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    • 专利摘要:
    Eine Einschalt-Schaltung beinhaltet: eine Versorgungsspannungspegel-Folgeeinheit zum Ausgeben einer ersten Vorspannung und einer zweiten Vorspannung, welche im Verhältnis zu einer Versorgungsspannung zunimmt bzw. ansteigt oder abnimmt; eine erste Versorgungsspannungs-Detektiereinheit zum Detektieren eines ersten kritischen Spannungspegels, wo ein logischer Pegel eines Einschaltsignals abhängig von der ersten Vorspannung verändert wird, wenn die Versorgungsspannung abnimmt; eine zweite Versorgungsspannungs-Detektiereinheit zum Detektieren eines zweiten kritischen Spannungspegels, wo ein logischer Pegel des Einschaltsignals in Abhängigkeit von der zweiten Vorspannung verändert wird, wenn die Versorgungsspannung ansteigt; und eine Triggereinheit zum Invertieren eines Ausgangssignals der Triggereinheit abhängig von einem ersten Detektiersignal, welches von der ersten Versorgungsspannungs-Detektiereinheit ausgegeben wird, wenn die Versorgungsspannung abnimmt, und ein zweites Detektiersignal, welches von der zweiten Versorgungsspannungs-Detektiereinheit ausgegeben wird, wenn die Versorgungsspannung ansteigt, wobei der zweite kritische Spannungspegel höher als der erste kritische Spannungspegel ist.
    公开号:DE102004010353A1
    申请号:DE200410010353
    申请日:2004-03-03
    公开日:2005-07-28
    发明作者:Chang-Ho Ichon Do
    申请人:SK Hynix Inc；
    IPC主号:G11C11-413
    专利说明:
    [0001] Dievorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Halbleiterspeichervorrichtung;und speziell auf eine Einschalt-Schaltung bzw. Hochfahrschaltungzur Verwendung in einer Halbleiterspeichervorrichtung.
    [0002] Ineiner Halbleiterspeichervorrichtung sind verschiedene interne Logikenund ein interner Spannungserzeugungsblock für einen stabilen Betrieb derin der Halbleiterspeichervorrichtung enthaltenen Elemente vorgesehen.Die internen Logiken sollten bei einem vorher festgelegten Statusinitialisiert werden, bevor die Halbleiterspeichervorrichtung normalbetrieben wird.
    [0003] Derinterne Spannungserzeugungsblock liefert eine Vorspannung an dieinternen Logiken. Wenn die interne Spannung nach dem Liefern einerVersorgungsspannung VDD nicht einen korrekten Spannungspegel erreicht,tritt ein Problem auf, wie z.B. ein Latch-up-Phänomen bzw. ein Klinke-Effekt,welches bzw. welcher dazu führt,dass die Zuverlässigkeiteiner Halbleiterspeichervorrichtung abnimmt. Deshalb ist eine Halbleiterspeichervorrichtungmit einer Einschalt- bzw. Hochfahr-Schaltung zum Initialisierender internen Logiken und zum Vermeiden des Latch-up-Phänomens aufgrund einer instabileninternen Spannungsversorgung ausgestattet.
    [0004] Wenndie Halbleiterspeichervorrichtung startet, mit einer VersorgungsspannungVDD bei ihrem Anfangszustand versorgt zu wer den, steuert die Einschalt-Schaltungdie internen Logiken, so dass die internen Logiken betrieben werdenkönnen,nachdem ein Spannungspegel der Versorgungsspannung VDD höher als einkritischer Spannungspegel der Versorgungsspannung VDD ist.
    [0005] EinEinschaltsignal, welches von der Einschalt-Schaltung ausgegebenwird, detektiert ein Ansteigen des Spannungspegels der VersorgungsspannungVDD, wodurch das Einschaltsignal von einem logischen NIEDRIG-Pegelauf einen logischen HOCH-Pegel geändert wird, wenn der Spannungspegelder Versorgungsspannung VDD höherals der kritische Spannungspegel ist.
    [0006] Aufder anderen Seite, wenn der Spannungspegel der VersorgungsspannungVDD niedriger als der kritische Spannungspegel gemacht wird, erhält das Einschaltsignaleinen logischen NIEDRIG-Pegel.
    [0007] ImAllgemeinen, wenn das Einschaltsignal auf einem logischen NIEDRIG-Pegelist, nachdem die Versorgungsspannung VDD an die Halbleiterspeichereinrichtungzugeführtist, werden Latches bzw. Klinken, welche in der internen Logik beinhaltetsind, bei einem vorher festgelegten Status initialisiert, und derinterne Spannungserzeugungsblock wird auch initialisiert.
    [0008] Mittlerweileist der kritische Spannungspegel ein erforderlicher Spannungspegelfür dieinternen Logiken, um sie normal zu betreiben. Der kritische Spannungspegelwird im Allgemeinen höherals eine Schwellwertspannung eines Metalloxid-Halbleiter-(MOS-)Transistors für analogeSchaltungen gesetzt, um stabil initialisiert zu werden.
    [0009] 1 istein schematisches Schaltbild, welches eine herkömmliche Einschalt-Schaltungzeigt, welche in einer Halbleiterspeichereinrichtung beinhaltetist.
    [0010] Wiegezeigt wird, beinhaltet die herkömmliche Einschalt-Schaltungeine Versorgungsspannungspegel-Folgeeinheit 100, eine Versorgungsspannungs-Triggereinheit 110 undeine Puffereinheit 120.
    [0011] DieVersorgungsspannungspegel-Folgeeinheit 100 erzeugt eineVorspannung Va, welche linear im Verhältnis zu einer VersorgungsspannungVDD ansteigt oder abfällt.Die Versorgungsspannungs-Triggereinheit 110 dient dazu,zu detektieren, dass ein Spannungspegel der VersorgungsspannungVDD seinen kritischen Spannungspegel abhängig von der Vorspannung Vaerhält.Die Puffereinheit 120 puffert ein Detektierbalkensignalbzw. Detektierstrichsignal detb, welches von der Versorgungsspannungs-Triggereinheit 110 ausgegebenwird, zum Erzeugen eines Einschaltsignals pwrup.
