符号を付しその説明を適宜省略する。
【0308】
図31を参照して、キャパシタ1043としてのディプリーション型のNMOSトランジスタは以下のようにして形成されている。P型半導体基板1019に、N+ ソース/ドレイン電極1047,1049が形成される。領域1051の上には絶縁膜が形成されその上にゲート電極1045が形成されている。ディプリーション型のNMOSトランジスタ1043では、ゲート電極1045に印加される電位が正でさえあれば、領域1051には常に電子1053が集まっており、チャネルを形成している。このディプリーション型のNMOSトランジスタ1043の特徴としては、ウェルを形成することなく、直接P型半導体基板1019上にN+ ソース/ドレイン電極1047,1049が形成されていることである。
【0309】
図30、図31および図29を参照して、昇圧電位発生回路が動作中は、常に、ノードN51とノードN56との間の電位差、すなわち、NMOSトランジスタ1043のゲート・ソース間電位Vgsは、正である。このため、NMOSトランジスタ1043には常にチャネルが形成された状態にある。したがって、チャネルの解消を原因としたリーク電流は流れない。
【0310】
以上のように、実施の形態16による昇圧電位発生回路においては、キャパシタ1043としてディプリーション型のNMOSトランジスタを用いているため、昇圧電位発生回路の動作中は常に、NMOSトランジスタ1043にチャネルが形成されている(常にNMOSトランジスタ1043がキャパシタとして作用している)。このため、チャネルの解消を原因とするリーク電流の発生を防止することができる。
【0311】
また、実施の形態16による昇圧電位発生回路のキャパシタ1043として用いるディプリーション型のNMOSトランジスタは、P型半導体基板1019にウェルを形成することなく直接N+ ソース/ドレイン電極1047,1049を形成している。このため、ウェルを形成してN+ ソース/ドレイン電極を形成したNMOSトランジスタに比し、しきい値電圧が小さくなるため、チャネルが形成されやすく、キャパシタとしての性能が向上する。
【0312】
なお、図30のレベル変換回路81としては、図22のレベル変換回路を用いることができる。
【0313】
(実施の形態17)
図32は、本発明の実施の形態17による内部電位発生回路としての降圧電位発生回路の詳細を示す回路図である。なお、図12と同様の部分については同様の参照符号を付しその説明を適宜省略する。図32の降圧電位発生回路と図12の降圧電位発生回路が異なるのは、信号IN1が入力されるキャパシタである。すなわち、図32の降圧電位発生回路のキャパシタ1055としては、ディプリーション型のPMOSトランジスタを用いている。ディプリーション型のPMOSトランジスタ1055は、図27のディプリーション型のPMOSトランジスタ1039と同様であり、ゲート・ソース間電位Vgsが、負でありさえすれば、常にチャネルが形成されている。
【0314】
図32を参照して、キャパシタ1055としてのディプリーション型のPMOSトランジスタのゲートは昇圧電位発生回路の出力側にあるノードN61に接続され、ソースおよびドレインは信号IN1の入力側であるノードN66に接続されている。また、キャパシタ1055としてのディプリーション型のPMOSトランジスタの構造は、図27および図28に示したキャパシタ1039としてのPMOSトランジスタの構造と同様である。
【0315】
図33は、図32の降圧電位発生回路の動作を説明するためのタイミング図である。
【0316】
図33を参照して、図32の降圧電位発生回路が動作状態にあるときには、常に、ノードN61とノードN66との間の電位差、すなわち、ディプリーション型のPMOSトランジスタ1055のゲート・ソース間電位Vgsは、常に負である。このため、PMOSトランジスタ1055には、常にチャネルが形成された状態にある。したがって、チャネルの解消を原因としてリーク電流が流れない。
【0317】
以上のように、本発明の実施の形態17による降圧電位発生回路においては、キャパシタ1055としてディプリーション型のPMOSトランジスタを用いているため、降圧電位発生回路が動作状態にあるときには、常に、PMOSトランジスタ1055にチャネルが形成されている(PMOSトランジスタ1055がキャパシタとして作用している)。このため、リーク電流の発生を防止することができる。
【0318】
また、実施の形態17による降圧電位発生回路と、図12の降圧電位発生回路とが異なるのは、信号IN1が入力されるキャパシタだけである。このため、実施の形態17による降圧電位発生回路は、実施の形態6による降圧電位発生回路と同様の効果を奏する。
【0319】
なお、図32のレベル変換回路101としては、図23のレベル変換回路を用いることができる。
【0320】
(実施の形態18)
図34は、本発明の実施の形態18による内部電位発生回路としての降圧電位発生回路の詳細を示す回路図である。なお、図32と同様の部分については同一の参照符号を付しその説明を適宜省略する。図34の降圧電位発生回路が図32の降圧電位発生回路と異なるのは、信号IN1が入力されるキャパシタである。すなわち、図32のキャパシタ1055としてはディプリーション型のPMOSトランジスタを用いているのに対し、図34のキャパシタ1057としては、ディプリーション型のNMOSトランジスタを用いてる点で異なっている。相違点はこの点のみであるため、図34の降圧電位発生回路の説明には、図33のタイミング図を用いる。
【0321】
図34を参照して、本発明の実施の形態18による降圧電位発生回路のキャパシタ1057として用いるディプリーション型のNMOSトランジスタのゲートは信号IN1の入力側であるノードN66に接続され、ソースおよびドレインは降圧電位発生回路の出力側であるノードN61に接続されている。キャパシタ1057としてのディプリーション型のNMOSトランジスタは、図30のキャパシタ1043としてのディプリーション型のNMOSトランジスタと同様に、ゲート・ソース間電位Vgsが正でありさえすれば、常にチャネルが形成された状態にある。また、キャパシタ1057としてのディプリーション型のNMOSトランジスタの構造は、図31に示したキャパシタ1043としてのディプリーション型のNMOSトランジスタと同様である。
【0322】
図33を参照して、図34の降圧電位発生回路が動作状態にあるときは、常に、ノードN66とノードN61との間の電位差、すなわち、NMOSトランジスタ1057のゲート・ソース間電位Vgsは、正である。このため常にNMOSトランジスタ1057にはチャネルが形成された状態にある。したがって、チャネルの解消を原因としたリーク電流は流れない。
【0323】
以上のように、本発明の実施の形態18による降圧電位発生回路においては、信号IN1が入力されるキャパシタ1057としてディプリーション型のNMOSトランジスタを用いている。このため、降圧電位発生回路が動作状態にあるときには常に、NMOSトランジスタ1057にチャネルが形成されている(NMOSトランジスタ1057はキャパシタとして作用している)。このため、リーク電流の発生を防止することができる。
【0324】
また、本発明の実施の形態18による降圧電位発生回路のキャパシタ1057としてのNMOSトランジスタは、図30のキャパシタ1043のNMOSトランジスタと同様に、P型半導体基板1019にウェルを形成することなく直接N+ ソース/ドレイン電極1047,1049が形成されているため、ウェルにN+ ソース/ドレイン電極を形成したNMOSトランジスタに比し、しきい値電圧を低くすることができる。このため、NMOSトランジスタ1057にはチャネルが形成されやすくキャパシタとしての性能が向上する。
【0325】
なお、レベル変換回路101としては、図23のレベル変換回路を用いることもできる。
【0326】
(実施の形態19)
まず、一般的な、LDD(lightly doped drain )構造を有するNMOSトランジスタの製造方法について説明する。
【0327】
図35は、一般的なNMOSトランジスタの製造方法の第1のステップを示す図である。
【0328】
図35(a)は、シリコン基板1065を示す。図35(b)は、図35(a)の上面図である。このようなシリコン基板1065を用いて、NMOSトランジスタを形成することになる。
【0329】
図36は、一般的なNMOSトランジスタの製造方法の第2のステップを説明するための図である。
【0330】
図36(a)を参照して、シリコン基板1065上に、シリコン酸化膜(SiO2)1067を形成する。図36(b)は、図36(a)の上面図である。
【0331】
図37は、一般的なNMOSトランジスタの製造方法の第3のステップを説明するための図である。
【0332】
図37(a)を参照して、シリコン酸化膜1067上にレジスト1069を形成する。すなわちレジスト1069でマスクする。そして、ボロン1071を注入し、Pウェル1073を、シリコン基板1065に形成する。図37(b)は、図37(a)の上面図である。
【0333】
図38は、一般的なNMOSトランジスタの製造方法の第4のステップを説明するための図である。
【0334】
図38(a)を参照して、Pウェル1073上に、図示しない絶縁膜が形成され、その上にトランスファゲート1075が形成される。トランスファゲート1075は、たとえば、ポリシリコンとタングステンシリサイド(WSi )との2層構造からなる。なお、この場合には、ポリシリコンの上にタングステンシリサイドが形成されることになる。図38(b)は、図38(a)の上面図である。
【0335】
図39は、一般的なNMOSトランジスタの製造方法の第5のステップを説明するための図である。
【0336】
図39(a)を参照して、濃度の低いヒソ(n- )1077がPウェル1073に注入され、濃度の低いn- 領域1079が形成される。図39(b)は、図39(a)の上面図である。
【0337】
図40は、一般的なNMOSトランジスタの製造方法の第6のステップを説明するための図である。
【0338】
図40(a)を参照して、高温酸化膜1081が、トランスファゲート1075の側壁に形成される。この高温酸化膜1081をトランスファゲート1075の側壁に形成するためには、まず、シリコン酸化膜1067、n- 領域1079およびトランスファゲート1075上に高温酸化膜を形成する。そして、異方性エッチングを行なう。こうすることにより、トランスファゲート1075の側壁に、高温酸化膜1081を形成することができる。なお、高温酸化膜1081としては、たとえば、テトラ・エチル・オルソ・シリケート(Tetra Ethyl Ortho Silicate;TEOS )を用いることができる。
【0339】
図41は、一般的なNMOSトランジスタの製造方法の第7のステップを説明するための図である。
【0340】
図41(a)を参照して、シリコン酸化膜1067上にレジスト1087を形成する。そして、濃度の高いヒソ(n+ )1083を注入することにより、濃度の高いn+ 領域1085を形成する。図41(b)は、図41(a)の上面図である。
【0341】
図42は、一般的なNMOSトランジスタの製造方法の第8のステップを説明するための図である。
【0342】
図42(a)を参照して、トランスファゲート1075の側壁に形成された高温酸化膜1081をエッチングにより除去する。図42(b)は、図42(a)の上面図である。
【0343】
図43は、一般的なNMOSトランジスタの製造方法の第9のステップを説明するための図である。
【0344】
図43(a)を参照して、シリコン酸化膜1067、n+ 領域1085、n- 領域1079およびトランスファゲート1075上に絶縁膜1091を形成する。絶縁膜1091には、コンタクトホール1093が形成される。そして、絶縁膜1091上に形成されたアルミ配線1089と、n+ 領域1085とは、コンタクトホール1093に形成された導電層を介して接続される。図43(b)は、図43(b)の上面図である。なお、絶縁膜1091としては、たとえば、上述したTEOSを用いる。
【0345】
以上のようにして形成された一般的なNMOSトランジスタにおいては、トランスファゲート1075のエッジと濃度の高いn+ 領域1085との間の距離(濃度の低いn- 領域1079のゲート長方向の長さ)LLaは、トランスファゲート1075の側壁に形成された高温酸化膜1081のゲート長方向の長さによって決定される(図41)。このため、トランスファゲート1075のエッジと濃度の高いn+ 領域1085との間の距離が短くなってしまう。このため、パンチスルーが生じやすく(パンチスルー電圧が低く)、2つのn+ 領域1085間に高電圧が印加された場合には、トランジスタが破壊される場合がある。実施の形態19によるNMOSトランジスタは、このような問題を解消するためになされたものであり、トランスファゲートのエッジと濃度の高いn+ 領域との間の距離を上述した一般的なNMOSトランジスタよりも長くしている。
【0346】
次に、半導体記憶装置、たとえば、DRAMのメモリセルに用いられるNMOSトランジスタの製造方法について説明する。
【0347】
図44は、メモリセルに用いられるNMOSトランジスタの製造方法の第1ステップを説明するための図である。なお、図35と同様の部分について同一の参照符号を付し説明を省略する。メモリセルに用いるNMOSトランジスタの製造方法の第1ステップは、図35に示した一般的なNMOSトランジスタの製造方法の第1ステップと同様である。
図45は、メモリセルに用いるNMOSトランジスタの製造方法の第2ステップを説明するための図である。なお、図36と同様の部分については同一の参照符号を付し説明を省略する。メモリセルに用いるNMOSトランジスタの製造方法の第2ステップは、図36に示した一般的なNMOSトランジスタの製造方法の第2ステップと同様である。
