[發(fā)明專利]內(nèi)部電壓發(fā)生器

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201010188979.1
• 申請(qǐng)日: 2010-05-25
• 公開（公告）號(hào): CN102096433A
• 公開（公告）日: 2011-06-15
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 宋澤相;權(quán)大漢;李駿宇
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 海力士半導(dǎo)體有限公司
• 主分類號(hào): G05F1/56
• 分類號(hào): G05F1/56;G01R19/165
• 代理公司: 北京集佳知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11227
• 代理人: 楊林森;康建峰

相關(guān)申請(qǐng)的交叉引用

本申請(qǐng)要求2009年12月14日提交的韓國(guó)專利申請(qǐng)No.10-2009-0123978的優(yōu)先權(quán)，該韓國(guó)專利申請(qǐng)通過引用整體合并于此。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明的示例性實(shí)施例涉及半導(dǎo)體器件，且更具體地，涉及半導(dǎo)體器件的內(nèi)部電壓發(fā)生器。

背景技術(shù)

隨著半導(dǎo)體器件向高速操作、低功率消耗以及超精細(xì)度發(fā)展，工作電壓也進(jìn)一步降低。大多數(shù)半導(dǎo)體器件包括內(nèi)部電壓發(fā)生器，該內(nèi)部電壓發(fā)生器被配置為使用外部電源電壓來生成內(nèi)部電壓，使得半導(dǎo)體器件為其自身供應(yīng)用于內(nèi)部電路的操作的各種電壓。在設(shè)計(jì)這樣的內(nèi)部電壓發(fā)生器時(shí)，主要問題為要將內(nèi)部電壓恒定地維持在所需電平。

圖1為常規(guī)的內(nèi)部電壓發(fā)生器的電路圖。

參照?qǐng)D1，內(nèi)部電壓發(fā)生器100包括被配置為產(chǎn)生與第一參考電壓VREF_UP及第二參考電壓VREF_DN相對(duì)應(yīng)的內(nèi)部電壓VINT的第一內(nèi)部電壓驅(qū)動(dòng)單元110及第二內(nèi)部電壓驅(qū)動(dòng)單元120。第一參考電壓VREF_UP及第二參考電壓VREF_DN具有相等的電壓電平，且對(duì)應(yīng)于內(nèi)部電壓VINT的目標(biāo)電壓電平。

第一內(nèi)部電壓驅(qū)動(dòng)單元110包括第一比較器112及上拉驅(qū)動(dòng)器114。第一比較器112被配置為比較第一參考電壓VREF_UP與內(nèi)部電壓VINT的反饋電壓，且上拉驅(qū)動(dòng)器114被配置為響應(yīng)于從第一比較器112輸出的第一驅(qū)動(dòng)信號(hào)V1而受到驅(qū)動(dòng)。第一比較器112被配置有電流鏡類型的差動(dòng)放大器，且上拉驅(qū)動(dòng)器114被配置有PMOS晶體管，該P(yáng)MOS晶體管耦接于電源電壓(VDD)端子與內(nèi)部電壓(VINT)端子之間并且具有接收從第一比較器112輸出的第一驅(qū)動(dòng)信號(hào)V1的柵極。

第二內(nèi)部電壓驅(qū)動(dòng)單元120包括第二比較器122及下拉驅(qū)動(dòng)器124。第二比較器122被配置為比較第二參考電壓VREF_DN與內(nèi)部電壓VINT的反饋電壓，且下拉驅(qū)動(dòng)器124被配置為響應(yīng)于從第二比較器122輸出的第二驅(qū)動(dòng)信號(hào)V2而受到驅(qū)動(dòng)。第二比較器122被配置有電流鏡類型的差動(dòng)放大器，且下拉驅(qū)動(dòng)器124被配置有NMOS晶體管，該NMOS晶體管耦接于內(nèi)部電壓(VINT)端子與接地電壓(VSS)端子之間且具有接收從第二比較器122輸出的第二驅(qū)動(dòng)信號(hào)V2的柵極。

當(dāng)匯點(diǎn)電流(吸收電流，sink?current)ISINK經(jīng)由負(fù)載電路(未示出)流出時(shí)，內(nèi)部電壓發(fā)生器100使得第一內(nèi)部電壓驅(qū)動(dòng)單元110能夠?qū)?nèi)部電壓(VINT)端子上拉(亦即，充電)。另一方面，當(dāng)輸出電流ISOURCE自負(fù)載電路(未示出)流入時(shí)，內(nèi)部電壓發(fā)生器100使得第二內(nèi)部電壓驅(qū)動(dòng)單元120能夠?qū)?nèi)部電壓(VINT)端子下拉(亦即，放電)。也就是說，內(nèi)部電壓發(fā)生器100檢測(cè)內(nèi)部電壓(VINT)端子的電壓電平，且將目標(biāo)電壓維持在恒定電平。

然而，具有上文所描述的配置的內(nèi)部電壓發(fā)生器具有以下問題。

如上文所述，第一比較器112及第二比較器122被配置有差動(dòng)放大器。在此差動(dòng)放大器中，制造過程中的工藝變化(process?variation)可能引起偏移誤差。在此情況下，在上拉驅(qū)動(dòng)器114與下拉驅(qū)動(dòng)器124之間可形成直流路徑，如圖1的箭頭P所指示。例如，當(dāng)在內(nèi)部電壓必須維持在0.65V的情況下第一比較器112及第二比較器122中出現(xiàn)偏移誤差時(shí)，第一內(nèi)部電壓驅(qū)動(dòng)單元110的輸出電壓VOUT_UP可變?yōu)?.66V，且第二內(nèi)部電壓驅(qū)動(dòng)單元120的輸出電壓VOUT_DN可變?yōu)?.64V。因此，直流路徑P可形成為使得電流從第一內(nèi)部電壓驅(qū)動(dòng)單元110的輸出電壓(VOUT_UP)端子流向第二內(nèi)部電壓驅(qū)動(dòng)單元120的輸出電壓(VOUT_DN)端子。在此情況下，第一內(nèi)部電壓驅(qū)動(dòng)單元110從電源電壓(VDD)端子連續(xù)地輸出充電電流，以便將內(nèi)部電壓發(fā)生器100的輸出電壓VINT調(diào)整為0.66V。另一方面，第二內(nèi)部電壓驅(qū)動(dòng)單元120連續(xù)地將放電電流引至接地電壓(VSS)端子，以便將內(nèi)部電壓發(fā)生器100的輸出電壓VINT調(diào)整為0.64V。因此，內(nèi)部電壓發(fā)生器100引起不必要的功率消耗。

為解決這些問題，將第二內(nèi)部電壓驅(qū)動(dòng)單元120的第二參考電壓VREF_DN設(shè)置為高于第一內(nèi)部電壓驅(qū)動(dòng)單元110的第一參考電壓VREF_UP。一般地，將第二參考電壓VREF_DN設(shè)置為比第一參考電壓VREF_UP高大約40mV。