    [0012] Hierbeiist die Spannungspegel-Folgeeinheit 100 mit einem erstenWiderstand R1 und einem zweiten Widerstand R2 ausgestattet, welchezwischen der Versorgungsspannung VDD und einer Erdspannung VSS zurSpannungsteilung angeschlossen sind.
    [0013] DieVersorgungsspannungs-Triggereinheit 110 beinhaltet einenP-Kanal-Metalloxidhalbleiter-(PMOS-)Transistor MP0, einen N-Kanal-Metalloxidhalbleiter-(NMOS-)TransistorMN0 und einen ersten Inverter INV0.
    [0014] DerPMOS-Transistor MP0 ist zwischen der Versorgungsspannung VDD undeinem Knoten N1 angeschlossen und sein Gate ist mit der ErdspannungVSS verbunden. Der NMOS-Transistor MN0 ist zwischen der ErdspannungVSS und dem Knoten N1 angeschlossen und sein Gate ist mit der VorspannungVa verbunden. Der erste Inverter INV0 empfängt ein Detektiersignal detvon dem Knoten N1, um das Detektierbalkensignal detb auszugeben.Hierbei kann der PMOS-Transistor MP0 durch ein anderes Lastelementersetzt werden, welches den gleichen gültigen bzw. zulässigen Widerstandaufweist wie der PMOS-Transistor MP0.
    [0015] Währenddessenist die Puffereinheit 120 mit einer Vielzahl von InverternINV1 bis INV4 ausgestattet, um das Detektierbalkensignal debt zuempfangen, um das Einschaltsignal pwrup auszugeben.
    [0016] 2 istein Zeitdiagramm, welches den Betrieb der Einschalt-Schaltung zeigt,welche in 1 gezeigt wird.
    [0017] DieVorspannung Va, welche von der Versorgungsspannungspegel-Folgeeinheit 100 ausgegeben wird,folgt einer mathematischen Formel, welche nachfolgend gezeigt wird.
    [0018] Dasheißt,die Vorspannung Va wird erhöht,wenn der Spannungspegel der Versorgungsspannung VDD erhöht wird.Wenn die Vorspannung Va erhöhtwird, so dass sie höherals eine Schwellwertspannung des NMOS-Transistors MN0 ist, wirdder NMOS-TransistorMN0 angeschaltet und das Detektiersignal det wird abhängig vonden Strömenverändert,welche in den PMOS-TransistorMP0 und dem NMOS-Transistor MN0 fließen.
    [0019] Beieinem Anfangszustand wird das Detektiersignal det erhöht, wobeies der Versorgungsspannung VDD folgt. Danach, da die VorspannungVa erhöhtist, weist der NMOS-Transistor MN0 einen erhöhten Stromfluss auf, und dasDetektiersignal det wird auf einen logischen NIEDRIG-Pegel bei einemvorher festgelegten Spannungspegel der Versorgungsspannung VDD geändert. Zudieser Zeit, wenn der Pegel des Detektiersignals det einen logischenSchwellwert des ersten Inverters INV0 kreuzt, wird ein Pegel desDetektierbalkensignals detb erhöht,wobei er der Versor gungsspannung VDD folgt. Das Detektierbalkensignaldetb, welches von dem ersten Inverter detb ausgegeben wird, wirdin der Puffereinheit 120 gepuffert und wird als das Einschaltsignalpwrup ausgegeben, welches einen logischen HOCH-Pegel besitzt.
    [0020] Währenddessen,wenn die Halbleiterspeichereinrichtung abgeschaltet ist, verändert dieVersorgungsspannungspegel-Folgeeinheit 100 das Einschaltsignalpwrup in einen logischen NIEDRIG-Pegel, wenn die VersorgungsspannungVDD niedriger als der kritische Spannungspegel wird.
    [0021] Wennjedoch die Halbleiterspeichereinrichtung normal betrieben wird,nachdem die Versorgungsspannung stabilisiert ist, kann ein plötzlicherLeistungsabfall der Versorgungsspannung VDD auftreten, aufgrundeines Leistungsrauschens oder eines Leistungsverbrauchs eines Widerstandes.Deshalb ist es möglich,dass die herkömmlicheEinschalt-Schaltung das Einschaltsignal pwrup auf einen logischenNIEDRIG-Pegel zurücksetzt,nachdem es den plötzlichenSpannungsabfall detektiert.
    [0022] Seitdemeine Betriebsspannung füreine Halbleiterspeichervorrichtung geeignet ist, einen niedrigen Spannungspegeldet entsprechend der fortgeschrittenen Technologie zu besitzen,tritt das oben beschriebene Problem einleuchtender Weise auf, während dieHalbleiterspeichervorrichtung betrieben wird.
    [0023] DasEinschaltsignal pwrup wird auf einen logischen HOCH-Pegel zurückgesetzt,wenn die Versorgungsspannung VDD wieder stabilisiert ist. Jedochkann das Zurücksetzendes Einschaltsignals pwrup zu einem Fehlbetrieb der Halbleiterspeichereinrichtungführen.
    [0024] Deshalbkann es wünschenswertsein, den kritischen Spannungspegel der Versorgungsspannung VDDzu erniedrigen, um ein anomales Zurücksetzen des Einschaltsignalspwrup zu verhindern.
    [0025] Wennder kritische Spannungspegel erniedrigt wird, werden jedoch interneLogiken, welche in der Halbleiterspeichereinrichtung beinhaltetsind, auf einem niedrigen Spannungspegel initialisiert, was eininstabiles Initialisieren der internen Logiken verursacht.
    [0026] Deshalbkann es nahezu unmöglichsein, das anormale Zurücksetzendes Einschaltsignals pwrup zu verhindern und genug Spielraum für das stabileInitialisieren der internen Logiken zu gewinnen, wenn die herkömmlicheEinschalt-Schaltung genutzt wird.
    [0027] Esist deshalb eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Einschalt-Schaltungfür dasVerwenden in einer Halbleiterspeichervorrichtung zu liefern, welchedie Fähigkeitbesitzt, ein anomales Zurücksetzeneines Einschaltsignals zu verhindern und genug Spielraum für das stabileInitialisieren der internen Logiken zu gewinnen.