【0348】
図46は、メモリセルに用いるNMOSトランジスタの製造方法の第3ステップを説明するための図である。なお、図37と同様の部分については同一の参照符号を付し説明を省略する。メモリセルに用いるNMOSトランジスタの製造方法の第3ステップは、図37に示した一般的なNMOSトランジスタの製造方法の第3ステップと同様である。
【0349】
図47は、メモリセルに用いるNMOSトランジスタの製造方法の第4ステップを説明するための図である。なお、図38と同様の部分については同一の参照符号を付し説明を省略する。メモリセルを用いるNMOSトランジスタの製造方法の第4ステップは、図38に示した一般的なNMOSトランジスタの製造方法の第4ステップと同様である。
【0350】
図48は、メモリセルに用いるNMOSトランジスタの製造方法の第5ステップを説明するための図である。なお、図39と同様の部分については同一の参照符号を付し説明を省略する。メモリセルを用いるNMOSトランジスタの製造方法の第5ステップは、図39に示した一般的なNMOSトランジスタの製造方法の第5ステップと同様である。
【0351】
図49は、メモリセルに用いるNMOSトランジスタの製造方法の第6ステップを説明するための図である。なお、図40と同様の部分については同一の参照符号を付し説明を省略する。メモリセルに用いるNMOSトランジスタの製造方法の第6ステップは、図40に示した一般的なNMOSトランジスタの製造方法の第6ステップと同様である。
【0352】
図50は、メモリセルに用いるNMOSトランジスタの製造方法の第7ステップを説明するための図である。なお、図41と同様の部分については同一の参照符号を付しその説明を適宜省略する。
【0353】
図50(a)を参照して、シリコン酸化膜1067、n- 領域1079および高温酸化膜1081上にレジスト1087を形成する。すなわち、ヒソ(n+ )1083が、注入されないように、レジスト1087で全体をマスクしたものである。このように、ヒソ(n+ )1083の注入が、メモリセルに用いるNMOSトランジスタには不要であるにもかかわらず、このようなヒソ(n+ )1083を注入するステップがあるのは、図35〜図43に示した一般的なNMOSトランジスタの製造工程を利用しているからである。図50(b)は、図50(a)の上面図である。
【0354】
図51は、メモリセルに用いるNMOSトランジスタの製造方法の第8ステップを説明するための図である。なお、図42と同様の部分については同一の参照符号を付しその説明を適宜省略する。
【0355】
図51(a)を参照して、レジスト1087および高温酸化膜1081を除去する。
【0356】
なお、図44(b)〜図51(b)は、それぞれ、図44(a)〜図51(a)の上面図である。
【0357】
以上のように、メモリセルに用いるNMOSトランジスタには、一般的なNMOSトランジスタに存在する濃度の高いn+ 領域1085は形成せずに、濃度の低いn- 領域1079のみを形成する。
【0358】
次に、基板トランジスタの製造方法について説明する。なおこの基板トランジスタは、N型である。
【0359】
図52は、基板トランジスタの製造方法の第1ステップを説明するための図である。なお、図35と同様の部分については同一の参照符号を付し説明を省略する。基板トランジスタの製造方法の第1ステップは、図35に示した一般的なNMOSトランジスタの第1ステップと同様である。
【0360】
図53は、基板トランジスタの製造方法の第2ステップを説明するための図である。なお、図36と同様の部分については同一の参照符号を付し説明を省略する。基板トランジスタの製造方法の第2ステップは、図36に示した一般的なNMOSトランジスタの製造方法の第2ステップと同様である。
【0361】
図54は、基板トランジスタの製造方法の第3ステップを説明するための図である。なお、図37と同様の部分については同一の参照符号を付しその説明を適宜省略する。
【0362】
図54(a)を参照して、シリコン酸化膜1067およびシリコン基板1065の全面にレジスト1069を形成する。すなわち、ボロン1071が、注入されないようにレジスト1069でマスクしたものである。なお、基板トランジスタでは、ボロン1071を注入する必要がないにもかかわらず、このようなボロン1071を注入するためのステップが存在するのは、図35〜図43に示した一般的なNMOSトランジスタの製造工程を利用して、基板トランジスタを作製するからである。図54(b)は、図54(a)の上面図である。
【0363】
図55は、基板トランジスタの製造方法の第4ステップを説明するための図である。なお、図38と同様の部分については同一の参照符号を付しその説明を適宜省略する。
【0364】
図55(a)を参照して、シリコン基板1065の上に図示しない絶縁膜が形成される。そしてその図示しない絶縁膜の上にトランスファゲート1075が形成される。図55(b)は、図55(a)の上面図である。
【0365】
図56は、基板トランジスタの製造方法の第5ステップを説明するための図である。なお、図39と同様の部分については同一の参照符号を付しその説明を適宜省略する。
【0366】
図56(a)を参照して、濃度の低いヒソ(n- )1077を注入することにより、濃度の低いn- 領域1079を、シリコン基板1065の上に形成する。図39と異なるのは、図39は、Pウェル1073の上にn- 領域1079が形成されているのに対し、図56では、シリコン基板1065の上に直接n- 領域1079が形成されている点である。図56(b)は、図56(a)の上面図である。
【0367】
図57は、基板トランジスタの製造方法の第6ステップを説明するための図である。なお、図40と同様の部分については同一の参照符号を付しその説明を適宜省略する。
【0368】
図57(a)を参照して、トランスファゲート1075の側壁に高温酸化膜1081が形成される。図57(b)は、図57(a)の上面図である。
【0369】
図58は、基板トランジスタの製造方法の第7ステップを説明するための図である。なお、図41と同様の部分については同一の参照符号を付しその説明を適宜省略する。
【0370】
図58(a)を参照して、シリコン酸化膜1067上にレジスト1087を形成する。そして、濃度の高いヒソ(n+ )1083を注入し、シリコン基板1065に濃度の高いn+ 領域1085を形成する。図58(b)は、図58(a)の上面図である。
【0371】
図59は基板トランジスタの製造方法の第8ステップを説明するための図である。なお、図42と同様の部分については同一の参照符号を付しその説明を適宜省略する。
【0372】
図59(a)を参照して、トランスファゲート1075の側壁に形成された高温酸化膜1081をエッチングにより除去する。図59(b)は、図59(a)の上面図である。
【0373】
図60は、基板トランジスタの製造方法の第8ステップを説明するための図である。なお、図43と同様の部分については同一の参照符号を付しその説明を適宜省略する。
【0374】
図60(a)を参照して、シリコン酸化膜1067、n+ 領域1085、n- 領域1079およびトランスファゲート1075の上面に絶縁膜1091が形成される。この絶縁膜1091にはコンタクトホール1093が形成される。絶縁膜1091上に形成されたアルミ配線1089とn+ 領域1085とは、コンタクトホール1093に形成された導電層によって接続される。図60(b)は、図60(a)の上面図である。
【0375】
このようにして形成された基板トランジスタの特徴は、シリコン基板1065に直接n- 領域1079およびn+ 領域1085を形成したことである。なお、一般的なNMOSトランジスタは、Pウェル1073にn+ 領域1085およびn- 領域1079を形成する(図43)。
【0376】
なお、図52(b)〜図60(b)は、それぞれ、図52(a)〜図60(a)の上面図である。
【0377】
このような基板トランジスタは、シリコン基板1065に直接、n+ 領域1085およびn- 領域1079を形成しているため、一般的なNMOSトランジスタに比し、しきい値電圧が低くなる。この性質を利用して、基板トランジスタは、図10のキャパシタ83,85,87,89、図12のキャパシタ103,105,107,109、図14のキャパシタ83,85,87,89、図15のキャパシタ103,105,107,109、図27のキャパシタ83,85,87、図30のキャパシタ83,81,87,1043、図32のキャパシタ105,107,109および図34のキャパシタ1057,105,107,109に用いることができる。
【0378】
基板トランジスタは図35〜図43で説明したような一般的なNMOSトランジスタに比し、しきい値電圧が小さいため、チャネルが形成されやすく、キャパシタになりやすくなる。すなわち、しきい値の低い基板トランジスタを用いることにより、キャパシタとしての性能を向上させることができる。
【0379】
また、このような基板トランジスタは、図10、図14、図27および図30のNMOSトランジスタ91,93,94,95,97に用いることができる。その場合には、図35〜図43で説明した一般的なNMOSトランジスタのしきい値電圧より、基板トランジスタのしきい値電圧が小さいことから、一般的なNMOSトランジスタに比し、ドレインからソースへの正電荷の伝達を効率よくすることができる。このため、基板トランジスタを用いて昇圧電位発生回路全体としての効率をよくすることができる。なお、実施の形態9で説明した図17のNMOSトランジスタは、図52〜図60で説明した基板トランジスタと同様のものである。
【0380】
さらに、基板トランジスタは、ディプリーション型にもすることができる。
本発明の実施の形態19による高耐圧NMOSトランジスタの製造方法について説明する。
【0381】
図61は、実施の形態19による高耐圧NMOSトランジスタの製造方法の第1ステップを説明するための図である。なお、図35と同様の部分については同一の参照符号を付し説明は省略する。実施の形態19による高耐圧NMOSトランジスタの製造方法の第1ステップは、図35に示した一般的なNMOSトランジスタの製造方法の第1ステップと同様である。
【0382】
図62は、実施の形態19による高耐圧NMOSトランジスタの製造方法の第2ステップを説明するための図である。なお、図36と同様の部分については同一の参照符号を付し、説明は省略する。
【0383】
図62(a)を参照して、シリコン基板1065上にシリコン酸化膜1067が形成される。なお、シリコン基板1065にシリコン酸化膜1067が形成されていない部分の幅Lは、図36のシリコン基板1065にシリコン酸化膜1067が形成されていない部分の幅Lより長くしている。図62(b)は、図62(a)の上面図である。
【0384】
図63は、実施の形態19による高耐圧NMOSトランジスタの製造方法の第3ステップを説明するための図である。なお、図37と同様の部分については同一の参照符号を付しその説明は省略する。
【0385】
図63(a)を参照して、Pウェル1073が形成される幅は、図37のPウェル1073の幅より広くなる。図63(b)は、図63(a)の上面図である。
【0386】
図64は、実施の形態19による高耐圧NMOSトランジスタの製造方法の第4ステップを説明するための図である。なお、図38と同様の部分については同一の参照符号を付しその説明は省略する。実施の形態19による高耐圧NMOSトランジスタの製造方法の第4ステップは、図38に示した一般的なNMOSトランジスタの製造方法の第4ステップと同様である。
【0387】
図65は、実施の形態19による高耐圧NMOSトランジスタの製造方法の第5ステップを説明するための図である。なお、図39と同様の部分については同一の参照符号を付しその説明を適宜省略する。
【0388】
図65(a)を参照して、濃度の低いn- 領域1079のゲート長方向の長さは、図39のn- 領域1079のゲート長方向の長さよりも長くしている。図65(b)は、図65(a)の上面図である。
【0389】
図66は、実施の形態19による高耐圧NMOSトランジスタの製造方法の第6ステップを説明するための図である。なお、図40と同様の部分については同一の参照符号を付しその説明を省略する。実施の形態19による高耐圧NMOSトランジスタの製造方法の第6ステップは、図40に示した一般的なNMOSトランジスタの製造方法の第6ステップと同様である。
【0390】
図67は、実施の形態19による高耐圧NMOSトランジスタの製造方法の第7ステップを説明するための図である。なお、図41と同様の部分については同一の参照符号を付しその説明を適宜省略する。
【0391】
図67(a)を参照して、濃度の高いn+ 領域1085を形成しようとする部分を除いて、シリコン酸化膜1067、n- 領域1079および高温酸化膜1081上にレジスト1087を形成する。そして、濃度の高いヒソ(n+ )1083を注入することにより、濃度の高いn+ 領域1085を、Pウェル1073に形成する。
【0392】
ここで、レジスト1087は、トランスファゲート1075のエッジとn+ 領域1085との間のゲート長方向の距離LLbが、図41に示した一般的なNMOSトランジスタのトランスファゲート1075のエッジとn+ 領域1085との間の距離LLaより長くなるように、図67のレジスト1087を形成する。すなわち、LLb>LLaとなるように、図67のレジスト1087を形成する。なお、レジスト1087がある部分は、ヒソ(n+ )1083は注入されない。
【0393】
