JP5672051B2 - ワードライン昇圧回路、記憶装置、集積回路装置、及び電子機器 - Google Patents
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Description
図15における不揮発性半導体記憶装置10には、メインワードラインMWLm,MWLm+1、サブワードラインSWL、ソースラインSL、ビットラインBLn,BLn+1、昇圧電源ラインBPL、ソース電源ラインVSLが設けられている。
図1に、本発明の一実施形態に係るワードライン昇圧回路が適用された不揮発性半導体記憶装置の構成例のブロック図を示す。
図3に、図1のメモリーセルアレイ110、ワードライン昇圧回路140及びワードライン駆動回路150の構成例の回路図を示す。図3において、図1と同様の部分には同一符号を付し、適宜説明を省略する。
ところで、本実施形態のようにp型のMOSトランジスターによりワードラインへの昇圧電圧を供給する場合には、n型のMOSトランジスターにより構成する場合と比較して、電源へのリークが懸念される。
図5及び図6に、本実施形態における不揮発性半導体記憶装置100の第1の電源ラインSPL1に出力される昇圧電圧のシミュレーション結果の一例を示す。図5は、ロジック電源電圧VDDが1.8Vのときのシミュレーション結果の一例を表す。図6は、ロジック電源電圧VDDが1.0Vのときのシミュレーション結果の一例を表す。なお、図5及び図6では、図15の昇圧電源ラインBPLの電位も合わせて図示している。
本実施形態では、第1の駆動トランジスターTr10のゲート電圧は、ロジック電源電圧VDDと同電位である。そのため、非選択状態において、第1の駆動トランジスターTr10のソース電圧に対してゲート電圧が低くなり、オフしきれなくなって電源へ電荷が流出する。そこで、本実施形態の第1の変形例では、第1の駆動トランジスターのゲート電圧を昇圧電圧レベルに昇圧する。
本実施形態では、第1の電圧供給トランジスターTr11のゲート電圧及び第2の電圧供給トランジスターTr13のゲート電圧の各々は、第1の電源電圧VWLと同電位である。そのため、第1の電圧供給トランジスターTr11及び第2の電圧供給トランジスターTr13の各々は、昇圧によってドレインの電圧が(VWL+Vthp)以上になるとソース側へ電荷の流出が生じる。そこで、本実施形態の第2の変形例では、第1の電圧供給トランジスターTr11のゲート電圧及び第2の電圧供給トランジスターTr13のゲート電圧の各々を、昇圧電圧レベルに昇圧する。
第2の変形例では、第2の昇圧キャパシターBC2及び第3の昇圧キャパシターBC3により、第1の電圧供給トランジスターTr11のゲート及び第2の電圧供給トランジスターTr13のゲートを昇圧していたが、これに限定されるものではない。
<<第4の変形例>>
本実施形態又はその変形例における不揮発性半導体記憶装置は、極低電圧動作時でもワードラインを昇圧して十分な振幅の読み出し電流を得ることができるため、低消費電力化を図る集積回路装置への内蔵に好適である。以下では、本実施形態又はその変形例における不揮発性記憶装置が内蔵される集積回路装置としてマイクロコンピューターを例に説明するが、本発明に係る集積回路装置は、マイクロコンピューターに限定されるものではない。
本実施形態又はその変形例における不揮発性半導体記憶装置、又は図12のマイクロコンピューター400は、次のような電子機器に適用することができる。
110…メモリーセルアレイ、 120…アクセス制御回路、
122…リファレンスセル、 130…電源回路、
132…ワードライン電源スイッチ、 134…ソースライン電源スイッチ、
140,140a,140b,140c,140d…ワードライン昇圧回路、
150,150a,150b,150c,150d…ワードライン駆動回路、
160…ソースライン駆動回路、 400…マイクロコンピューター、
410…CPU、 412…ROM、 414…RAM、 416…表示ドライバー、
418…タイマー回路、 420…I/O回路、 422…電源回路、 424…バス、
500…電子機器、 510…処理部、 512…記憶部、 514…操作部、
516,820,920…表示部、 800…パーソナルコンピューター、
810,910…本体部、 830,930…操作部、 900…携帯電話機、
BC…昇圧キャパシター、 BC1…第1の昇圧キャパシター、
BC2…第2の昇圧キャパシター、 BC3…第3の昇圧キャパシター、