    [0028] Entsprechendeinem Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung wird geliefert: eineVersorgungsspannungspegel-Folgeeinheit zum Ausgeben einer erstenVorspannung und einer zweiten Vorspannung, welche sich proportionalzu einer Versorgungsspannung erhöhtoder erniedrigt; eine erste Versorgungsspannungs-Detektiereinheit zum Detektieren einesersten kritischen Spannungspegels, wo ein logischer Pegel einesEinschaltsignals abhängigvon der ersten Vorspannung gerändertwird, wenn die Versorgungsspannung abfällt; eine zweite Versorgungsspannungs-Detektiereinheitzum Detektieren eines zweiten kritischen Spannungspegels, wo einlogischer Pegel des Einschaltsignals in Abhängigkeit von der zweiten Vorspannunggeändertwird, wenn die Versorgungsspannung zunimmt bzw. ansteigt; und eine Triggereinheitzum Invertieren eines Ausgangssignals der Triggereinheit abhängig voneinem ersten Detektiersignal, welches von der ersten Spannungsversorgungs-Detektiereinheitausgegeben wird, wenn die Versorgungsspannung abfällt, undein zweites Detektiersignal, welches von der zweiten Spannungsversorgungs-Detektiereinheitausgegeben wird, wenn die Versorgungsspannung ansteigt, wobei derzweite kritische Spannungspegel höher als der erste kritischeSpannungspegel ist.
    [0029] Entsprechendeinem anderen Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung wird geliefert:eine Versorgungsspannungspegel-Folgeeinheitzum Ausgeben einer Vorspannung, welche in Abhängigkeit zu einer Versorgungsspannungansteigt oder abnimmt; eine erste Versorgungsspannungs-Detektiereinheitzum Detektieren eines ersten kritischen Spannungspegels, bei welchemein logischer Pegel eines Einschaltsignals in Abhängigkeitvon der Vorspannung geändertwird, wenn die Versorgungsspannung abnimmt; eine zweite Versorgungsspannungs-Detektiereinheitzum Detektieren eines zweiten kritischen Spannungspegels, bei welchem einlogischer Pegel des Einschaltsignals abhängig von der Vorspannung geändert wird,wenn die Versorgungsspannung ansteigt; und eine Triggereinheit zumInvertieren eines Ausgangssignals der Triggereinheit in Abhängigkeitvon einem ersten Detektiersignal, welches von der ersten Spannungsversorgungs-Detektiereinheit ausgegebenwird, wenn die Versorgungsspannung abnimmt, und ein zweites Detektiersignal,welches von der zweiten Spannungsversorgungs-Detektiereinheit ausgegebenwird, wenn die Versorgungsspannung ansteigt, wobei der zweite kritischeSpannungspegel höherals der erste kritische Spannungspegel ist.
    [0030] Dieobigen und andere Aufgaben und Merkmale der vorliegenden Erfindungwerden aus der folgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsformenersichtlich, welche in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen gegeben werden,in welchen:
    [0031] 1 einschematisches Schaltbild ist, welches eine herkömmliche Einschalt-Schaltungzeigt;
    [0032] 2 einZeitdiagramm ist, welches den Betrieb der Einschalt-Schaltung, welchein 1 gezeigt wird, zeigt;
    [0033] 3 einschematisches Schaltbild ist, welches eine Einschalt-Schaltung entsprechendeiner ersten bevorzugten Ausführungsformder vorliegenden Erfindung zeigt;
    [0034] 4 einZeitdiagramm ist, welches einen Betrieb der Einschalt-Schaltungzeigt, welche in 3 gezeigt wird; und
    [0035] 5 einSchaltbild ist, welches eine Einschalt-Schaltung entsprechend einerzweiten bevorzugten Ausführungsformder vorliegenden Erfindung zeigt.
    [0036] Nachfolgendwird eine Halbleiterspeichervorrichtung entsprechend der vorliegendenErfindung mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen detailliertbeschrieben.
    [0037] 3 istein schematisches Schaltbild, welches eine Einschalt-Schaltung zumVerwenden in einer Halbleiterspeichervorrichtung entsprechend einerersten bevorzugten Ausführungsformder vorliegenden Erfindung zeigt.
    [0038] Wiegezeigt wird, beinhaltet die Einschalt-Schaltung eine Versorgungsspannungspegel-Folgeeinheit 200,eine erste Versorgungsspannungs-Detektiereinheit 210A,eine zweite Spannungsde tektiereinheit 210B, eine Triggereinheit 220 undeine Puffereinheit 230.
    [0039] DieVersorgungsspannungspegel-Folgeeinheit 200 erzeugt eineerste Vorspannung V1 und eine zweite Vorspannung V2, welche linearim Verhältniszu einem Spannungspegel einer Versorgungsspannung VDD ansteigenoder abnehmen.
    [0040] Dieerste Versorgungsspannungs-Detektiereinheit 210A dientdazu, zu detektieren, dass ein Spannungspegel der VersorgungsspannungVDD ein erster kritischer Spannungspegel der Versorgungsspannung VDDin Abhängigkeitzur ersten Vorspannung V1 wird, und damit ein erstes Detektierbalkensignaldet1b auszugeben. Die zweite Versorgungsspannungs-Detektiereinheit 210B dientdazu, zu detektieren, dass der Spannungspegel der VersorgungsspannungVDD zu einem zweiten kritischen Spannungspegel der VersorgungsspannungVDD in Abhängigkeitzu der zweiten Vorspannung V2 wird, und damit ein zweites Detektierbalkensignaldet2b auszugeben. Hierbei wird der zweite kritische Spannungspegelso gesetzt, dass er höherals der erste kritische Spannungspegel ist.
    [0041] DieTriggereinheit 220 invertiert ein Ausgangssignal der Triggereinheit 220 abhängig vondem ersten Detektierbalkensignal det1b, wenn die VersorgungsspannungVDD erniedrigt wird, oder invertiert ein Ausgangssignal der Triggereinheit 220 abhängig vondem zweiten Detektierbalkensignal det2b, wenn die VersorgungsspannungVDD erhöhtwird.
    [0042] DiePuffereinheit 230 puffert ein Ausgangssignal der Triggereinheit 220,um ein Einschaltsignal pwrup auszugeben.
