电压产生电路以及使用该电压产生电路的半导体装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种电压产生电路以及使用该电压产生电路的半导体装置，该电压产生电路能够追求省空间化、构成简易、并且产生高信赖性的电压。本发明专利技术的电压产生电路包含基准电压产生部、PTAT电压产生部、比较部以及选择部。基准电压产生部产生几乎没有温度依存性的基准电压。PTAT电压产生部产生具有正或负的温度依存性的温度依存电压，且温度依存电压在目标温度时具有与基准电压相等的电压。比较部比较基准电压以及温度依存电压。选择部基于比较部的比较结果，选择基准电压及温度依存电压的其中一个，并输出所选择的基准电压或温度依存电压。

【技术实现步骤摘要】
电压产生电路以及使用该电压产生电路的半导体装置
本专利技术是关于一种电压产生电路，特别是关于一种产生温度补偿后基准电压的电压产生电路。
技术介绍
诸如存储器或逻辑等半导体装置中，一般藉由产生对应于操作温度的温度补偿后电压，并利用温度补偿后电压让电路运作，以维持电路的信赖性。举例来说，存储器电路中，当读取数据时，若读取电流因温度变化而减低，将造成读取裕度(Margin)减低，且无法读取正确的数据。因此，通常会藉由使用温度补偿后电压来读取数据，以防止读取电流减低，或是让用来与读取电流比较的参照电流，同样与读取电流拥有温度依存性。举例来说，日本特开2016-173869号公报揭示了一种方法，将电压补偿后电流与温度补偿后电流，加上不会依存温度以及电源电压的基极(Base)电流，来产生参照电流。如上面记载，半导体装置搭载了温度补偿电路，产生具有温度依存性的电压，以对应温度变化。图1(A)示意既有的温度补偿电路的其中一例。此温度补偿电路具有：晶载(On-chip)的温度感测器10；逻辑部20，其接收温度感测器10的检测结果，并运算出温度补偿后电压电平；以及类比部30，根据逻辑部20的运算结果，输出温度补偿后电压。温度感测器10具有：基准电路12，产生不依存温度的基准电压VRET，还有响应晶载上的操作温度的检测电压VSEN；以及ADC(类比数字转换器)14，接收基准电压VRET以及检测电压VSEN，以将检测电压VSEN的类比电压转换成数字电压。举例来说，如图1(B)所示，ADC14根据基准电压VRET设定最小电平。逻辑部20基于补偿制造公差的修剪码(TrimCode)，以及来自于温度感测器10的数字输出，算出有多大的温度补偿后电压会从类比部30产生。类比部30包含多个调节器，用以基于逻辑部20的算出结果产生温度补偿后电压。举例来说，为了从记忆单元读取数据，其中一个调节器可产生施加在晶体管的栅极的读取电压。图1(B)示意响应于温度Ta的变化而带有正斜率Tc的检测电压VSEN，与ADC14的输出之间的关系。如同图所示，ADC14从最小电平到最大电平的分解能之间，以步阶宽度将检测电压VSEN量化(数字处理)。因此，最后由类比部30输出的温度补偿后电压中，会含有量化杂讯(步阶宽度)，而未必就是线性或要求的温度补偿电压。举例来说，在某个转移温度需要温度补偿后电压VTp时，将受到量化杂讯的影响，而无法获得温度补偿后电压VTp，因此，可能会无法实现电路的运作性能。另外，晶载的温度感测器10或逻辑部20的电路规模很大，因此需要较大的布局面积，且逻辑部20的控制也很复杂。
技术实现思路
本专利技术的目的在于解决像这样的既有课题，并提供一种电压产生电路以及使用该电压产生电路的半导体装置，能够追求省空间化、构成简易、并且产生高信赖性的电压。关于本专利技术的电压产生电路，包含：基准电压产生部，产生实质上没有温度依存性的基准电压；温度依存电压产生部，具有正或负的温度依存性，产生在目标温度时具有与该基准电压相等的电压的至少一温度依存电压；比较部，比较该基准电压以及该温度依存电压；以及选择部，基于该比较部的比较结果，选择该基准电压及该温度依存电压的其中一个，并将所选择的该基准电压或该温度依存电压作为温度补偿基准电压而输出。关于本专利技术的半导体装置，包含：以上记载的电压产生电路；以及驱动装置，基于该电压产生电路所产生的该基准电压或该温度依存电压而驱动电路。某实施态样中，该驱动装置包含连接记忆单元的晶体管；该驱动装置在比该目标温度低的温度范围内，对该晶体管的栅极，施加基于该基准电压的驱动电压；在该目标温度以上的温度范围内，对该晶体管的栅极，施加基于带有正斜率的温度依存电压的驱动电压。某实施态样中，该记忆单元包含可变电阻元件，以及连接该可变电阻元件的存取用晶体管；该驱动装置通过字元线，对该存取用晶体管的栅极，施加该基准电压或该温度依存电压。根据本专利技术，比较基准电压以及温度依存电压，基于比较结果选择基准电压或温度依存电压，并输出所选择的基准电压或温度依存电压，因此，可以获得高信赖性的电压，且该电压不包含AD转换器所产生的量化杂讯。除此之外，并不需要像现有技术中的那种晶载的温度感测器，或用以从该温度感测器的结果算出温度补偿电压的逻辑，因此，能够削减电路规模，并追求省空间化。附图说明图1(A)～图1(B)说明使用既有晶载的温度感测器的温度补偿后基准电压的产生方法。图2为一方块图，示意关于本专利技术第1实施例的电压产生电路的构成。图3为一方块图，示意关于本专利技术第2实施例的电压产生电路的构成。图4中的(A)～(C-2)为本专利技术第1以及第2实施例所产生的温度补偿后基准电压的波形例。图5为一方块图，示意关于本专利技术第3实施例的电压产生电路的构成。图6为一方块图，示意关于本专利技术第4实施例的电压产生电路的构成。图7中的(A)～(E-2)为本专利技术第3以及第4实施例所产生的温度补偿后基准电压的波形例。图8(A)～图8(C)为关于本专利技术第2实施例的电压产生电路的详细构成例。图9为关于本专利技术第3实施例的电压产生电路的详细构成例。图10示意应用关于本专利技术实施例的电压产生电路的可变电阻式随机存取存储器的构成。附图标记：10：温度感测器12：基准电路14：ADC(类比/数字转换器)20：逻辑部30：类比部100,100A,100B,100C：电压产生电路110,110C：基准电压产生部120,120A,120B,120C：PTAT电压产生部122：DC电压调整部130,130B,130C：比较部140,140B,140C：选择部200：可变电阻式存储器210：存储器阵列210-1,210-2,210-m：子阵列220：行解码器与驱动电路(X-DEC)230：列解码器与驱动电路(Y-DEC)240：列选择电路(YMUX)250：控制电路260：感测放大器(SA)270：写入驱动·读取偏压电路(WD)AMP：差动放大电路BL：位线COMP0～COMP3：比较结果Control：控制信号CP,CP0,CP1：比较器DI,DO：内部数据汇流排DQ：输出端GBL：全域位线GSL：全域源极线iBGR(Vcc)：电源电压INV：反相器P1,P2,P3：PMOS晶体管Q1,Q2：晶体管R1～R8：电阻SBL,SSL：选择信号SL：源极线SW,SW1,SW2,SW3：CMOS开关Ta：温度Tc：温度斜率Tg,Tg0,Tg1：目标温度Tg+P：目标温度Tg－P：目标温度VGRET：温度补偿后基准电压VOFFSET：DC偏置电压VPTAT,VPTA本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电压产生电路，其特征在于，包含：/n基准电压产生部，被配置为产生实质上没有温度依存性的基准电压；/n温度依存电压产生部，被配置为具有正或负的温度依存性，产生在目标温度时具有与该基准电压相等的电压的至少一温度依存电压；/n比较部，被配置为比较该基准电压以及该温度依存电压；以及/n选择部，被配置为基于该比较部的比较结果，选择该基准电压及该温度依存电压的其中一个，并将所选择的该基准电压或该温度依存电压作为温度补偿基准电压而输出。/n