また、高耐圧NMOSトランジスタの製造方法の第7ステップにおいて、レジスト1087を形成する工程は、図50で示したメモリセルに用いるNMOSトランジスタの製造方法の第7ステップでレジスト1087を形成する工程を用いることができる。このため、メモリセルを有する半導体記憶装置において、実施の形態19による高耐圧NMOSトランジスタを用いる場合には、新たな工程を追加する必要がない。
【0394】
図68は、実施の形態19による高耐圧NMOSトランジスタの製造方法の第8ステップを説明するための図である。なお、図42と同様の部分については同一の参照符号を付し説明を省略する。実施の形態19による高耐圧NMOSトランジスタの製造方法の第8ステップは、図42で示した一般的なNMOSトランジスタの製造方法の第8ステップと同様である。
【0395】
図69は、実施の形態19による高耐圧NMOSトランジスタの製造方法の第9ステップを説明するための図である。なお、図43と同様の部分については同一の参照符号を付し説明を省略する。実施の形態19による高耐圧NMOSトランジスタの製造方法の第9ステップは、図43に示した一般的なNMOSトランジスタの製造方法の第9ステップと同様である。
【0396】
図61(b)〜図69(b)は、それぞれ、図61(a)〜図69(a)の上面図である。
【0397】
以上の、図61〜69で説明した製造方法によって作成された実施の形態19による高耐圧NMOSトランジスタのトランスファゲート1075のエッジと濃度の高いn+ 領域1085との間の距離LLb(図67)は、図35〜図43で説明した製造方法によって作成された一般的なNMOSトランジスタのトランスファゲート1075のエッジと濃度の高いn+ 領域1085との間の距離LLaよりも長くなる。このため、実施の形態19による高耐圧NMOSトランジスタでは、一般的なNMOSトランジスタに比し、パンチスルーが生じにくい。すなわち、実施の形態19による高耐圧NMOSトランジスタでは、一般的なNMOSトランジスタに比し、パンチスルーが生じる電圧が高くなる。このため、2つのn+ 領域1085間に高い電圧が印加されても、一般的なNMOSトランジスタに比し、パンチスルーを起こしにくく、トランジスタの破壊を防止することができる。
【0398】
実施の形態19による高耐圧NMOSトランジスタは、実施の形態10で用いた高耐圧NMOSトランジスタとして用いることができる。すなわち、図10および図14のNMOSトランジスタ93として、実施の形態19による高耐圧NMOSトランジスタを用いることができる。さらに、図27および図30のNMOSトランジスタ93として実施の形態19による高耐圧NMOSトランジスタを用いることができる。
【0399】
このように、内部電位発生回路、すなわち、半導体装置に含まれているNMOSトランジスタのうち、ソース・ドレイン間に高電圧が印加されるNMOSトランジスタとして実施の形態19による高耐圧NMOSトランジスタを用いることにより、高電圧が印加されてもパンチスルーを起こしにくく、トランジスタの破壊を防止できる。すなわち、図35〜図43で説明した製造方法によって作成された一般的なNMOSトランジスタを、高電圧が印加される部分に用いる場合に比し、実施の形態19による高耐圧NMOSトランジスタを用いた方が、高電圧が印加された場合にパンチスルーが生じにくく、トランジスタの破壊を防止できる。このことは、内部電位発生回路(半導体装置)の信頼性を向上させることにつながる。
【0400】
(実施の形態20)
図70は、本発明の実施の形態20による内部電位発生回路としての昇圧電位発生回路の詳細を示す回路図である。なお、図14および図27と同様の部分については同一の参照符号を付し、その説明を適宜省略する。
【0401】
図70の実施の形態20による昇圧電位発生回路は、図27の昇圧電位発生回路のノードN52とノードN54との間に直列に接続された高耐圧NMOSトランジスタ1059およびNMOSトランジスタ123,125を設けたものである。その他の部分は、図27の昇圧電位発生回路と同様である。なお、図70の高耐圧NMOSトランジスタ1059およびNMOSトランジスタ123,125は、それぞれ、図14の昇圧電位発生回路のNMOSトランジスタ121,123,125に相当するものであり、図70の高耐圧NMOSトランジスタ1059およびNMOSトランジスタ123,125の機能は、図14のNMOSトランジスタ121,123,125と同様である。ただ異なるのは、図14のノードN52に接続されるNMOSトランジスタ121と、図70のノードN52に接続される高耐圧NMOSトランジスタ1059である。なお、高耐圧NMOSトランジスタ1059は、実施の形態19による高耐圧NMOSトランジスタと同様である。
【0402】
このように、ノードN52に接続されるNMOSトランジスタを高耐圧NMOSトランジスタ1059にした理由は以下のとおりである。まず、図35〜図43で説明した製造方法によって作成される一般的なNMOSトランジスタにおいては、n+ 領域1085とPウェル1073との接合部(図43)に加え得る最大の電圧は7〜8Vである。すなわち、これ以上の電圧が接合部に印加された場合には、パンチスルーを起こしやすく、トランジスタが破壊されてしまう恐れがある。
【0403】
ここで、図70のような昇圧電位発生回路では、ノードN52の電位は、最大で約8.6Vである。すなわち、昇圧電位Vpp+電源電位Vcc=5V+3.6V=8.6Vである。一方、基板電位Vbbは、−1Vである。したがって、ノードN52に接続される高耐圧NMOSトランジスタ1059のn+ ソース/ドレイン電極と図示しない基板との間の接合部には、約10Vの電圧が加わることになる。すなわち、接合部に印加される電圧は、Vpp+Vcc+|Vbb|≒10Vである。したがって、高耐圧NMOSトランジスタ1059が用いられている部分に、一般的なNMOSトランジスタを用いた場合には、パンチスルーが生じやすく、トランジスタの破壊を招く恐れがある。
【0404】
以上のような理由から、ノードN52に接続されるNMOSトランジスタとして、高耐圧NMOSトランジスタ1059を用いている。この高耐圧NMOSトランジスタ1059として、実施の形態19による高耐圧NMOSトランジスタを用いた場合には、その接合部に加え得る最大の電圧はたとえば、12〜13Vにすることができる。このため、ノードN52に、Vpp+Vcc=5V+3.6Vの電位が印加され、基板電位Vbb=−1Vであっても、高耐圧NMOSトランジスタ1059はパンチスルーを起こしにくく、破壊されることもない。
【0405】
以上のように、実施の形態20による昇圧電位発生回路では、高電圧が印加される部分、すなわち、ノードN52とノードN54との間に直列に接続される3つのNMOSトランジスタのうちノードN52に接続されるNMOSトランジスタとして、高耐圧NMOSトランジスタ1059(実施の形態19による高耐圧NMOSトランジスタ)を用いている。このため、ノードN52に高電圧が印加されても、高耐圧NMOSトランジスタ1059はパンチスルーを起こしにくく、破壊されにくい。すなわち、実施の形態20による昇圧電位発生回路においては、高耐圧NMOSトランジスタ1059を用いることにより、その信頼性を向上させることができる。
【0406】
また、実施の形態20による昇圧電位発生回路は、図14の昇圧電位発生回路の構成および図27の昇圧電位発生回路の構成を含んでいる。このため、実施の形態20による昇圧電位発生回路は、実施の形態7による昇圧電位発生回路および実施の形態15による昇圧電位発生回路と同様の効果を奏する。
【0407】
なお、図14のレベル変換回路81として、図22のレベル変換回路を用いることができる。そして、さらに、図14のNMOSトランジスタ121として実施の形態19による高耐圧NMOSトランジスタを用いることができる。そして、さらに、図14のキャパシタ89として、図27のキャパシタ1039または図30のキャパシタ1043を用いることができる。
【0408】
図71は、実施の形態20による内部電位発生回路としての昇圧電位発生回路の変更例を詳細に示す回路図である。なお、図70と同様の部分については同一の参照符号を付しその説明は適宜省略する。
【0409】
図71の昇圧電位発生回路は、図70の昇圧電位発生回路のNMOSトランジスタ123,125として、高耐圧NMOSトランジスタ1061,1063を設けたものである。なお、この高耐圧NMOSトランジスタ1061,1063は、実施の形態19による高耐圧NMOSトランジスタと同様である。
【0410】
このように、実施の形態20による昇圧電位発生回路の変更例においては、ノードN52とノードN54との間に直列に接続される3つのNMOSトランジスタのすべてを、高耐圧NMOSトランジスタ1059,1061,1063としている。このため、実施の形態20による昇圧電位発生回路の変更例は、図70に示した実施の形態20による昇圧電位発生回路と同様の効果を奏する。
【0411】
なお、図14のレベル変換回路81として図22のレベル変換回路を用いることもできる。そして、さらに、図14のNMOSトランジスタ121,123,125をすべて、実施の形態19による高耐圧NMOSトランジスタにすることもできる。そして、さらに、図14のキャパシタ89として、図27のキャパシタ1039または図30のキャパシタ1043を用いることができる。
【0412】
(実施の形態21)
図72は、昇圧電位発生回路、内部電源電位発生回路および基板電位発生回路を有する、一般的な半導体装置において、昇圧電位発生回路、内部電源電位発生回路および基板電位発生回路の動作開始のタイミングを説明するための図である。図72を参照して、縦軸は電圧を示し、横軸は時間を示している。
【0413】
図72を参照して、一般的な半導体装置においては、外部電源電位extVccがまず入力される。そして、この外部電源電位extVccを受けて、内部電源電位発生回路が動作を開始し、内部電源電位intVccを発生する。この内部電源電位intVccを受けて、昇圧電位発生回路が動作を開始し、昇圧電位Vppを発生し始める。一方、基板電位発生回路もまた内部電源電位intVccを受けて、動作を開始し、基板電位Vbbを発生し始める。
【0414】
ここで、外部電源電位extVccが入力されると、それに応じて、基板電位発生回路の動作が開始していないにもかかわらず、基板電位Vbbが上昇する。このため、基板電位Vbbが上昇した時刻(基板電位Vbbが正である時刻)に、昇圧電位発生回路が動作し始め、昇圧電位Vppを発生した場合には半導体装置を構成するトランジスタが破壊される恐れがある。実施の形態21による半導体装置はこのような問題点を解決するためになされたものである。
【0415】
図73は、本発明の実施の形態21による半導体装置の概略を示すブロック図である。
【0416】
図73を参照して、実施の形態21による半導体装置は、基板電位発生回路1095、内部電源電位発生回路1097および昇圧電位発生回路1099を含む。
【0417】
基板電位発生回路1095は、外部電源電位extVccを受けて、動作を開始し始め、基板電位Vbbを発生する。内部電源電位発生回路1097は、外部電源電位extVccを受けて、動作を開始し、内部電源電位intVccを発生する。そして、昇圧電位発生回路1099は、内部電源電位intVccを受けて、動作を開始し、昇圧電位Vppを発生する。
【0418】
図74は、図73の半導体装置を構成する基板電位発生回路1095、内部電源電位発生回路1097および昇圧電位発生回路1099が動作を開始するタイミングを説明するための図である。図74を参照して、縦軸は電圧を示し、横軸は時間を示している。
【0419】
まず、半導体装置には、外部電源電位extVccが入力される。それに応じて、半導体装置の基板電位が上昇する。時刻aにおいて、基板電位発生回路は外部電源電位extVccに基づき動作を開始する。そして、基板電位Vbbを発生し、時間とともに、基板電位Vbbは負になっていく。
【0420】
次に、基板電位発生回路1095が動作を開始した後、内部電源電位発生回路1097が動作を開始し、時刻bにおいて、内部電源電位intVccが急速に立上がり始める。
【0421】
次に、昇圧電位発生回路1099は、内部電源電位発生回路1097からの内部電源電位intVccを受けて、動作を開始し始め、時刻cにおいて、昇圧電位Vppは急速に立上がり始める。
【0422】
以上のように、実施の形態21による半導体装置においては、基板電位発生回路1095を外部電源電位extVccに基づき動作させるとともに、昇圧電位発生回路1099は内部電源電位発生回路1097からの内部電源電位intVccに基づき動作するようにしている。このため、基板電位発生回路1095が動作した後に、昇圧電位発生回路1099が動作する。したがって、基板電位Vbbが正のときに大きな昇圧電位Vppが半導体装置に印加されることはなく、すなわち、基板電位Vbbが十分負になったときに大きな昇圧電位Vppが半導体装置に印加されるため、半導体装置を構成するトランジスタの破壊を防止することができる。すなわち、実施の形態21による半導体装置においては、その信頼性を向上させることができる。
【0423】
なお、図73の基板電位発生回路1095としては、図12、図15、図32および図34の降圧電位発生回路を用いることができる。また、図73の昇圧電位発生回路1099としては、図10、図14、図27、図30、図70および図71の昇圧電位発生回路を用いることができる。
【0424】
【発明の効果】
以上ように、本発明の請求項1のレベル変換回路においては、第1および第2の電流遮断手段は、レベルシフト手段の入力部または出力部に貫通電流が流れる状態になる前に、第1のノードと第2のノードとの間の電流経路を遮断する。
【0425】
このため、第1のノードと第2のノードとの間の貫通電流を阻止できる。