    [0043] DieVersorgungsspannungspegel-Folgeeinheit 200 beinhaltet einenersten Widerstand R1, einen zweiten Widerstand R2 und einen drittenWiderstand R3, welche seriell zwischen der Versor gungsspannung VDDund einer Erdspannung VSS zur Spannungsteilung angeschlossen sind.Hierbei könnendie ersten bis dritten WiderständeR1 bis R3 durch aktive Elemente, wie z.B. Metalloxid-Halbleiter-(MOS-)Transistorenersetzt werden.
    [0044] Dieerste Versorgungsspannungs-Detektiereinheit 210A beinhalteteinen ersten P-Kanal-Metalloxidhalbleiter-(PMOS-)Transistor MP1,einen ersten N-Kanal-Metalloxidhalbleiter-(NMOS-)Transistor MN1und einen ersten Inverter INV5.
    [0045] Dererste PMOS-Transistor MP1 ist zwischen der Versorgungsspannung VDDund einem ersten Knoten N2 angeschlossen, und ein Gate des erstenPMOS-Transistors MP1 ist mit der Erdspannung VSS verbunden. Dererste NMOS-Transistor MN1 ist zwischen der Erdspannung VSS und demersten Knoten N2 angeschlossen, und ein Gate des ersten NMOS-TransistorsMN1 empfängtdie erste Vorspannung V1. Der erste Inverter INV5 empfängt einerstes Detektiersignal det1 von dem ersten Knoten N2. Hierbei kannder erste PMOS-Transistor MP1 durch ein anderes Lastelement, wiez.B. einen Widerstand, ersetzt werden.
    [0046] Diezweite Versorgungsspannungs-Detektiereinheit 210B beinhalteteinen zweiten PMOS-Transistor MP2, einen zweiten NMOS-Transistor MN2 undeinen zweiten Inverter INV6.
    [0047] Derzweite PMOS-Transistor MP2 ist zwischen der VersorgungsspannungVDD und einem zweiten Knoten N3 angeschlossen, und ein Gate deszweiten PMOS-Transistors MP2 ist mit der Erdspannung VSS verbunden.Der zweite NMOS-Transistor MN2 ist zwischen der Erdspannung VSSund dem zweiten Knoten N3 angeschlossen, und ein Gate des zweitenNMOS-Transistors MN2 empfängtdie zweite Vorspannung V2. Der zweite Inverter INV6 empfängt einzweites Detektiersignal det2 von dem zweiten Knoten N3. Hierbeikann der zweite PMOS-Transistor MP2 durch ein anderes Lastelement,wie z.B. einem Widerstand, ersetzt werden.
    [0048] DieTriggereinheit 220 beinhaltet einen dritten PMOS-TransistorMP3, einen dritten NMOS-Transistor MN3 und einen Inverter-Latch bzw. -Klinke,welche durch einen dritten und einen vierten Inverter INV7 und INV8gebildet werden.
    [0049] Derdritte PMOS-Transistor MP3 ist zwischen der VersorgungsspannungVDD und einem dritten Knoten N4 angeschlossen, und ein Gate desdritten PMOS-Transistors MP3 empfängt das erste Detektierbalkensignaldet1b, welches von der ersten Versorgungsspannungs-Detektiereinheit 210A ausgegebenwird. Der dritte NMOS-Transistor MN3 ist zwischen der ErdspannungVSS und dem dritten Knoten N4 angeschlossen, und ein Gate des drittenNMOS-Transistors MN3 empfängtdas zweite Detektierbalkensignal det2b von der zweiten Versorgungsspannungs-Detektiereinheit 210B.
    [0050] DiePuffereinheit 230 beinhaltet einen fünften und sechsten InverterINV9 und INV10 zum Puffern eines Ausgangssignals von der Triggereinheit 220,um das Einschaltsignal pwrup auszugeben.
    [0051] 4 istein Zeitdiagramm, welches den Betrieb der Einschalt-Schaltung zeigt,welche in 3 gezeigt wird.
    [0052] MitBezug auf 3 und 4 wird derBetrieb der Einschalt-Schaltungnachfolgend beschrieben.
    [0053] Dieersten und zweiten Vorspannungen V1 und V2 folgen jeweils den nachfolgendgezeigten mathematischen Formeln.
    [0054] D.h.,wenn die Versorgungsspannung VDD ansteigt, nachdem die VersorgungsspannungVDD startet, an die Einschalt-Schaltung geliefert zu werden, wirddie erste Vorspannung V1 im Verhältniszur Versorgungsspannung VDD erhöht.Das erste Detektiersignal det1 wird auch im Verhältnis zur VersorgungsspannungVDD erhöht,da der erste NMOS-Transistor MN1 abgeschaltet ist. Danach wird,wenn die erste Vorspannung V1 höherals eine Schwellwertspannung des ersten NMOS-Transistors MN1 ist,der erste NMOS-Transistor MN1 angeschaltet. Danach wird ein ersterSignalpegel des ersten Detektiersignals det1 in einen logischenNIEDRIG-Pegel verändert.Deshalb wird das erste Detektierbalkensignal det1b als ein logischerHOCH-Pegel von dem ersten Inverter INV5 ausgegeben und wird im Verhältnis zurVersorgungsspannung VDD erhöht.
    [0055] In ähnlicherWeise wird der zweite NMOS-Transistor MN2 angeschaltet, wenn diezweite Vorspannung V2 höherals eine Schwellwertspannung des zweiten NMOS-Transistors MN2 wird.Danach wird ein zweiter Signalpegel des zweiten Detektiersignalsdet2 auf einen logischen NIEDRIG-Pegel verändert. Deshalb wird das zweiteDetektierbalkensignal det2b als ein logischer HOCH-Pegel von dem zweitenInverter INV6 ausgegeben und wird im Verhältnis zur VersorgungsspannungVDD erhöht.
    [0056] Währenddessen,da die erste Vorspannung V1 immer höher als die zweite VorspannungV2 ist, wird der erste NMOS-Transistor MN1 früher angeschaltet als der zweiteNMOS-Transistor MN2, wenn die Versorgungsspannung VDD ansteigt.Deshalb wird der logische Pegel des zweiten Detektiersignals det2bei einem höherenSpannungspegel der Versorgungsspannung VDD geändert als der der VersorgungsspannungVDD, wo der logische Pegel des ersten Detektiersignals det1 verändert wird.