BLn,BLn+1…ビットライン、 BP_E…ブートパルスイネーブル信号、
INV1…第1のインバーター回路、 INV2…第2のインバーター回路、
MC,MC1…メモリーセル、 MWLm,MWLm+1…メインワードライン、
ND1…ノード、 SL…ソースライン、 SPL…ソース電源ライン、
SPL1…第1の電源ライン、 SPL2…第2の電源ライン、
SWL…サブワードライン(ワードライン)、 TF…トランスファー回路、
Tr1…ワードライン電圧供給トランジスター、
Tr2…ワードライン駆動トランジスター、 Tr10…第1の駆動トランジスター、
Tr11…第1の電圧供給トランジスター、
Tr12…第2の駆動トランジスター、 Tr13…第2の電圧供給トランジスター、
Tr14…第1のゲート制御用トランジスター(第3の駆動トランジスター)、
Tr15,Tr16…第2のゲート制御用トランジスター(第4の駆動トランジスター)、 VDD…ロジック電源電圧、 VPP…書き込み及び消去用高電圧、
VSL…ソース電源ライン、 VWL…第1の電源電圧、
XEWL…消去動作時ワードライン制御信号
Claims (12)
- メモリーセルを選択するためのワードラインに供給される昇圧電圧を生成するワードラ
イン昇圧回路であって、
前記ワードラインに前記昇圧電圧を供給するp型の第1の駆動トランジスターと、
前記第1の駆動トランジスターのゲートに高電位側電圧を供給するp型の第2の駆動トランジスターと、
前記第1の駆動トランジスターのソース電圧を第1の電源電圧に基づいて生成するp型
の第1の電圧供給トランジスターと、
前記第1の電圧供給トランジスターのソース電圧と前記第2の駆動トランジスターのソース電圧を前記第1の電源電圧に基づいて生成するp型の第2の電圧供給トランジスターと、
前記第1の駆動トランジスターのソースと前記第1の電圧供給トランジスターのドレイ
ンを接続する第1の電源ラインと、
前記第1の電圧供給トランジスターのソースと前記第2の電圧供給トランジスターのドレインと前記第2の駆動トランジスターのソースを接続する第2の電源ラインと、
第1の基準電圧と前記第1の電源ラインとの間に挿入される第1の昇圧キャパシターと
を含むことを特徴とするワードライン昇圧回路。 - 請求項1において、
前記第1の基準電位と前記第2の電圧供給トランジスターのゲートとの間に挿入される
第2の昇圧キャパシターを含むことを特徴とするワードライン昇圧回路。 - 請求項2において、
前記第1の基準電位と前記第1の電圧供給トランジスターのゲートとの間に挿入される
第3の昇圧キャパシターを含むことを特徴とするワードライン昇圧回路。 - 請求項1において、
前記第2の電圧供給トランジスターのゲートに高電位側電圧を供給するp型の第3の駆
動トランジスターを含み、
前記第2の電源ラインが前記第3の駆動トランジスターのソースに電気的に接続される
ことを特徴とするワードライン昇圧回路。 - 請求項4において、
前記第1の電圧供給トランジスターのゲートに高電位側電圧を供給するp型の第4の駆
動トランジスターを含み、
前記第2の電源ラインが前記第4の駆動トランジスターのソースに電気的に接続される
ことを特徴とするワードライン昇圧回路。 - 請求項1において、
前記第1の駆動トランジスターの基板に前記第2の電源ラインが電気的に接続されるこ
とを特徴とするワードライン昇圧回路。 - 請求項1において、
前記ワードラインが非選択状態のときに前記第2の駆動トランジスターがオンとなり、
前記第2の電源ラインの電圧が前記第1の駆動トランジスターのゲートに供給されること
を特徴とするワードライン昇圧回路。 - 前記メモリーセルと、
前記メモリーセルに接続される前記ワードラインと、
前記ワードラインに供給される前記昇圧電圧を生成する請求項1乃至7のいずれか記載
のワードライン昇圧回路とを含むことを特徴とする記憶装置。 - 請求項8において、
前記メモリーセルは、
不揮発性のメモリーセルであることを特徴とする記憶装置。 - 中央演算処理装置と、
前記中央演算処理装置によって読み出されるデータを記憶する請求項8乃至9のいず
れか記載の記憶装置とを含むことを特徴とする集積回路装置。 - 請求項8乃至9のいずれか記載の記憶装置を含むことを特徴とする電子機器。
- 請求項10記載の集積回路装置を含むことを特徴とする電子機器。
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