本発明の請求項2のレベル変換回路においては、入力部電流遮断用の第1導電型トランジスタおよび出力部電流遮断用の第2導電型トランジスタは第1のレベルの信号が入力される前にオフになる。出力部電流遮断用の第1導電型トランジスタおよび入力部電流遮断用の第2導電型トランジスタは、第1のレベルの信号の入力か停止される前にオフになる。
【0426】
すなわち、入力部電流遮断用の第1導電型トランジスタ、出力部電流遮断用の第2導電型トランジスタ、出力部電流遮断用第1導電型トランジスタまたは入力部電流遮断用の第2導電型トランジスタは、レベルシフト手段の入力部または出力部に貫通電流が流れる状態になる前に、第1のノードと第2のノードとの間の電流経路を遮断する。
【0427】
このため、第1のノードと第2のノードとの間の貫通電流を阻止することができる。
【0428】
本発明の請求項3のレベル変換回路においては、第1および第2の電流遮断手段は、レベルシフト手段の入力部または出力部に貫通電流が流れる状態になるときに、第1のノードと第2のノードとの間の電流経路を遮断する。
【0429】
このため、第1のノードと第2のノードとの間の貫通電流を阻止できる。
本発明の請求項4のレベル変換回路においては、入力部遮断用の第1導電型トランジスタおよび出力部電流遮断用の第2導電型トランジスタは、第1のレベルの信号が入力されるときにオフになる。出力部電流遮断用の第1導電型トランジスタおよび入力部電流遮断用の第2導電型トランジスタは、第1のレベルの信号の入力が停止されることきにオフになる。
【0430】
すなわち、入力部電流遮断用の第1導電型トランジスタ、出力部電流遮断用の第2導電型トランジスタ、出力部電流遮断用の第1導電型トランジスタまたは入力部電流遮断用の第2導電型トランジスタは、レベルシフト手段の入力部または出力部に貫通電流が流れる状態になるときに、第1のノードと第2のノードとの間の電流経路を遮断する。
【0431】
このため、第1のノードと第2のノードとの間の貫通電流を阻止できる。
本発明の請求項5のレベル変換回路においては、第1の入力部電位設定手段、第1の出力部電位設定手段、第2の入力部電位設定手段および第2の出力部電位設定手段は、それぞれ、入力部電流遮断用の第1導電型トランジスタと入力部第1導電型トランジスタとの間のノード、出力部電流遮断用の第1導電型トランジスタと出力部第1導電型トランジスタとの間のノード、入力部電流遮断用の第2導電型トランジスタと入力部第2導電型トランジスタとの間のノードおよび出力部電流遮断用の第2導電型トランジスタと出力部第2導電型トランジスタとの間のノードの電位を所定の電位に設定する。
【0432】
このため、入力部電流遮断用の第1導電型トランジスタと入力部第1導電型トランジスタとの間のノード、出力部電流遮断用の第1導電型トランジスタと出力部第1導電型トランジスタとの間のノード、入力部電流遮断用の第2導電型トランジスタと入力部第2導電型トランジスタとの間のノードおよび出力部電流遮断用の第2導電型トランジスタと出力部第2導電型トランジスタとの間のノードにノイズが乗るのを防止でき、ラッチアップの要因を除去できる。
【0433】
本発明の請求項6のレベル変換回路においては、第1の入力部用の抵抗、第1の出力部用の抵抗、第2の入力部用の抵抗および第2の出力部用の抵抗は、それぞれ、入力部電流遮断用の第1導電型トランジスタと入力部第1導電型トランジスタとの間のノード、出力部電流遮断用の第1導電型トランジスタと出力部第1導電型トランジスタとの間のノード、入力部電流遮断用の第2導電型トランジスタと入力部第2導電型トランジスタとの間のノードおよび出力部電流遮断用の第2導電型トランジスタと出力部第2導電型トランジスタとの間のノードの電位を所定の電位に設定する。
【0434】
このため、入力部電流遮断用の第1導電型トランジスタと入力部第1導電型トランジスタとの間のノード、出力部電流用の第1導電型トランジスタと出力部第1導電型トランジスタとの間のノード、入力部電流遮断用の第2導電型トランジスタと入力部第2導電型トランジスタとの間のノードおよび出力部電流遮断用の第2導電型トランジスタと出力部第2導電型トランジスタとの間のノードにノイズが乗るのを防止でき、ラッチアップの要因を除去できる。
【0435】
本発明の請求項7のレベル変換回路においては、第1の入力部電位設定手段としての第1導電型トランジスタ、第1の出力部電位設定手段としての第1導電型トランジスタ、第2の入力部電位設定手段としての第2導電型トランジスタおよび第2の出力部電位設定手段としての第2導電型トランジスタは、それぞれ、入力部電流遮断用の第1導電型トランジスタと入力部第1導電型トランジスタとの間のノード、出力部電流遮断用の第1導電型トランジスタと出力部第1導電型トランジスタとの間のノード、入力部電力遮断用の第2導電型トランジスタと入力部第2導電型トランジスタとの間のノードおよび出力部電流遮断用の第2導電型トランジスタとを出力部第2導電型トランジスタとの間のノードの電位を所定の電位に設定する。
【0436】
このため、入力部電流遮断用の第1導電型トランジスタと入力部第1導電型トランジスタとの間のノード、出力部電流遮断用の第1導電型トランジスタと出力部第1導電型トランジスタとの間のノード、入力電流遮断用第2導電型トランジスタと入力部第2導電型トランジスタとの間のノードおよび出力部電流遮断用の第2導電型トランジスタと出力部第2導電型トランジスタとの間のノードにノイズが乗るのを防止でき、ラッチアップの要因を除去できる。
【0437】
本発明の請求項8のレベル変換回路においては、遅延手段により、遅延させた第1のレベルの信号がレベルシフト手段に入力される。すなわち、レベルシフト手段の入力部または出力部は、遅延後の第1のレベルの信号に基づいて、貫通電流が流れる状態になる。
【0438】
第1および第2の電流遮断手段は、遅延前の第1のレベルの信号に基づき、第1のノードと第2のノードとの間の電流経路を遮断し、貫通電流を阻止する。
【0439】
このように、遅延手段を設けることにより、レベルシフト手段に入力する信号と、第1および第2の電流遮断手段に入力する信号とを共通にして、貫通電流を阻止しているため、別々にする場合に比し、信号配線の本数を減らすことができる。
【0440】
本発明の請求項9のレベル変換回路においては、遅延手段により遅延させた第1のレベルの信号がレベルシフト手段に入力される。すなわち、レベルシフト手段の入力部または出力部は、遅延後の第1のレベルの信号に基づいて、貫通電流が流れる状態になる。
【0441】
入力部電流遮断用の第1導電型トランジスタおよび出力部電流遮断用の第2導電型トランジスタは、遅延前の第1のレベルの信号の入力に応じてオフになる。出力部電流遮断用の第1導電型トランジスタおよび入力部電流遮断用の第2導電型トランジスタは、遅延前の第1のレベルの信号の入力停止に応じてオフになる。
【0442】
すなわち、入力電流遮断用の第1導電型トランジスタ、出力部電流遮断用の第2導電型トランジスタ、出力部電流遮断用の第1導電型トランジスタまたは入力部電流遮断用の第2導電型トランジスタは、遅延前の第1のレベルの信号に応じて、レベルシフト手段の入力部または出力部に貫通電流が流れる状態になる前に、第1のノードと第2のノードとの間の電流経路を遮断し、貫通電流を阻止する。
【0443】
このように、遅延手段を設けることにより、レベルシフト手段に入力する信号と、入力部電流遮断用の第1導電型トランジスタ、出力部電流遮断用の第2導電型トランジスタ、出力部電流遮断用の第1導電型トランジスタおよび入力部電流遮断用の第2導電型トランジスタに入力する信号とを共通にして、貫通電流を阻止しているため、別々にする場合に比し、信号配線の本数を減らすことができる。
【0444】
本発明の請求項10の内部電位発生回路においては、レベル変換手段は、そこに貫通電流が流れる状態になる前に、第2のレベルの電位を有する第1のノードと第3のレベルの電位を有する第2のノードとの間の電流経路を遮断する。このため、第1のノードと第2のノードとの間の貫通電流を阻止できる。
【0445】
ポンプ手段の電荷伝達トランジスタは、その制御電極に、第4のレベルの電位を受けたときにオンし、電荷を第3のノードに出力する。これにより、第3のノードは、第2のレベルの電位になる。
【0446】
第4のレベルの電位と第2のレベルの電位との電位差の絶対値は、電荷伝達トランジスタのしきい値電圧の絶対値よりも大きい。第3のノードと第1のノードとは接続されており、レベル変換手段は、第3のノードの第2のレベルの電位に基づき、第2のレベルの信号を出力する。
【0447】
このように、第3のノードの電位と電荷伝達トランジスタの制御電極の電位との電位差の絶対値が、電荷伝達トランジスタのしきい値電圧の絶対値よりも大きいため、効率よく第3のノードに電荷を伝達できる。
【0448】
さらに、第3のノードと第1のノードとが接続されているが、第1のノードと第2のノードとの間の貫通電流を阻止できるため、効率よく、内部電位を発生できる。
【0449】
本発明の請求項11の内部電位発生回路においては、レベル変換手段は、そこに貫通電流が流れる状態になるときに、第2のレベルの電位を有する第1のノードと第3のレベルの電位を有する第2のノードとの間の電流経路を遮断する。このため、第1のノードと第2のノードとの間の貫通電流を阻止できる。
【0450】
ポンプ手段の電荷伝達トランジスタは、その制御電極に、第4のレベルの電位を受けたときにオンし、電荷を第3のノードに出力する。これにより、第3のノードは、第2のレベルの電位になる。
【0451】
第4のレベルの電位と第2のレベルの電位との電位差の絶対値は、電荷伝達トランジスタのしきい値電圧の絶対値よりも大きい。第3のノードと第1のノードとは接続されており、レベル変換手段は、第3のノードの第2のレベルの電位に基づき第2のレベルの信号を出力する。
【0452】
このように、第3のノードの電位と電荷伝達トランジスタの制御電極の電位との電位差の絶対値が、電荷伝達トランジスタのしきい値電圧の絶対値よりも大きいため、効率よく第3のノードに電荷を出力できる。
【0453】
さらに、第3のノードと第1のノードとが接続されているが、第1のノードと第2のノードとの間の貫通電流を阻止できるため、効率よく内部電位を発生できる。
【0454】
本発明の請求項12の内部電位発生回路においては、ポンプ手段に含まれる電位決定手段は、レベル変換手段からパルスとして出力される第2のレベルの信号に応答して、その電位が変化する第4のノードの電位の変化の絶対値が、所定値よりも小さく変化するように、第4のノードの電位を決定する。このため、第4のノードの電位の、上がりすぎ、または下がりすぎを防止できる。
【0455】
本発明の請求項13の内部電位発生回路においては、ダイオード接続されたトランジスタは、レベル変換手段からパルスとして出力される第2のレベルの信号に応答して、その電位が変化する第4のノードの電位の変化の絶対値が、所定値よりも小さく変化するように第4のノードの電位を決定する。このため、第4のノードの電位の上がりすぎ、または下がりすぎを防止することができる。
【0456】
本発明の請求項14の内部電位発生回路においては、トランジスタは、その制御電極に第4のレベルの信号が繰り返し印加されても破壊されない、高耐圧トランジスタである。このため、内部電位発生回路の信頼性を向上させることができる。
【0457】
本発明の請求項15の内部電位発生回路においては、レベル変換手段は、そこに貫通電流が流れる状態になる前に、第2のレベルの電位を有する第1のノードと第3のレベルの電位を有する第2のノードとの間の電流経路を遮断する。このため、第1のノードと第2のノードとの間の貫通電流を阻止できる。
【0458】
ポンプ手段の電荷伝達トランジスタは、その制御電極に、第4のレベルの電位を受けたときにオンし、電荷を第5のノードに出力する。これにより、第5のノードは、第2のレベルの電位になる。
【0459】
第4のレベルの電位と第2のレベルの電位との電位差の絶対値は、電荷伝達トランジスタのしきい値電圧の絶対値よりも大きい。第5のノードと第1のノードとは接続されており、レベル変換手段は、第5のノードの第2のレベルの電位に基づき、第2のレベルの信号を出力する。
【0460】
このように、第5のノードの電位と電荷伝達トランジスタの制御電極の電位との電位差の絶対値が、電荷伝達トランジスタのしきい値電圧の絶対値よりも大きいため、効率よく第5のノードに電荷を伝達できる。
【0461】
さらに、第5のノードと第1のノードとが接続されているが、第1のノードと第2のノードとの間の貫通電流を阻止できるため、効率よく、内部電位を発生できる。
【0462】
本発明の請求項16の内部電位発生回路においては、レベル変換手段は、そこに貫通電流が流れる状態になるときに、第2のレベルの電位を有する第1のノードと第3のレベルの電位を有する第2のノードとの間の電流経路を遮断する。このため、第1のノードと第2のノードとの間の貫通電流を阻止できる。
【0463】
ポンプ手段の電荷伝達トランジスタは、その制御電極に、第4のレベルの電位を受けたときにオンし、電荷を第5のノードに出力する。これにより、第5のノードは、第2のレベルの電位になる。
【0464】
第4のレベルの電位と第2のレベルの電位との電位差の絶対値は、電荷伝達トランジスタのしきい値電圧の絶対値よりも大きい。第5のノードと第1のノードとは接続されており、レベル変換手段は、第5のノードの第2のレベルの電位に基づき、第2のレベルの信号を出力する。
【0465】
このように、第5のノードの電位と電荷伝達トランジスタの制御電極の電位との電位差の絶対値が、電荷伝達トランジスタのしきい値電圧の絶対値よりも大きいため、効率よく第5のノードに電荷を出力できる。
【0466】
さらに、第5のノードと第1のノードとが接続されているが、第1のノードと第2のノードとの間の貫通電流を阻止できるため、効率よく内部電位を発生できる。