    [0057] Aufder anderen Seite, wenn die Versorgungsspannung VDD erhöht wird,wird der zweite NMOS-Transistor MN2 eher abgeschaltet als der ersteNMOS-Transistor MN1. Deshalb wird der logische Pegel des ersten Detektiersignalsdet1 bei einem niedrigeren Spannungspegel der VersorgungsspannungVDD geändertals der der Versorgungsspannung VDD, wo der logische Pegel des zweitenDetektiersignals det2 verändertwird.
    [0058] Dererste kritische Spannungspegel ist ein Spannungspegel der VersorgungsspannungVDD, wo der logische Pegel des ersten Detektiersignals verändert wird,und der zweite kritische Spannungspegel ist ein Spannungspegel derVersorgungsspannung VDD, wo der logische Pegel des zweiten Detektiersignalsverändertwird.
    [0059] Wenndie Versorgungsspannung VDD startet, an die Einschalt-Schaltung geliefertzu werden, sind die ersten und zweiten Detektierbalkensignale det1bund det2b auf einem logischen NIEDRIG-Pegel. Deshalb wird ein Spannungspegelan dem dritten Knoten N4 im Verhältniszur Versorgungsspannung VDD durch den dritten PMOS-Transistor MP3erhöht.
    [0060] Wenndie Versorgungsspannung VDD auf den ersten kritischen Spannungspegelansteigt, erhältdas erste Detektierbalkensignal det1b einen logischen HOCH-Pegel.Wenn die Versorgungsspannung VDD zwischen dem ersten kritischenSpannungspegel und dem zweiten kritischen Spannungspegel liegt,wird der logische Pegel des zweiten Detektierbalkensignals det2bauf einem logischen NIEDRIG-Pegel gehalten. Deshalb bleibt der dritteKnoten N4 in einem logischen HOCH-Pegel aufgrund des Inverter-Latchesbzw. der Inverter-Klinke, welche in der Triggereinheit 220 enthaltenist.
    [0061] Danach,wenn die Versorgungsspannung VDD auf den zweiten kritischen Spannungspegelansteigt, wird der logische Pegel des zweiten Detektierbalkensignalsdet2b auf einen logischen HOCH-Pegelverändert. Deshalbwird der dritte NMOS-Transistor MN3 angeschaltet, wobei der logischePegel des dritten Knotens N4 auf einen logischen NIEDRIG-Pegel verändert wird.Deshalb wird das Einschaltsignal pwrup zu einem logischen HOCH-Pegel,nachdem ein Ausgangssignal des Inverter-Latch bzw. der Inverter-Klinke durch diePuffereinheit 230 gepuffert wird.
    [0062] Danach,wenn die Versorgungsspannung VDD auf einen zweiten kritischen Spannungspegelabfällt, wirdder logische Pegel des zweiten Detektierbalkensignals det2b aufeinen logischen NIEDRIG-Pegel verändert. Wenn die VersorgungsspannungVDD zwischen dem zweiten kritischen Spannungspegel und dem ersten kritischenSpannungspegel ist, wird der logische Pegel des ersten Detektierbalkensignalsdet1b auf einem logischen HOCH-Pegelgehalten. Deshalb bleibt der dritte Knoten N4 auf einem logischenNIEDRIG-Pegel aufgrund des Inverter-Latch.
    [0063] Danach,wenn die Versorgungsspannung VDD auf den ersten kritischen Spannungspegelabnimmt, wird der logische Pegel des ersten Detektierbalkensignalsdet1b auf einen logischen NIEDRIG-Pegel verändert. Deshalb wird der drittePMOS-Transistor MP3 angeschaltet, wobei der logische Pegel des drittenKnotens N4 auf einen logischen HOCH-Pegel verändert wird. Deshalb wird dasEinschaltsignal pwrup zu einem logischen NIEDRIG-Pegel.
    [0064] Wieoben beschrieben, wenn die Versorgungsspannung VDD ansteigt, wirdder logische Pegel des Einschaltsignals pwrup bei einem relativhohen kritischen Spannungspegel verändert, d.h. dem zweiten kritischenSpannungspegel. Wenn jedoch die Versorgungsspannung VDD abnimmt,wird der logische Pegel des Einschaltsignals pwrup bei einem relativniedrigen kritischen Spannungspegel verändert, d.h. dem ersten kritischenSpannungspegel.
    [0065] DieVersorgungsspannung nimmt nicht nur ab, wenn die Halbleiterspeichervorrichtungabgeschaltet wird, sondern auch, wenn ein Spannungsabfall auftritt,währenddie Halbleiterspeichervorrichtung betrieben wird. Es ist wünschenswert,dass der logische Pegel des Einschaltsignals pwrup während einesnormalen Betriebs der Halbleiterspeichereinrichtung nicht verändert wird.Da der erste kritische Spannungspegel so gesetzt wird, dass er verhältnismäßig niedrigverglichen mit einem Spannungspegel ist, welcher den Spannungsabfall auslöst, verhindertdie Einschalt-Schaltung entsprechend der vorliegenden Erfindungein anomales Zurücksetzendes Einschaltsignals pwrup, welches durch den Leistungsabfall verursachtwird. Zusätzlich,da der zweite kritische Spannungspegel relativ hoch gesetzt wird,kann genug Spielraum fürdas stabile Initialisieren der internen Logiken gesetzt werden.
    [0066] 5 istein Schaltbild, welches eine Einschalt-Schaltung entsprechend einerzweiten bevorzugten Ausführungsformder vorliegenden Erfindung zeigt.
    [0067] Wiegezeigt wird, beinhaltet die Einschalt-Schaltung: eine Versorgungsspannungspegel-Folgeeinheit 300,eine erste Versorgungsspannungs-Detektiereinheit 310A,eine zweite Versorgungsspannungs-Detektiereinheit 310B,eine Trigger-Einheit 320 und eine Puffereinheit 330.
    [0068] DieVersorgungsspannungspegel-Folgeeinheit 300 gibt eine VorspannungVa aus, welche linear im Verhältniszur Versorgungsspannung VDD ansteigt oder abfällt.
