[发明专利]生成温度补偿用电压的半导体装置

说明书

技术领域

本发明涉及半导体装置，特别涉及生成温度补偿用电压的半导体装置。

背景技术

正在开发一种闪速存储器，该闪速存储器具有根据外部电压生成不同于外部电压的电压作为针对存储单元的写入电压、读出电压及擦除电压的电路。

一般，存储单元的特性根据温度而变化，因此在这样的闪速存储器中，需要对应于存储单元的温度特性使针对存储单元的写入电压、读出电压及擦除电压变化，即进行温度补偿。这种用以进行温度补偿的电路有例如生成使基准输入电压具有温度特性的输出电压的温度补偿电压生成电路。这种温度补偿电压生成电路例如采用电流镜电路(currentmirror circuit)。

这里，作为使用电流镜电路的电压生成电路，例如，在日本特开2001-298332号公报(专利文献1)中公开了如下结构。即，第一晶体管及第二晶体管构成电流镜电路。第三晶体管经由反转输入端子接受预定的恒定电压即比较电压，且与第一晶体管串联连接。第四晶体管经由非反转输入端子接受与第三晶体管的输出电压成比例的反馈电压，且与第二晶体管串联连接。电流源使预定电流流过第一晶体管、第二晶体管、第三晶体管及第四晶体管。偏移电路(offset circuit)与第三晶体管串联连接，使反转输入端子与非反转输入端子之间具有预定的输入偏移电压。

另外，在日本特开2001-68976号公报(专利文献2)中公开了如下结构。即，振荡器在半导体集成电路装置内具备由CMOS反相器构成的环形振荡器(ring oscillator)部和向该环形振荡器部供给电压的电压供给部。对于第一补偿单元来说，电压供给部抵消环形振荡器部的振荡频率的温度特性。第二补偿单元抵消来自构成CMOS反相器的不同导电型的MOS晶体管的阈值电压设计值的偏差导致的振荡频率的偏差。

另外，在日本特开2000-163970号公报(专利文献3)中公开了如下结构。即，反馈偏压电路(back bias circuit)对由多个晶体管构成的半导体装置，施加用以校正该晶体管的阈值电压的反馈偏压。反馈偏压发生电路由电荷泵电路构成并且输出反馈偏压。检测电路检测来自反馈偏压发生电路的反馈偏压，并根据该电压控制反馈偏压发生电路的工作的导通、断开。

另外，在日本特开2000-75946号公报(专利文献4)中公开了如下结构。即，二极管的输出电压具有负温度系数。温度补偿用MOS晶体管的栅极与二极管的一端连接。电流供给单元将漏极电流供给温度补偿用MOS晶体管，该漏极电流以在温度补偿用MOS晶体管的栅极-源极间电压具有补偿二极管的负温度系数的正温度系数的区域使温度补偿用MOS晶体管工作的方式设定。输出将二极管的输出电压和温度补偿用MOS晶体管的栅极-源极间电压相加后的电压作为基准电压。

另外，在日本特开平10-239357号公报(专利文献5)中公开了在芯片内部通过电荷泵生成负电压的电路。即，负电压检测电路检测电荷泵的输出电压是否为所希望的负电压，并输出控制信号。负电压检测电路根据电荷泵的输出电压的-(1/n)倍(n为自然数)的电压是否与正的基准电压一致来检测负电压。生成控制信号，以在电荷泵的输出电压从希望的电压下降时使电荷泵停止工作，而在未下降时使电荷泵工作。通过这种反馈控制，控制电荷泵的输出电压，以成为希望的负电压。

另外，在日本特开2004-164746号公报(专利文献6)中公开了在对非易失半导体存储器进行数据写入及数据擦除时，向存储器晶体管的控制栅极及源极等供给不受温度变化影响的高电压的结构。即，将对输出高电压进行电阻分割后的反馈电压与基准电压生成电路生成的基准电压作比较。根据该比较结果，对使外部电源电压升压的升压电路进行导通/断开控制，控制输出高电压的值。使基准电压具有温度系数，由此，决定基准电压生成电路的电路常数，以使导通/断开施加到存储晶体管的高电压的MOS(Metal Oxide Semiconductor：金属氧化物半导体)开关晶体管的阈值电压的温度系数与输出高电压的温度系数相等。

另外，在日本特开平9-83309号公报(专利文献7)中公开了生成用以相对温度变动使振荡频率稳定的温度补偿电压的结构。

另外，在日本特开2000-252804号公报(专利文献8)中公开了在检测输出晶体管的过电流过程中，生成用以补偿输出晶体管的温度特性的过电流检测用参考电压的结构。