【0467】
本発明の請求項17の内部電位発生回路においては、ポンプ手段に含まれる電位決定手段は、レベル変換手段からパルスとして出力される第2のレベルの信号に応答して、その電位が変化する第6のノードの電位の変化の絶対値が、所定値よりも小さく変化するように、第6のノードの電位を決定する。このため、第6のノードの電位の上がりすぎ、または下がりすぎを防止できる。
【0468】
本発明の請求項18の内部電位発生回路においては、ダイオード接続されたトランジスタは、レベル変換手段からパルスとして出力される第2のレベルの信号に応答して、その電位が変化する第6のノードの電位の変化の絶対値が、所定値よりも小さく変化するように第6のノードの電位を決定する。このため、第6のノードの電位の上がりすぎ、または下がりすぎを防止することができる。
【0469】
本発明の請求項19の内部電位発生回路においては、トランジスタは、その制御電極に第4のレベルの信号が繰返し印加されても破壊されない、高耐圧トランジスタである。このため、内部電位発生回路の信頼性を向上させることができる。
【0470】
本発明の請求項20の内部電位発生回路においては、トランジスタの不純物を含む領域の濃度の高い部分と制御電極のエッジとの間の距離が、制御電極の側壁に形成された絶縁膜により、制御電極のエッジと不純物を含む領域の濃度の高い部分との間の距離が決定されるトランジスタに比し、長い。
【0471】
このため、本発明の請求項20の内部電位発生回路が有するトランジスタは、制御電極の側壁に形成された絶縁膜により制御電極のエッジと不純物を含む領域の濃度の高い部分との間の距離が決定されるトランジスタに比し、高電圧が印加されてもパンチスルーを起こしにくく、破壊されにくい。すなわち、この内部電位発生回路は高電圧が印加されても破壊されにくいトランジスタを有しているため、その信頼性が高い。
【0472】
本発明の請求項21の内部電位発生回路においては、MOSトランジスタからなるキャパシタ、電位固定MOSトランジスタまたは電荷伝達トランジスタは、ウェルを形成することなく、半導体基板上に直接、第1電極および第2電極が形成されているため、しきい値電圧の絶対値が小さくなる。このため、MOSトランジスタは、キャパシタになりやすい。さらに、電位固定MOSトランジスタおよび電荷伝達トランジスタは、効率よく電荷を伝達することができる。
【0473】
本発明の請求項22の内部電位発生回路においては、チャージポンプを行なうキャパシタがディプリーショントランジスタであるため、内部電位発生回路の動作範囲で、常にチャネルが形成されている。このため、チャネルの解消によるリーク電流の発生を防止できる。
【0474】
本発明の請求項23の内部電位発生回路においては、チャージポンプを行なうキャパシタとしてのディプリーショントランジスタは、ウェルを形成することなく、半導体基板上に直接、第1電極および第2電極が形成するため、しきい値電圧の絶対値が小さくなる。このため、ディプリーショントランジスタは、キャパシタになりやすい。
【0479】
本発明の請求項2のレベル変換回路においては、入力部用の第1および第2電流遮断手段は、入力部用の第1および第2導電型トランジスタが同時にオンになる前に、第1のノードと第2のノードとの間の電流経路を遮断する。さらに、出力部用の第1および第2の電流遮断手段は、出力部用の第1および第2導電型トランジスタが同時にオンになる前に、第1のノードと第2のノードとの間の電流経路を遮断する。このため、第1のノードと第2のノードとの間の貫通電流を阻止できる。
【0480】
本発明の請求項2のレベル変換回路においては、第1導電型トランジスタである入力部用の第1電流遮断手段および第2導電型トランジスタである入力部用の第2電流遮断手段は、入力部用の第1および第2導電型トランジスタが同時にオンになる前に、第1のノードと第2のノードとの間の電流経路を遮断する。さらに、第1導電型トランジスタである出力部用の第1電流遮断手段および第2導電型トランジスタである出力部用の第2電流遮断手段は、出力部用の第1および第2導電型トランジスタが同時にオンになる前に、第1のノードと第2のノードとの間の電流経路を遮断する。このため、第1のノードと第2のノードとの間の貫通電流を阻止することができる。
【0481】
本発明の請求項2のレベル変換回路においては、入力部用の第1および第2の電流遮断手段は、入力部用の第1および第2導電型トランジスタが同時にオンになるときに、第1のノードと第2のノードとの間の電流経路を遮断する。さらに、出力部用の第1および第2の電流遮断手段は、出力部用の第1および第2導電型トランジスタが同時にオンになるときに、第1のノードと第2のノードとの間の電流経路を遮断する。このため、第1のノードと第2のノードとの間の貫通電流を阻止できる。
【0482】
本発明の請求項2のレベル変換回路において、第1導電型トランジスタである入力部用の第1電流遮断手段および第2導電型トランジスタである入力部用の第2電流遮断手段は、入力部用の第1および第2導電型トランジスタが同時にオンになるときに、第1のノードと第2のノードとの間の電流経路を遮断する。さらに、第1導電型トランジスタである出力部用の第1電流遮断手段および第2導電型トランジスタである出力部用の第2電流遮断手段は、出力部用の第1および第2導電型トランジスタが同時にオンになるときに、第1のノードと第2のノードとの間の電流経路を遮断する。このため、第1のノードと第2のノードとの間の貫通電流を阻止することができる。
【0483】
本発明の請求項28の半導体装置においては、第2のトランジスタの第2不純物領域の、制御電極長方向の長さは、第1のトランジスタの第2不純物領域の、制御電極長方向の長さより長いため、第2のトランジスタに高電圧が印加されても、第1のトランジスタに比し、パンチスルーが生じにくく、破壊されにくい。このため第2のトランジスタを有する半導体装置は、その信頼性を向上できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の実施の形態1によるレベル変換回路の詳細を示す回路図である。
【図2】 図1のレベル変換回路の動作を説明するためのタイミング図である。
【図3】 本発明の実施の形態2によるレベル変換回路の詳細を示す回路図である。
【図4】 図3のレベル変換回路の動作を説明するためのタイミング図である。
【図5】 本発明の実施の形態3によるレベル変換回路の詳細を示す回路図である。
【図6】 本発明の実施の形態3によるレベル変換回路の変更例の詳細を示す回路図である。
【図7】 本発明の実施の形態4によるレベル変換回路の詳細を示す回路図である。
【図8】 一般的な、昇圧電位発生回路の詳細を示す回路図である。
【図9】 図8の昇圧電位発生回路の動作を説明するためのタイミング図である。
【図10】 本発明の実施の形態5による内部電位発生回路としての昇圧電位発生回路の詳細を示す回路図である。
【図11】 図10の昇圧電位発生回路の動作を説明するためのタイミング図である。
【図12】 本発明の実施の形態6による内部電位発生回路としての降圧電位発生回路の詳細を示す回路図である。
【図13】 図12の降圧電位発生回路の動作を説明するためのタイミング図である。
【図14】 本発明の実施の形態7による内部電位発生回路としての昇圧電位発生回路の詳細を示す回路図である。
【図15】 本発明の実施の形態8による内部電位発生回路としての降圧電位発生回路の詳細を示す回路図である。
【図16】 一般的な、MOSトランジスタの構造を示す図である。
【図17】 本発明の実施の形態9による内部電位発生回路に用いられるMOSトランジスタの構造を示す図である。
【図18】 本発明の実施の形態11による内部電位発生ユニットを示す概略ブロック図である。
【図19】 図18の内部電位発生ユニットの動作を説明するためのタイミング図である。
【図20】 本発明の実施の形態12による内部電位発生ユニットを示す概略ブロック図である。
【図21】 図20の内部電位発生ユニットの動作を説明するためのタイミング図である。
【図22】 本発明の実施の形態13によるレベル変換回路の詳細を示す回路図である。
【図23】 本発明の実施の形態14によるレベル変換回路の詳細を示す回路図である。
【図24】 一般的な内部電位発生回路としての昇圧電位発生回路の詳細を示す回路図である。
【図25】 図24のキャパシタ1017およびNMOSトランジスタ77の構造を示す図である。
【図26】 図24の一般的な昇圧電位発生回路の動作を説明するためのタイミング図である。
【図27】 本発明の実施の形態15による内部電位発生回路としての昇圧電位発生回路の詳細を示す回路図である。
【図28】 図27のキャパシタ1039およびNMOSトランジスタ97の構造を示す図である。
【図29】 図27の昇圧電位発生回路の動作を説明するためのタイミング図である。
【図30】 本発明の実施の形態16による内部電位発生回路としての昇圧電位発生回路の詳細を示す回路図である。
【図31】 図30のキャパシタ1043およびNMOSトランジスタ97の構造を示す図である。
【図32】 本発明の実施の形態17による内部電位発生回路としての降圧電位発生回路の詳細を示す回路図である。
【図33】 図32の降圧電位発生回路の動作を説明するためのタイミング図である。
【図34】 本発明の実施の形態18による内部電位発生回路としての降圧電位発生回路の詳細を示す回路図である。
【図35】 一般的なNMOSトランジスタの製造方法の第1のステップを説明するための図である。
【図36】 一般的なNMOSトランジスタの製造方法の第2のステップを説明するための図である。
【図37】 一般的なNMOSトランジスタの製造方法の第3のステップを説明するための図である。
【図38】 一般的なNMOSトランジスタの製造方法の第4のステップを説明するための図である。
【図39】 一般的なNMOSトランジスタの製造方法の第5のステップを説明するための図である。
【図40】 一般的なNMOSトランジスタの製造方法の第6のステップを説明するための図である。
【図41】 一般的なNMOSトランジスタの製造方法の第7のステップを説明するための図である。
【図42】 一般的なNMOSトランジスタの製造方法の第8のステップを説明するための図である。
【図43】 一般的なNMOSトランジスタの製造方法の第9のステップを説明するための図である。
【図44】 メモリセルに用いるNMOSトランジスタの製造方法の第1のステップを説明するための図である。
【図45】 メモリセルに用いるNMOSトランジスタの製造方法の第2のステップを説明するための図である。
【図46】 メモリセルに用いるNMOSトランジスタの製造方法の第3のステップを説明するための図である。
【図47】 メモリセルに用いるNMOSトランジスタの製造方法の第4のステップを説明するための図である。
【図48】 メモリセルに用いるNMOSトランジスタの製造方法の第5のステップを説明するための図である。
【図49】 メモリセルに用いるNMOSトランジスタの製造方法の第6のステップを説明するための図である。
【図50】 メモリセルに用いるNMOSトランジスタの製造方法の第7のステップを説明するための図である。
【図51】 メモリセルに用いるNMOSトランジスタの製造方法の第8のステップを説明するための図である。
【図52】 基板トランジスタの製造方法の第1のステップを説明するための図である。
【図53】 基板トランジスタの製造方法の第2のステップを説明するための図である。
【図54】 基板トランジスタの製造方法の第3のステップを説明するための図である。
【図55】 基板トランジスタの製造方法の第4のステップを説明するための図である。
【図56】 基板トランジスタの製造方法の第5のステップを説明するための図である。
【図57】 基板トランジスタの製造方法の第6のステップを説明するための図である。
【図58】 基板トランジスタの製造方法の第7のステップを説明するための図である。
【図59】 基板トランジスタの製造方法の第8のステップを説明するための図である。
【図60】 基板トランジスタの製造方法の第9のステップを説明するための図である。
【図61】 本発明の実施の形態19による高耐圧NMOSトランジスタの製造方法の第1のステップを説明するための図である。
【図62】 本発明の実施の形態19による高耐圧NMOSトランジスタの製造方法の第2のステップを説明するための図である。
【図63】 本発明の実施の形態19による高耐圧NMOSトランジスタの製造方法の第3のステップを説明するための図である。
【図64】 本発明の実施の形態19による高耐圧NMOSトランジスタの製造方法の第4のステップを説明するための図である。
【図65】 本発明の実施の形態19による高耐圧NMOSトランジスタの製造方法の第5のステップを説明するための図である。
【図66】 本発明の実施の形態19による高耐圧NMOSトランジスタの製造方法の第6のステップを説明するための図である。
【図67】 本発明の実施の形態19による高耐圧NMOSトランジスタの製造方法の第7のステップを説明するための図である。
【図68】 本発明の実施の形態19による高耐圧NMOSトランジスタの製造方法の第8のステップを説明するための図である。
【図69】 本発明の実施の形態19による高耐圧NMOSトランジスタの製造方法の第9のステップを説明するための図である。
【図70】 本発明の実施の形態20による内部電位発生回路としての昇圧電位発生回路の詳細を示す回路図である。
【図71】 本発明の実施の形態20による内部電位発生回路としての昇圧電位発生回路の変更例を詳細に示す回路図である。