    [0069] Dieerste Versorgungsspannungs-Detektiereinheit 310A dientzum Detektieren, dass ein Spannungspegel der Versorgungsspannung VDDzu einem ersten kritischen Spannungspegel der Versorgungsspannung inAbhängigkeitvon der Vorspannung Va wird.
    [0070] Diezweite Versorgungsspannungs-Detektiereinheit 310B dientzum Detektieren, dass ein Spannungspegel der VersorgungsspannungVDD zu einem zweiten kritischen Spannungspegel der Versorgungsspannungin Abhängigkeitvon der Vorspannung Va wird. Hierbei ist der zweite kritische Spannungspegelhöher alsder erste kritische Spannungspegel.
    [0071] DieTriggereinheit 320 invertiert ein Ausgangssignal der Triggereinheit 320 inAbhängigkeitzum ersten Detektierbalkensignal det1b, wenn die VersorgungsspannungVDD verringert wird, oder invertiert ein Ausgangssignal der Triggereinheit 320 inAbhängigkeitvon dem zweiten Detektierbalkensignal det2b, wenn die Versorgungsspannungerhöhtwird.
    [0072] DiePuffereinheit 330 puffert ein Ausgangssignal von der Triggereinheit 320,um ein Einschaltsignal pwrup auszugeben.
    [0073] Wieoben gezeigt, ist die Einschalt-Schaltung entsprechend der zweitenbevorzugten Ausführungsformdie gleiche wie die Einschalt-Schaltung, welche in 3 gezeigtwird, außerdem Gebrauchen einer einzelnen Vorspannung.
    [0074] Deshalbsind die Triggereinheit 320 und die Puffereinheit 330 jeweilsmit der Triggereinheit 220 und der Puffereinheit 230 identisch,welche in 3 gezeigt werden. Deshalb werdendetaillierte Beschreibungen der Elemente, welche in der Triggereinheit 320 undder Puffereinheit 330 beinhaltet sind, weggelassen.
    [0075] Währenddessenbeinhaltet die Versorgungsspannungspegel-Folgeeinheit 300 einenersten Widerstand R4 und einen zweiten Widerstand R5, welche inReihe zwischen der Versorgungsspannung VDD und einer ErdspannungVSS als Spannungsteilung angeschlossen sind.
    [0076] Dieerste Versorgungsspannungs-Detektiereinheit 310A beinhalteteinen ersten PMOS-Transistor MP4, einen ersten NMOS-Transistor MN4und einen ersten Inverter INV11.
    [0077] Dererste PMOS-Transistor MP4 ist zwischen der Versorgungsspannung VDDund einem ersten Knoten N5 angeschlossen, und ein Gate des erstenPMOS-Transistors MP4 ist mit der Erdspannung VSS verbunden. Dererste NMOS-Transistor MN4 ist zwischen dem ersten Knoten N5 undder Erdspannung VSS angeschlossen, und ein Gate des ersten NMOS-TransistorsMN4 empfängtdie Vorspannung Va. Der erste Inverter INV11 empfängt daserste Detektiersignal det1 von dem ersten Knoten N5. Hierbei kannder erste PMOS-Transistor MP4 durch ein anderes Lastelement, wiez.B. einem Widerstand, ersetzt werden.
    [0078] Diezweite Versorgungsspannungs-Detektiereinheit 310B beinhalteteinen zweiten PMOS-Transistor MP5, einen zweiten NMOS-Transistor MN5 undeinen zweiten Inverter INV12.
    [0079] Derzweite PMOS-Transistor MP5 ist zwischen der VersorgungsspannungVDD und einem zweiten Knoten N6 angeschlossen, und ein Gate deszweiten PMOS-Transistors MP5 ist mit der Erdspannung VSS verbunden.Der zweite NMOS-Transistor MN5 ist zwischen dem zweiten Knoten N6und der Erdspannung VSS angeschlossen, und ein Gate des zweitenNMOS-Transistors MN5 empfängtdie Vorspannung Va. Der zweite Inverter INV12 empfängt daszweite Detektiersignal det2 von dem zweiten Knoten N6. Hierbei kannder zweite PMOS-Transistor MP5 durch ein anderes Lastelement, wiez.B. einen Widerstand, ersetzt werden.
    [0080] Wieoben erwähnt,empfangen die erste und die zweite Versorgungsspannungs-Detektiereinheit 310A und 310B dasgleiche Spannungssignal, d.h. die Vorspannung Va. Deshalb werdendie Abmessungen der ersten und zweiten NMOS-Transistoren MN4 undMN5 unterschiedlich zueinander gesetzt oder gültige Widerstände derersten und zweiten PMOS-Transistoren MP4 und MP5 werden unterschiedlichzueinander gesetzt, so dass die ersten und zweiten Versorgungsspannungs-Detektiereinheiten 310A und 310B unterschiedliche Spannungspegelder Versorgungsspannung VDD detektieren können.
    [0081] D.h.,wenn eine Dimension des zweiten NMOS-Transistors MN5 enger gesetztwird als die des ersten NMOS-Transistors MN4, wird eine Arbeitsleistungdes zweiten NMOS-Transistors MN5 verhältnismäßig schwächer als die des ersten NMOS-TransistorsMN4.
    [0082] Deshalbist der zweite kritische Spannungspegel, wo der logische Pegel deszweiten Detektiersignals det2 verändert wird, immer höher alsder erste kritische Spannungspegel, wo der logische Pegel des ersten Detektiersignalsdet1 verändertwird.
    [0083] In ähnlicherWeise, wenn ein gültigerWiderstand des zweiten PMOS-Transistors MP5 kleiner als der desersten PMOS-Transistors MP4 ist, kann das gleiche Ergebnis erhaltenwerden.
    [0084] EinBetrieb der Einschalt-Schaltung entsprechend der zweiten bevorzugtenAusführungsformist der gleiche wie der der Einschalt-Schaltung, welche in 3 gezeigtwird.