【技术特征摘要】
20191121 JP 2019-2100961.一种电压产生电路，其特征在于，包含：
基准电压产生部，被配置为产生实质上没有温度依存性的基准电压；
温度依存电压产生部，被配置为具有正或负的温度依存性，产生在目标温度时具有与该基准电压相等的电压的至少一温度依存电压；
比较部，被配置为比较该基准电压以及该温度依存电压；以及
选择部，被配置为基于该比较部的比较结果，选择该基准电压及该温度依存电压的其中一个，并将所选择的该基准电压或该温度依存电压作为温度补偿基准电压而输出。


2.如权利要求1所述的电压产生电路，其特征在于，
该选择部被配置为在低于该目标温度时选择该基准电压，在该目标温度以上时选择该温度依存电压。


3.如权利要求1所述的电压产生电路，其特征在于，
该选择部被配置为在低于该目标温度时选择该温度依存电压，在该目标温度以上时选择该基准电压。


4.如权利要求1所述的电压产生电路，其特征在于，
该选择部被配置为选择由该比较部所比较的该基准电压及该温度依存电压中的较大者。


5.如权利要求1所述的电压产生电路，其特征在于，
该选择部被配置为选择由该比较部所比较的该基准电压及该温度依存电压中的较小者。


6.如权利要求1所述的电压产生电路，其特征在于，
当该温度依存电压产生部输出具有相异温度特性的第1温度依存电压以及第2温度依存电压时，该第1温度依存电压在第1目标温度时具有与该基准电压相等的电压；
该第2温度依存电压在第2目标温度时具有与该基准电压相等的电压；
其中，该比较部包含：第1比较电路，被配置为比较该第1温度依存电压以及该基准电压；以及第2比较电路，被配置为比较该第2温度依存电压以及该基准电压；
其中，该选择部被配置为基于该第1比较电路以及该第2比较电路的比较结果，选择该第1温度依存电压、该第2温度依存电压、及该基准电压的其中一个。


7.如权利要求6所述的电压产生电路，其特征在于，
该选择部被配置为在低于该第1目标温度时选择该第1温度依存电压；在该第1目标温度至该第2目标温度之间时选择该基准电压；在...

【专利技术属性】
技术研发人员：村上洋树，
申请(专利权)人：华邦电子股份有限公司，
类型：发明
国别省市：中国台湾;71