【図72】 昇圧電位発生回路、内部電源電位発生回路および基板電位発生回路を有する一般的な半導体装置において、昇圧電位発生回路、内部電源電位発生回路および基板電位発生回路が動作を開始するタイミングを説明するための図である。
【図73】 本発明の実施の形態21による半導体装置の概略を示すブロック図である。
【図74】 図73の半導体装置を構成する基板電位発生回路、内部電源電位発生回路および昇圧電位発生回路が動作を開始するタイミングを説明するための図である。
【図75】 従来のレベル変換回路の詳細を示す回路図である。
【符号の説明】
1,27 入力部電流遮断用PMOSトランジスタ、3,25 入力部用PMOSトランジスタ、5,23 入力部用NMOSトランジスタ、7,21 入力部電流遮断用NMOSトランジスタ、9,35 出力部電流遮断用PMOSトランジスタ、11,33 出力部用PMOSトランジスタ、13,31 出力部用NMOSトランジスタ、15,29 出力部電流遮断用NMOSトランジスタ、17,19,37,39,61,151,153,175,177 インバータ、41 第1の入力部用抵抗、43 第2の入力部用抵抗、45 第1の出力部用抵抗、47 第2の出力部用抵抗、51,55,111〜117,127〜131,1001,1003,1009,1011 PMOSトランジスタ、53,57,69〜77,91〜97,121〜125,1005,1007,1013,1015 NMOSトランジスタ、59 遅延回路、63,65,67,83〜89,103〜109,1017,1039,1043,1055,1057 キャパシタ、81,101 レベル変換回路、141,1019 P型半導体基板、143,1073 Pウェル、145,1023,1025,1045 ゲート電極、147 ソース電極、149 ドレイン電極、155,173制御信号発生回路、157,179 NAND回路、159 第1の波形発生部、161 第2の波形発生部、163 第1の内部電位発生回路、165 第2の内部電位発生回路、171 波形発生部,1021 Nウェル、1027,1029 P+ ソース/ドレイン電極、1031,1033,1047,1049 N+ ソース/ドレイン電極、1035 電位固定層、1037 ホール、1041,1051 領域、1053 電子、1059,1061,1063 高耐圧NMOSトランジスタ、1065 シリコン基板、1067 シリコン酸化膜、1069,1087 レジスト、1071 ボロン、1075 トランスファゲート、1077 ヒソ(n- )、1079 n- 領域、1081 高温酸化膜、1083 ヒソ(n+ )、1085 n+ 領域、1089 アルミ配線、1091 絶縁膜、1093 コンタクトホール、1095 基板電位発生回路、1097 内部電源電位発生回路、1099 昇圧電位発生回路。

Claims (28)

  1. 第1のレベルの信号に応じて、第2のレベルの信号を出力するレベルシフト手段を備え、
    前記レベルシフト手段は、
    前記第2のレベルの電位を供給する第1のノードと、第3のレベルの電位を供給する第2のノードとの間に接続され、前記第1のレベルの信号が入力される入力部と、
    前記第1のノードと、前記第2のノードとの間に接続され、前記入力部に前記第1のレベルの信号が入力されたことに応じて、前記第2のレベルの信号を出力する出力部とを含み、
    前記入力部または前記出力部は、前記第1のレベルの信号の遷移に応じて、貫通して電流が流れる状態になり、
    前記レベルシフト手段と、前記第1のノードとの間に接続される第1の電流遮断手段と、
    前記レベルシフト手段と、前記第2のノードとの間に接続される第2の電流遮断手段とをさらに備え、
    前記第1の電流遮断手段は、
    前記第1のレベルの信号が入力される前に、前記第1のノードと前記入力部との間の電流経路を遮断し、前記第1のレベルの信号の入力が停止される前に、前記第1のノードと前記出力部との間の電流経路を遮断し、
    前記第2の電流遮断手段は、
    前記第1のレベルの信号が入力される前に、前記第2のノードと前記出力部との間の電流経路を遮断し、前記第1のレベルの信号の入力が停止される前に、前記第2のノードと前記入力部との間の電流経路を遮断する、レベル変換回路。
  2. 前記入力部は、
    入力部用の第1導電型トランジスタと、
    前記入力部用の第1導電型トランジスタと直列に接続され、前記第1のレベルの信号を、その制御電極に受ける入力部用の第2導電型トランジスタとを含み、 前記入力部用の第1導電型トランジスタと、前記入力部用の第2導電型トランジスタとは、前記第1のレベルの信号の遷移時に、同時にオンし、
    前記出力部は、
    出力部用の第1導電型トランジスタと、
    前記出力部用の第1導電型トランジスタと直列に接続され、前記第1のレベルの信号を反転した信号を、その制御電極に受ける出力部用の第2導電型トランジスタとを含み、
    前記出力部用の第1導電型トランジスタと、前記出力部用の第2導電型トランジスタとは、前記第1のレベルの信号の遷移時に、同時にオンし、
    前記第1の電流遮断手段は、
    前記第1のノードと、前記入力部用の第1導電型トランジスタの一方の電極との間に接続される入力部電流遮断用の第1導電型トランジスタと、
    前記第1のノードと、前記出力部用の第1導電型トランジスタの一方の電極との間に接続される出力部電流遮断用の第1導電型トランジスタとを含み、
    前記第2の電流遮断手段は、
    前記第2のノードと、前記入力部用の第2導電型トランジスタの一方の電極との間に接続される入力部電流遮断用の第2導電型トランジスタと、
    前記第2のノードと、前記出力部用の第2導電型トランジスタの一方の電極との間に接続される出力部電流遮断用の第2導電型トランジスタとを含み、
    前記入力部電流遮断用の第1導電型トランジスタおよび前記出力部電流遮断用の第2導電型トランジスタは、前記第1のレベルの信号が、前記入力部用の第2の導電型トランジスタに入力される前に、オフになり、
    前記出力部電流遮断用の第1導電型トランジスタおよび前記入力部電流遮断用の第2導電型トランジスタは、前記入力部用の第2導電型トランジスタへの、前記第1のレベルの信号の入力が停止される前にオフになる、請求項1に記載のレベル変換回路。
  3. 第1のレベルの信号に応じて第2のレベルの信号を出力するレベルシフト手段を備え、
    前記レベルシフト手段は、
    前記第2のレベルの電位を供給する第1のノードと、第3のレベルの電位を供給する第2のノードとの間に接続され、前記第1のレベルの信号が入力される入力部と、
    前記第1のノードと、前記第2のノードとの間に接続され、前記入力部に前記第1のレベルの信号が入力されたことに応じて、前記第2のレベル信号を出力する出力部とを含み、
    前記入力部または前記出力部は、前記第1のレベルの信号の遷移に応じて、貫通して電流が流れる状態になり、
    前記レベルシフト手段と、前記第1のノードとの間に接続される第1の電流遮断手段と、
    前記レベルシフト手段と、前記第2のノードとの間に接続される第2の電流遮断手段とをさらに備え、
    前記第1の電流遮断手段は、
    前記第1のレベルの信号が入力されるときに、前記第1のノードと前記入力部との間の電流経路を遮断し、前記第1のレベルの信号の入力が停止されるときに、前記第1のノードと前記出力部との間の電流経路を遮断し、
    前記第2の電流遮断手段は、
    前記第1のレベルの信号が入力されるときに、前記第2のノードと前記出力部との間の電流経路を遮断し、前記第1のレベルの信号の入力が停止されるときに、前記第2のノードと前記入力部との間の電流経路を遮断する、レベル変換回路。
  4. 前記入力部は、
    入力部用の第1導電型トランジスタと、
    前記入力部用の第1導電型と直列に接続され、前記第1のレベルの信号を、その制御電極に受ける入力部用の第2導電型トランジスタとを含み、
    前記入力部用の第1導電型トランジスタと、前記入力部用の第2導電型トランジスタとは、前記第1のレベルの信号の遷移時に、同時にオンし、
    前記出力部は、
    出力部用の第1導電型トランジスタと、
    前記出力部用の第1導電型トランジスタと直列に接続され、前記第1のレベルの信号を反転した信号を、その制御電極に受ける、出力部用の第2導電型トランジスタとを含み、
    前記出力部用の第1導電型トランジスタと、前記出力部用の第2導電型トランジスタとは、前記第1のレベルの信号の遷移時に、同時にオンし、
    前記第1の電流遮断手段は、
    前記第1のノードと、前記入力部用の第1導電型トランジスタの一方の電極との間に接続される入力部電流遮断用の第1導電型トランジスタと、
    前記第1のノードと、前記出力部用の第1導電型トランジスタの一方の電極との間に接続される出力部電流遮断用の第1導電型トランジスタとを含み、
    前記第2の電流遮断手段は、
    前記第2のノードと、前記入力部用の第2導電型トランジスタの一方の電極との間に接続される入力部電流遮断用の第2導電型トランジスタと、
    前記第2のノードと、前記出力部用の第2導電型トランジスタの一方の電極との間に接続される出力部電流遮断用の第2導電型トランジスタとを含み、
    前記入力部電流遮断用の第1導電型トランジスタおよび前記出力部電流遮断用の第2導電型トランジスタは、前記第1のレベルの信号が、前記入力部用の第2導電型トランジスタに入力されるときに、オフになり、
    前記出力部電流遮断用の第1導電型トランジスタおよび前記入力部電流遮断用の第2導電型トランジスタは前記入力部用の第2導電型トランジスタへの、前記第1のレベルの信号の入力が停止されるときにオフになる、請求項3に記載のレベル変換回路。
  5. 前記第1の電流遮断手段は、
    前記入力部電流遮断用の第1導電型トランジスタと、前記入力部用の第1導電型トランジスタとの間のノードの電位を設定するための第1の入力部電位設定手段と、
    前記出力部電流遮断用の第1導電型トランジスタと、前記出力部用の第1導電型トランジスタとの間のノードの電位を設定するための第1の出力部電位設定手段とをさらに含み、
    前記第2の電流遮断手段は、
    前記入力部電流遮断用の第2導電型トランジスタと、前記入力部用の第2導電型トランジスタとの間のノードの電位を設定するための第2の入力部電位設定手段と、
    前記出力部電流遮断用の第2導電型トランジスタと、前記出力部用の第2導電型トランジスタとの間のノードの電位を設定するための第2の出力部電位設定手段とをさらに含む、請求項2または4に記載のレベル変換回路。
  6. 前記第1の入力部電位設定手段は、
    前記入力部電流遮断用の第1導電型トランジスタに並列に接続される第1の入力部用の抵抗であり、
    前記第1の出力部電位設定手段は、
    前記出力部電流遮断用の第1導電型トランジスタに並列に接続される第1の出力部用の抵抗であり、
    前記第2の入力部電位設定手段は、
    前記入力部電流遮断用の第2導電型トランジスタに並列に接続される第2の入力部用の抵抗であり、
    前記第2の出力部電位設定手段は、
    前記出力部電流遮断用の第2導電型トランジスタに並列に接続される第2の出力部用の抵抗である、請求項5に記載のレベル変換回路。
  7. 前記第1の入力部電位設定手段は、
    前記入力部電流遮断用の第1導電型トランジスタに並列に接続される第1導電型トランジスタであり、
    前記第1の出力部電位設定手段は、
    前記出力部電流遮断用の第1導電型トランジスタに並列に接続される第1導電型トランジスタであり、
    前記第2の入力部電位設定手段は、
    前記入力部電流遮断用の第2導電型トランジスタに並列に接続される第2導電型トランジスタであり、
    前記第2の出力部電位設定手段は、
    前記出力部電流遮断用の第2導電型トランジスタに並列に接続される第2導電型トランジスタである、請求項5に記載のレベル変換回路。
  8. 前記第1のレベルの信号を遅延させて、前記入力部に入力する遅延手段をさらに備え、
    前記第1の電流遮断手段は、
    前記第1の電流遮断手段への、遅延前の前記第1のレベルの信号の入力に応じて、前記第1のノードと前記入力部との間の電流経路を遮断し、前記第1の電流遮断手段への、遅延前の前記第1のレベルの信号の入力停止に応じて、前記第1のノードと前記出力部との間の電流経路を遮断し、
    前記第2の電流遮断手段は、
    前記第2の電流遮断手段への、遅延前の前記第1のレベルの信号の入力に応じて、前記第2のノードと前記出力部との間の電流経路を遮断し、前記第2の電流遮断手段への、遅延前の前記第1のレベルの信号の入力停止に応じて、前記第2のノードと前記入力部との間の電流経路を遮断する、請求項1に記載のレベル変換回路。
  9. 前記入力部は、
    入力部用の第1導電型トランジスタと、
    前記入力部用の第1導電型トランジスタと直列に接続され、遅延された前記第1のレベルの信号を、その制御電極に受ける入力部用の第2導電型トランジスタとを含み、
    前記入力部用の第1導電型トランジスタと、前記入力部用の第2導電型トランジスタとは、前記第1のレベルの信号の遷移時に、同時にオンし、
    前記出力部は、
    出力部用の第1導電型トランジスタと、
    前記出力部用の第1導電型トランジスタと直列に接続され、遅延された前記第1のレベルの信号を反転した信号を、その制御電極に受ける、出力部用の第2導電型トランジスタとを含み、
    前記出力部用の第1導電型トランジスタと、前記出力部用の第2導電型トランジスタとは、前記第1のレベルの信号の遷移時に、同時にオンし、
    前記第1の電流遮断手段は、
    前記第1のノードと、前記入力部用の第1導電型トランジスタの一方の電極との間に接続される入力部電流遮断用の第1導電型トランジスタと、