    [0085] Deshalbkann die Einschalt-Schaltung entsprechend der ersten und zweitenbevorzugten Ausführungsformder vorliegenden Erfindung ein anomales Rücksetzen eines Einschaltsignalsaufgrund eines Leistungsabfalls verhindern und einen ausreichendenSpannungspegel fürdas stabile Initialisieren der internen Logiken in einer Halbleiterspeichervorrichtungliefern. Folglich kann die Einschalt-Schaltung die Zuverlässigkeit derHalbleiterspeichervorrichtung verbessern.
    [0086] Während dievorliegende Erfindung mit Bezug auf spezielle Ausführungsformenbeschrieben wurde, wird es fürFachleute offensichtlich sein, dass verschiedene Änderungenund Modifikationen gemacht werden können, ohne vom Geist und Umfangder Erfindung abzuweichen, wie sie in den folgenden Patentansprüchen definiertwerden.
    权利要求:
    Claims (24)
    [1] Einschalt-Schaltung für das Verwenden in einer Halbleiterspeichervorrichtung,welche aufweist: eine Versorgungsspannungspegel-Folgeeinheitzum Ausgeben einer ersten Vorspannung und einer zweiten Vorspannung,welche im Verhältniszu einer Versorgungsspannung ansteigen oder abnehmen; eineerste Versorgungsspannungs-Detektiereinheit zum Detektieren einesersten kritischen Spannungspegels, wo ein logischer Pegel einesEinschaltsignals in Abhängigkeitzu der ersten Vorspannung verändertwird, wenn die Versorgungsspannung abnimmt; eine zweite Versorgungsspannungs-Detektiereinheitzum Detektieren eines zweiten kritischen Spannungspegels, wo einlogischer Pegel des Einschaltsignals in Abhängigkeit von der zweiten Vorspannungverändert wird,wenn die Versorgungsspannung ansteigt; und eine Triggereinheitzum Invertieren eines Ausgangssignals der Triggereinheit in Abhängigkeitauf ein erstes Detektiersignal, welches von der ersten Spannungsversorgungs-Detektiereinheitausgegeben wird, wenn die Versorgungsspannung abnimmt, und ein zweitesDetektiersignal, welches von der zweiten Versorgungsspannungs-Detektiereinheitausgegeben wird, wenn die Versorgungsspannung ansteigt, wobei derzweite kritische Spannungspegel höher als der erste kritischeSpannungspegel ist.
    [2] Einschalt-Schaltung nach Anspruch 1, welche fernereine Puffereinheit zum Puffern eines Ausgangssignals von der Triggereinheitenthält,um dadurch das Einschaltsignal auszugeben.
    [3] Einschalt-Schaltung nach Anspruch 1, wobei die Versorgungsspannungspegel-Folgeeinheitein erstes Lastelement, ein zweites Lastelement und ein drittesLastelement enthält,welche alle zwischen der Versorgungsspannung und einer Erdspannungangeschlossen sind, um die erste Vorspannung an einen ersten gemeinsamenKnoten zwischen dem ersten Lastelement und dem zweiten Lastelementauszugeben und um die zweite Vorspannung an einem zweiten gemeinsamenKnoten zwischen dem zweiten Lastelement und dem dritten Lastelementauszugeben.
    [4] Einschalt-Schaltung nach Anspruch 1, wobei die ersteVersorgungsspannungs-Detektiereinheit beinhaltet: ein erstesLastelement, welches zwischen der Versorgungsspannung und einemersten Knoten angeschlossen ist; einen ersten NMOS-Transistor,welcher zwischen dem ersten Knoten und einer Erdspannung angeschlossen ist,um die erste Vorspannung durch ein Gate des ersten NMOS-Transistorszu erhalten; und einen ersten Inverter, welcher mit dem erstenKnoten verbunden ist.
    [5] Einschalt-Schaltung nach Anspruch 4, wobei das ersteLastelement als ein PMOS-Transistor ausgeführt ist, welcher zwischen derVersorgungsspannung und dem ersten Knoten angeschlossen ist, undein Gate des PMOS-Transistors an der Erdspannung angeschlossen ist.
    [6] Einschalt-Schaltung nach Anspruch 4, wobei die zweiteVersorgungsspannungs-Detektiereinheit beinhaltet: ein zweitesLastelement, welches zwischen der Versorgungsspannung und einemzweiten Knoten angeschlossen ist; einen zweiten NMOS-Transistor,welcher zwischen dem zweiten Knoten und der Erdspannung angeschlossen ist,um die zweite Vorspannung durch ein Gate des zweiten NMOS-Transistorszu empfangen; und einen zweiten Inverter, welcher an den zweitenKnoten angeschlossen ist.
    [7] Einschalt-Schaltung nach Anspruch 6, wobei das zweiteLastelement als ein PMOS-Transistor ausgeführt ist, welcher zwischen derVersorgungsspannung und dem zweiten Knoten angeschlossen ist, undein Gate des PMOS-Transistors mit der Erdspannung verbunden ist.
    [8] Einschalt-Schaltung nach Anspruch 1, wobei die Triggereinheitbeinhaltet: eine Pull-up-Einheit, welche durch das erste Detektiersignalgesteuert wird; und eine Pull-down-Einheit, welche durch daszweite Detektiersignal gesteuert wird.
    [9] Einschalt-Schaltung nach Anspruch 6, wobei die Triggereinheitbeinhaltet: einen PMOS-Transistor, welcher zwischen der Versorgungsspannungund einem dritten Knoten angeschlossen ist und welcher das ersteDetektiersignal durch ein Gate des PMOS-Transistors empfängt; und einen drittenNMOS-Transistor, welcher zwischen der Erdspannung und dem drittenKnoten angeschlossen ist und welcher das zweite Detektiersignaldurch ein Gate des dritten NMOS-Transistors empfängt.
    [10] Einschalt-Schaltung nach Anspruch 9, wobei die Trigger-Einheit ferner eineLatch- bzw. Klinke-Einheit beinhaltet, welche mit dem dritten Knotenverbunden ist.
    [11] Einschalt-Schaltung zum Gebrauch in einer Halbleiterspeichervorrichtung,welche aufweist: eine Versorgungsspannungspegel-Folgeeinheitzum Ausgeben einer Vorspannung, welche im Verhältnis zu einer Versorgungsspannungzunimmt bzw. ansteigt oder abnimmt; eine erste Versorgungsspannungs-Detektiereinheitzum Detektieren eines ersten kritischen Spannungspegels, wo einlogischer Pegel eines Einschaltsignals in Abhängigkeit zur Vorspannung verändert wird,wenn die Versorgungsspannung abnimmt; eine zweite Versorgungsspannungs-Detektiereinheitzum Detektieren eines zweiten kritischen Spannungspegels, wo einlogischer Pegel des Einschaltsignals in Abhängigkeit zu der Vorspannungverändertwird, wenn die Versorgungsspannung ansteigt; und eine Trigger-Einheitzum Invertieren eines Ausgangssignals der Trigger-Einheit in Abhängigkeitzu einem ersten Detektiersignal, welches von der ersten Versorgungsspannungs-Detektiereinheitausgegeben wird, wenn die Versorgungsspannung abnimmt, und ein zweitesDetektiersignal, welches von der zweiten Versorgungsspannungs-Detektiereinheitausgegeben wird, wenn die Versorgungsspannung ansteigt, wobei derzweite kritische Spannungspegel höher als der erste kritischeSpannungspegel ist.
    [12] Einschalt-Schaltung nach Anspruch 11, welche fernereine Puffereinheit zum Puffern eines Ausgangssignals von der Triggereinheitenthält,um dadurch das Einschaltsignal auszugeben.
    [13] Einschalt-Schaltung nach Anspruch 11, wobei dieVersorgungsspannungspegel-Folgeeinheit ein erstes Lastelement undein zweites Lastelement beinhaltet, welche zwischen der Versorgungsspannungund einer Erdspannung zur Spannungsteilung angeschlossen sind.
    [14] Einschalt-Schaltung nach Anspruch 11, wobei dieerste Versorgungsspannungs-Detektiereinheit beinhaltet: einerstes Lastelement, welches zwischen der Versorgungsspannung undeinem ersten Knoten angeschlossen ist; einen ersten NMOS-Transistor,welcher zwischen dem ersten Knoten und einer Erdspannung angeschlossen ist,um die Vorspannung durch ein Gate des ersten NMOS-Transistors zuempfangen; und einen ersten Inverter, welcher an dem erstenKnoten angeschlossen ist.
    [15] Einschalt-Schaltung nach Anspruch 14, wobei daserste Lastelement als ein PMOS-Transistor ausgeführt ist, welcher zwischen derVersorgungsspannung und dem ersten Knoten angeschlossen ist, undein Gate des PMOS-Transistors an der Erdspannung angeschlossen ist.
    [16] Einschalt-Schaltung nach Anspruch 14, wobei diezweite Versorgungsspannungs-Detektiereinheit beinhaltet: einzweites Lastelement, welches zwischen der Versorgungsspannung undeinem zweiten Knoten angeschlossen ist; einen zweiten NMOS-Transistor,welcher zwischen dem zweiten Knoten und der Erdspannung angeschlossen ist,um die Vorspannung durch ein Gate des zweiten NMOS-Transistors zuerhalten; und einen zweiten Inverter, welcher an dem zweitenKnoten angeschlossen ist, wobei eine Dimension des zweiten NMOS-Transistors engerals die des ersten NMOS-Transistors ist.
    [17] Einschalt-Schaltung nach Anspruch 14, wobei diezweite Versorgungsspannungs-Detektiereinheit beinhaltet: einzweites Lastelement, welches zwischen der Versorgungsspannung undeinem zweiten Knoten angeschlossen ist; einen zweiten NMOS-Transistor,welcher zwischen dem zweiten Knoten und der Erdspannung angeschlossen ist,um die Vorspannung durch ein Gate des zweiten NMOS-Transistors zuerhalten; und einen zweiten Inverter, welcher mit dem zweitenKnoten verbunden ist, wobei ein gültiger Widerstand des zweitenLastelements kleiner als der des ersten Lastelements ist.
    [18] Einschalt-Schaltung nach Anspruch 16, wobei daszweite Lastelement als ein PMOS-Transistor ausgeführt ist,welcher zwischen der Versorgungsspannung und dem zweiten Knotenangeschlossen ist, und ein Gate des PMOS-Transistors mit der Erdspannungverbunden ist.
    [19] Einschalt-Schaltung nach Anspruch 17, wobei daszweite Lastelement als ein PMOS-Transistor ausgeführt ist,welcher zwischen der Versorgungsspannung und dem zweiten Knotenangeschlossen ist, und ein Gate des PMOS-Transistors mit der Erdspannungverbunden ist.
    [20] Einschalt-Schaltung nach Anspruch 11, wobei dieTriggereinheit beinhaltet: eine Pull-up-Einheit, welche durchdas erste Detektiersignal gesteuert wird; und eine Pull-down-Einheit,welche durch das zweite Detektiersignal gesteuert wird.
    [21] Einschalt-Schaltung nach Anspruch 16, wobei dieTriggereinheit beinhaltet: einen PMOS-Transistor, welcher zwischender Versorgungsspannung und einem dritten Knoten angeschlossen istund welcher das erste Detektiersignal durch ein Gate des PMOS-Transistors erhält; und einendritten NMOS-Transistor, welcher zwischen der Erdspannung und demdritten Knoten angeschlossen ist und das zweite Detektiersignaldurch ein Gate des dritten NMOS-Transistorserhält.
    [22] Einschalt-Schaltung nach Anspruch 17, wobei dieTriggereinheit beinhaltet: einen PMOS-Transistor, welcher zwischender Versorgungsspannung und einem dritten Knoten angeschlossen istund welcher das erste Detektiersignal durch ein Gate des PMOS-Transistors erhält; und einendritten NMOS-Transistor, welcher zwischen der Erdspannung und demdritten Knoten angeschlossen ist und welcher das zweite Detektiersignaldurch ein Gate des dritten NMOS-Transistors erhält.
    [23] Einschalt-Schaltung nach Anspruch 21, wobei dieTriggereinheit ferner eine Latch- bzw. Klinke-Einheit beinhaltet,welche an dem dritten Knoten angeschlossen ist.
    [24] Einschalt-Schaltung nach Anspruch 22, wobei dieTriggereinheit ferner eine Latch- bzw. Klinke-Einheit beinhaltet,welche an dem dritten Knoten angeschlossen ist.
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