    前記第1のノードと、前記出力部用の第1導電型トランジスタの一方の電極との間に接続される出力部電流遮断用の第1導電型トランジスタとを含み、
    前記第2の電流遮断手段は、
    前記第2のノードと、前記入力部用の第2導電型トランジスタの一方の電極との間に接続される入力部電流遮断用の第2導電型トランジスタと、
    前記第2のノードと、前記出力部用の第2導電型トランジスタの一方の電極との間に接続される出力部電流遮断用の第2導電型トランジスタとを含み、
    前記入力部電流遮断用の第1導電型トランジスタおよび前記出力部電流遮断用の第2導電型トランジスタは、遅延前の前記第1のレベルの信号に応じてオフになり、
    前記出力部電流遮断用の第1導電型トランジスタおよび前記入力部電流遮断用の第2導電型トランジスタは、遅延前の前記第1のレベルの信号の入力停止に応じてオフになる、請求項8に記載のレベル変換回路。
  10. パルスとして入力される第1のレベルの信号に応じて、第2のレベルの信号をパルスとして出力するレベル変換手段を備え、
    前記レベル変換手段は、
    そこから出力される前記第2のレベルの信号の供給源となる前記第2のレベルの電位を有する第1のノードと、第3のレベルの電位を有する第2のノードとの間に接続され、
    前記レベル変換手段は、
    前記第1のレベルの信号に応じて前記第2のレベルの信号を出力するレベルシフト手段を含み、
    前記レベルシフト手段は、
    前記第1のレベルの信号が入力される入力部と、
    前記入力部に前記第1のレベルの信号が入力されたことに応じて、前記第2のレベルの信号を出力する出力部とを含み、
    前記入力部または前記出力部は、前記第1のレベルの信号の遷移に応じて、貫通して電流が流れる状態になり、
    前記レベルシフト手段は、
    前記レベルシフト手段と、前記第1のノードとの間に接続される第1の電流遮断手段と、
    前記レベルシフト手段と、前記第2のノードとの間に接続される第2の電流遮断手段とをさらに含み、
    前記第1の電流遮断手段は、
    前記第1のレベルの信号が入力される前に、前記第1のノードと前記入力部との間の電流経路を遮断し、前記第1のレベルの信号の入力が停止される前に、前記第1のノードと前記出力部との間の電流経路を遮断し、
    前記第2の電流遮断手段は、
    前記第1のレベルの信号が入力される前に、第2のノードと前記出力部との間の電流経路を遮断し、前記第1のレベルの信号の入力が停止される前に、前記第2のノードと前記入力部との間の電流経路を遮断し、
    前記レベル変換手段からパルスとして出力される前記第2のレベルの信号に応じて、電荷を断続的に出力するポンプ手段をさらに備え、
    前記ポンプ手段の出力ノードである第3のノードは、断続的に出力される前記電荷により、内部電位としての前記第2のレベルの電位にされ、
    前記第1のノードと前記第3のノードとが接続され、
    前記ポンプ手段は、
    前記レベル変換手段からパルスとして出力される前記第2のレベルの信号に応答して、その電位が変化する第4のノードに、その制御電極が接続される電荷伝達トランジスタを含み、
    前記電荷伝達トランジスタは、前記第4のノードの電位が、前記第2のレベルの信号の出力に応じた第4のレベルになったときにオンし、前記電荷を前記第3のノードに出力し、
    前記第4のレベルの電位と前記第2のレベルの電位との電位差の絶対値は、前記電荷伝達トランジスタのしきい値電圧の絶対値より大きい、内部電位発生回路。
  11. パルスとして入力される第1のレベルの信号に応じて、第2のレベルの信号をパルスとして出力するレベル変換手段を備え、
    前記レベル変換手段は、
    そこから出力される前記第2のレベルの信号の供給源となる前記第2のレベルの電位を有する第1のノードと第3のレベルの電位を有する第2のノードとの間に接続され、
    前記レベル変換手段は、
    前記第1のレベルの信号に応じて前記第2のレベルの信号を出力するレベルシフト手段を含み、
    前記レベルシフト手段は、
    前記第1のレベルの信号が入力される入力部と、
    前記入力部に前記第1のレベルの信号が入力されたことに応じて、前記第2のレベルの信号を出力する出力部とを含み、
    前記入力部または前記出力部は、前記第1のレベルの信号の遷移に応じて、貫通して電流が流れる状態になり、
    前記レベルシフト手段は、
    前記レベルシフト手段と、前記第1のノードとの間に接続される第1の電流遮断手段と、
    前記レベルシフト手段と、前記第2のノードとの間に接続される第2の電流遮断手段とをさらに含み、
    前記第1の電流遮断手段は、
    前記第1のレベルの信号が入力されるときに、前記第1のノードと前記入力部との間の電流経路を遮断し、前記第1のレベルの信号の入力が停止されるときに、前記第1のノードと前記出力部との間の電流経路を遮断し、
    前記第2の電流遮断手段は、
    前記第1のレベルの信号が入力されるときに、第2のノードと前記出力部との間の電流経路を遮断し、前記第1のレベルの信号の入力が停止されるときに、前記第2のノードと前記入力部との間の電流経路を遮断し、
    前記レベル変換手段からパルスとして出力される前記第2のレベルの信号に応じて、電荷を断続的に出力するポンプ手段をさらに備え、
    前記ポンプ手段の出力ノードである第3のノードは、断続的に出力される前記電荷により、内部電位としての前記第2のレベルの電位にされ、
    前記第1のノードと前記第3のノードとは接続され、
    前記ポンプ手段は、
    前記レベル変換手段からパルスとして出力される前記第2のレベルの信号に応答して、その電位が変化する第4のノードに、その制御電極が接続される電荷伝達トランジスタを含み、
    前記電荷伝達トランジスタは、前記第4のノードの電位が、前記第2のレベルの信号の出力に応じた第4のレベルになったときにオンし、前記電荷を前記第3のノードに出力し、
    前記第4のレベルの電位と前記第2のレベルの電位との電位差の絶対値は、前記電荷伝達トランジスタのしきい値電圧の絶対値より大きい、内部電位発生回路。
  12. 前記ポンプ手段は、
    前記レベル変換手段からパルスとして出力される前記第2のレベルの信号に応答して、その電位が変化する前記第4のノードの電位の変化の絶対値が、所定値よりも小さく変化するように、前記第4のノードの電位を決定する電位決定手段を含む、請求項10または11に記載の内部電位発生回路。
  13. 前記電位決定手段は、
    前記第3のノードと、前記第4のノードとの間に直列に接続される少なくとも1つのトランジスタであり、前記少なくとも1つのトランジスタはダイオード接続される、請求項12に記載の内部電位発生回路。
  14. 前記ポンプ手段は、
    その一方の電極が、前記レベル変換手段からパルスとして出力される前記第2のレベルの信号に応答して、その電位が変化する第4のノードに接続されるトランジスタを含み、
    前記トランジスタは、
    前記第4のノードに接続された一方の電極に前記第4のレベルの電位が繰り返し印加されても破壊されない、請求項10または11に記載の内部電位発生回路。
  15. パルスとして入力される第1のレベルの信号に応じて、第2のレベルの信号をパルスとして出力するレベル変換手段を備え、
    前記レベル変換手段は、
    そこから出力される前記第2のレベルの信号の供給源となる前記第2のレベルの電位を有する第1のノードと、第3のレベルの電位を有する第2のノードとの間に接続され、
    前記レベル変換手段は、
    前記第1のノードと、前記第2のノードとの間に接続され、前記第1のレベルの信号が入力される入力部と、
    前記第1のノードと、前記第2のノードとの間に接続され、前記入力部に前記第1のレベルの信号が入力されることに応じて、前記第2のレベルの信号を出力する出力部と含み、
    前記入力部は、
    その一方電極が前記第1のノードに接続される入力部用の第1導電型トランジスタと、
    その一方電極が前記第2のノードに接続され、前記第1のレベルの信号を、その制御電極に受ける入力部用の第2導電型トランジスタと、
    前記入力部用の第1導電型トランジスタの他方電極と第3のノードとの間に接続される入力部用の第1電流遮断手段と、
    前記入力部用の第2導電型トランジスタの他方電極と前記第3のノードとの間に接続される入力部用の第2電流遮断手段とを含み、
    前記入力部用の第1電流遮断手段は、
    前記第1のレベルの信号が入力される前に前記入力部用の第1導電型トランジスタと前記第3のノードとの間の電流経路を遮断し、前記第1のレベルの信号の入力が停止される前に、前記入力部用の第1導電型トランジスタと前記第3のノードとの間を導通させ、
    前記入力部用の第2電流遮断手段は、
    前記第1のレベルの信号の入力が停止される前に、前記入力部用の第2導電型トランジスタと前記第3のノードとの間の電流経路を遮断し、前記第1のレベルの信号が入力される前に、前記入力部用の第2導電型トランジスタと前記第3のノードとの間を導通させ、
    前記出力部は、
    その一方電極が前記第1のノードに接続される出力部用の第1導電型トランジスタと、
    その一方電極が前記第2のノードに接続され、前記第1のレベルの信号を反転した信号を、その制御電極に受ける出力部用の第2導電型トランジスタと、
    前記出力部用の第1導電型トランジスタの他方電極と第4のノードとの間に接続される出力部用の第1電流遮断手段と、
    前記出力部用の第2導電型トランジスタの他方電極と前記第4のノードとの間に接続される出力部用の第2電流遮断手段とを含み、
    前記出力部用の第1電流遮断手段は、
    前記第1のレベルの信号の入力が停止される前に前記出力部用の第1導電型トランジスタと前記第4のノードとの間の電流経路を遮断し、前記第1のレベルの信号が入力される前に、前記出力部用の第1導電型トランジスタと前記第4のノードとの間を導通させ、
    前記出力部用の第2電流遮断手段は、
    前記第1のレベルの信号が入力される前に、前記出力部用の第2導電型トランジスタと第4のノードとの間に電経路を遮断し、前記第1のレベルの信号の入力が停止される前に、前記出力部用の第2導電型トランジスタと前記第4のノードとの間を導通させ、
    前記入力部用の第1導電型トランジスタの制御電極は前記第4のノードに接続され、
    前記出力部用の第1導電型トランジスタの制御電極は、前記第3のノードに接続され、
    前記レベル変換手段からパルスとして出力される前記第2のレベルの信号に応じて、電荷を断続的に出力するポンプ手段をさらに備え、
    前記ポンプ手段の出力ノードである第5のノードは断続的に出力される前記電荷により、内部電位としての前記第2のレベルの電位にされ、
    前記第1のノードと前記第5のノードとが接続され、
    前記ポンプ手段は、
    前記レベル変換手段からパルスとして出力される前記第2のレベルの信号に応答して、その電位が変化する第6のノードに、その制御電極が接続される電荷伝達トランジスタを含み、
    前記電荷伝達トランジスタは、前記第6のノードの電位が、前記第2のレベルの信号の出力に応じて第4のレベルになったときにオンし、前記電荷を前記第5のノードに出力し、
    前記第4のレベルの電位と前記第2のレベルの電位との電位差の絶対値は、前記電荷伝達トランジスタのしきい値電圧の絶対値より大きい、内部電位発生回路。
  16. パルスとして入力される第1のレベルの信号に応じて、第2のレベルの信号をパルスとして出力するレベル変換手段を備え、
    前記レベル変換手段は、
    そこから出力される前記第2のレベルの信号の供給源となる前記第2のレベルの電位を有する第1のノードと第3のレベルの電位を有する第2のノードとの間に接続され、
    前記レベル変換手段は、
    前記第1のノードと、前記第2のノードとの間に接続され、前記第1のレベルの信号が入力される入力部と、
    前記第1のノードと、前記第2のノードとの間に接続され、前記入力部に前記第1のレベルの信号が入力されたことに応じて、前記第2のレベルの信号を出力する出力部とを含み、
    前記入力部は、
    その一方電極が前記第1のノードに接続される入力部用の第1導電型トランジスタと、
    その一方電極が前記第2のノードに接続され、前記第1のレベルの信号をその制御電極に受ける入力部用の第2導電型トランジスタと、
    前記入力部用の第1導電型トランジスタの他方電極と第3のノードとの間に接続される入力部用の第1電流遮断手段と、
    前記入力部用の第2導電型トランジスタの他方電極と前記第3のノードとの間に接続される入力部用の第2電流遮断手段とを含み、
    前記入力部用の第1電流遮断手段は、
    前記第1のレベルの信号が入力されるときに前記入力部用の第1導電型トランジスタと前記第3のノードとの間の電流経路を遮断し、前記第1のレベルの信号の入力が停止されるときに、前記入力部用の第1導電型トランジスタと前記第3のノードとの間を導通させ、
    前記入力部用の第2電流遮断手段は、
    前記第1のレベルの信号の入力が停止されるときに、前記入力部用の第2導電型トランジスタと前記第3のノードとの間の電流経路を遮断し、前記第1のレベルの信号が入力されるときに、前記入力第用の第2導電型トランジスタと前記第3のノードとの間を導通させ、
    前記出力部は、
    その一方電極が前記第1のノードに接続される出力部用の第1導電型トランジスタと、
    その一方電極が前記第2のノードに接続され、前記第1のレベルの信号を反転した信号を、その制御電極に受ける出力部用の第2導電型トランジスタと、
    前記出力部用の第1導電型トランジスタの他方電極と第4のノードとの間に接続される出力部用の第1電流遮断手段と、
    前記出力部用の第2導電型トランジスタの他方電極と前記第4のノードとの間に接続される出力部用の第2電流遮断手段とを含み、
    前記出力部用の第1電流遮断手段は、
    前記第1のレベルの信号の入力が停止されるときに前記出力部用の第1導電型トランジスタと前記第4のノードとの間の電流経路を遮断し、前記第1のレベルの信号が入力されるときに、前記出力部用の第1導電型トランジスタと前記第4のノードとの間を導通させ、
    前記出力部用の第2電流遮断手段は、
    前記第1のレベルの信号が入力されるときに、前記出力部用の第2導電型トランジスタと前記第4のノードとの間の電流経路を遮断し、前記第1のレベルの信号の入力が停止されるときに、前記出力部用の第2導電型トランジスタと前記第4のノードとの間を導通させ、
    前記入力部用の第1導電型トランジスタの制御電極は、前記第4のノードに接続され、
    前記出力部用の第1導電型トランジスタの制御電極は、前記第3のノードに接続され、
    前記レベル変換手段からパルスとして出力される前記第2のレベルの信号に応じて、電荷を断続的に出力するポンプ手段をさらに備え、
    前記ポンプ手段の出力ノードである第5のノードは、断続的に出力される前記電荷により、内部電位としての前記第2のレベルの電位にされ、
    前記第1のノードと前記第5のノードとが接続され、
    前記ポンプ手段は、
    前記レベル変換手段からパルスとして出力される前記第2のレベルの信号に応答して、その電位が変化する第6のノードに、その制御電極が接続される電荷伝達トランジスタを含み、
    前記電荷伝達トランジスタは、前記第6のノードの電位が、前記第2のレベルの信号の出力に応じた第4のレベルになったときにオンし、前記電荷を前記第5のノードに出力し、
    前記第4のレベルの電位と前記第2のレベルの電位との電位差の絶対値は、前記電荷伝達トランジスタのしきい値電圧の絶対値より大きい、内部電位発生回路。
  17. 前記ポンプ手段は、
    前記レベル変換手段からパルスとして出力される前記第2のレベルの信号に応答して、その電位が変化する前記第6のノードの電位の変化の絶対値が、所定値よりも小さく変化するように、前記第6のノードの電位を決定する電位決定手段を含む、請求項15または16に記載の内部電位発生回路。
  18. 前記電位決定手段は、
    前記第5のノードと前記第6のノードとの間に直列に接続される少なくとも1つのトランジスタであり、前記少なくとも1つのトランジスタはダイオード接続される、請求項17に記載の内部電位発生回路。
  19. 前記ポンプ手段は、
    その一方電極が、前記レベル変換手段からパルスとして出力される前記第2のレベルの信号に応答して、その電位が変化する第6のノードに接続されるトランジスタを含み、
    前記トランジスタは、
    前記第6のノードに接続された前記一方の電極に前記第4のレベルの電位が繰返し印加されても破壊されない、請求項15または16に記載の内部電位発生回路。
  20. 前記トランジスタにおいては、
    異方性エッチングを経て、その制御電極の側壁に絶縁膜を形成し、その絶縁膜に覆われていない不純物を含む領域の表面上にレジストを形成し、前記不純物を含む領域の濃度より高い前記不純物を、前記レジストが形成されていない、前記不純物を含む領域に注入することにより、前記不純物を含む領域に濃度の高い部分が作られる、請求項13、14、18または19のいずれか1項に記載の内部電位発生回路。
  21. 前記ポンプ手段は、
    チャージポンプを行なう少なくとも1つのキャパシタと、
    少なくとも1つのノードを所定の電位に固定する少なくとも1つの電位固定MOSトランジスタとを含み、
    前記キャパシタはMOSトランジスタであり、
    前記キャパシタ、前記電位固定MOSトランジスタまたは前記電荷伝達トランジスタは、
    ウェルを形成することなく、半導体基板上に直接、第1電極および第2電極が形成される、請求項10、11、15または16のいずれか1項に記載の内部電位発生回路。
  22. 前記ポンプ手段は、チャージポンプを行なうキャパシタを含み、
    前記キャパシタは、ディプリーショントランジスタである、請求項10、11、15または16のいずれか1項に記載の内部電位発生回路。
  23. 前記ディプリーショントランジスタは、ウェルを形成することなく、半導体基板上に直接、第1および第2電極が形成される、請求項22に記載の内部電位発生回路。
  24. 第1のレベルの信号に応じて、第2のレベルの信号を出力するレベル変換回路であって、
    前記第2のレベルの電位を供給する第1のノードと、第3のレベルの電位を供給する第2のノードとの間に接続され、前記第1のレベルの信号が入力される入力部と、
    前記第1のノードと、前記第2のノードとの間に接続され、前記入力部に前記第1のレベルの信号が入力されたことに応じて、前記第2のレベルの信号を出力する出力部とを含み、
    前記入力部は、
    その一方電極が前記第1のノードに接続される入力部用の第1導電型トランジスタと、
    その一方電極が前記第2のノードに接続され、前記第1のレベルの信号を、その制御電極に受ける入力部用の第2導電型トランジスタと、
    前記入力部用の第1導電型トランジスタの他方電極と第3のノードとの間に接続される入力部用の第1電流遮断手段と、
    前記入力部用の第2導電型トランジスタの他方電極と前記第3のノードとの間接続される入力部用の第2電流遮断手段とを含み、
    前記入力部用の第1電流遮断手段は、
    前記第1のレベルの信号が入力される前に前記入力部用の第1導電型トランジスタと前記第3のノードとの間の電流経路を遮断し、前記第1のレベルの信号の入力が停止される 前に、前記入力部用の第1導電型トランジスタと前記第3のノードとの間を導通させ、
    前記入力部用の第2電流遮断手段は、
    前記第1のレベルの信号の入力が停止される前に、前記入力部用の第2導電型トランジスタと前記第3のノードとの間の電流経路を遮断し、前記第1のレベルの信号が入力される前に、前記入力部用の第2導電型トランジスタと前記第3のノードとの間を導通させ、
    前記出力部は、
    その一方電極が前記第1のノードとに接続される出力部用の第1導電型トランジスタと、
    その一方電極が前記第2のノードに接続され、前記第1のレベルの信号を反転した信号を、その制御電極に受ける出力部用の第2導電型トランジスタと、
    前記出力部用の第1導電型トランジスタの他方電極と第4のノードとの間に接続される出力部用の第1電流遮断手段と、
    前記出力部用の第2導電型トランジスタの他方電極と前記第4のノードとの間に接続される出力部用の第2電流遮断手段とを含み、
    前記出力部用の第1電流遮断手段は、
    前記第1のレベルの信号の入力が停止される前に前記出力部用の第1導電型トランジスタと前記第4のノードとの間の電流経路を遮断し、前記第1のレベルの信号が入力される前に、前記出力部用の第1導電型トランジスタと前記第4のノードとの間を導通させ、
    前記出力部用の第2電流遮断手段は、
    前記第1のレベルの信号が入力される前に、前記出力部用の第2導電型トランジスタと前記第4のノードとの間の電流経路を遮断し、前記第1のレベルの信号の入力が停止される前に、前記出力部用の第2導電型トランジスタと前記第4のノードとの間を導通させ、
    前記入力部用の第1導電型トランジスタの制御電極は、前記第4のノードに接続され、
    前記出力部用の第1導電型トランジスタの制御電極は、前記第3のノードに接続される、レベル変換回路
  25. 前記入力部の第1電流遮断手段および前記出力部用の第1電流遮断手段は、第1導電型トランジスタであり、その第1導電型トランジスタは、その制御電極に、第4のレベルの信号が入力されたときに、オフになり、前記第4のレベルの信号の入力が停止されたときにオンになり、
    前記入力部用の第2電流遮断手段および前記出力部用の第2電流遮断手段は、第2導電型トランジスタであり、その第2導電型トランジスタは、その制御電極に、前記第4のレベルの信号が入力されたときにオンになり、前記第4のレベルの信号の入力が停止されたときにオフになり、
    前記第4のレベルの信号は、前記第1のレベルの信号よりも早いタイミングで入力または停止される、請求項24に記載のレベル変換回路
  26. 第1のレベルの信号に応じて、第2のレベルの信号を出力するレベル変換回路であって、
    前記第2のレベルの電位を供給する第1のノードと、第3のレベルの電位を供給する第2のノードとの間に接続され、前記第1のレベルの信号が入力される入力部と、
    前記第1のノードと、前記第2のノードとの間に接続され、前記入力部に前記第1のレベルの信号が入力されたことに応じて、前記第2のレベルの信号を出力する出力部とを含み、
    前記入力部は、
    その一方電極が前記第1のノードに接続される入力部用の第1導電型トランジスタと、
    その一方電極が前記第2のノードに接続され、前記第1のレベルの信号を、その制御電極に受ける入力部用の第2導電型トランジスタと、
    前記入力部用の第1導電型トランジスタの他方電極と第3のノードとの間に接続される入力部用の第1電流遮断手段と、
    前記入力部用の第2の導電型トランジスタの他方電極と前記第3のノードとの間に接続される入力部用の第2電流遮断手段とを含み、
    前記入力部用の第1電流遮断手段は、
    前記第1のレベルの信号が入力されるときに前記入力部用の第1導電型トランジスタと前記第3のノードとの間の電流経路を遮断し、前記第1のレベルの信号の入力が停止されるときに、前記入力部用の第1導電型トランジスタと前記第3のノードとの間を導通させ、
    前記入力部用の第2電流遮断手段は、
    前記第1のレベルの信号の入力が停止されるときに、前記入力部用の第2導電型トランジスタと前記第3のノードとの間の電流経路を遮断し、前記第1のレベルの信号が入力されるときに、前記入力部用の第2導電型トランジスタと前記第3のノードとの間を導通させ、
    前記出力部は、
    その一方電極が前記第1のノードに接続される出力部用の第1導電型トランジスタと、
    その一方電極が前記第2のノードに接続され、前記第1のレベルの信号を反転した信号を、その制御電極に受ける出力部用の第2導電型トランジスタと、
    前記出力部用の第1導電型トランジスタの他方電極と第4のノードとの間に接続される出力部用の第1電流遮断手段と、
    前記出力部用の第2導電型トランジスタの他方電極と前記第4のノードとの間に接続される出力部用の第2電流遮断手段とを含み、
    前記出力部用の第1電流遮断手段は、
    前記第1のレベルの信号の入力が停止されるときに前記出力部用の第1導電型トランジスタと前記第4のノードとの間の電流経路を遮断し、前記第1のレベルの信号が入力されるときに、前記出力部用の第1導電型トランジスタと前記第4のノードとの間を導通させ、
    前記出力部用の第2電流遮断手段は、
    前記第1のレベルの信号が入力されるときに、前記出力部用の第2導電型トランジスタと前記第4のノードとの間の電流経路を遮断し、前記第1のレベルの信号の入力が停止されるときに、前記出力部用の第2導電型トランジスタと前記第4のノードとの間を導通させ、
    前記入力部用の第1導電型トランジスタの制御電極は前記第4のノードとに接続され、
    前記出力部用の第1導電型トランジスタの制御電極は、前記第3のノードに接続される、レベル変換回路。
  27. 前記入力部用の第1電流遮断手段および前記出力部用の第1電流遮断手段は、第1導電型トランジスタであり、その第1導電型トランジスタは、その制御電極に第4のレベルの信号が入力されたときにオフになり、前記第4のレベルの信号が停止されたときにオンになり、
    前記入力部用の第2電流遮断手段および前記出力部用の第2電流遮断手段は、第2導電型トランジスタであり、その第2導電型トランジスタは、その制御電極に、前記第4のレベルの信号が入力されたときにオンになり、前記第4のレベルの信号の入力が停止されたときにオフになり、
    前記第4のレベルの信号は、前記第1のレベルの信号と同じタイミングで、入力または停止される、請求項26に記載のレベル変換回路。
  28. 第1のトランジスタと、
    第2のトランジスタとを備え、
    前記第1のトランジスタは、
    制御電極と、
    第1電極と、
    第2電極とを含み、
    前記第1電極は、
    第1不純物領域と、
    前記第2電極側に設けられ、前記第1不純物領域より低い濃度を有する第2不純物領域 とを含み、
    前記第2不純物領域の、前記制御電極長方向の長さは、前記制御電極の側壁に異方性エッチングを経て形成された絶縁膜の前記制御電極長方向の長さによって決定され、
    前記第2のトランジスタは、
    制御電極と、
    第1電極と、
    第2電極とを含み、
    前記第2電極は、
    第1不純物領域と、
    前記第2電極側に設けられ、前記第1不純物領域より低い濃度を有する第2不純物領域とを含み、
    前記第2のトランジスタの前記第2不純物領域の、前記制御電極長方向の長さは、前記第1のトランジスタの前記第2不純物領域の、前記制御電極長方向の長さより長い、半導体装置
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