[发明专利]半导体装置及其控制方法

说明书

相关申请的交叉引用

本申请要求2010年1月29日在韩国知识产权局提交的韩国申请No.10-2010-0008673的优先权，通过引用将该在先申请的全部内容包括在本文中。

技术领域

本发明涉及半导体装置，更具体地涉及半导体装置中的泵浦电压(pumping voltage)的产生。

背景技术

通常，半导体装置对用作电源的外部电压进行升压，产生高电压，并在内部电路中使用所产生的高电压。为此目的，半导体装置具有电压泵浦电路(voltage pumping circuit)，用于由外部电压来产生高电压。由泵浦电路产生的高电压被称为泵浦电压。

图1是现有的泵浦电路的结构的示意图。参见图1，现有的泵浦电路包括电压检测单元10、振荡器20、分割单元30(split unit)、和电压泵(voltagepump)40。电压检测单元10将泵浦电压VPP的电平与基准电压Vref的电平进行比较，并产生使能信号OSCEN。当使能信号OSCEN被使能时，振荡器20产生周期信号OSCPRE。分割单元30将周期信号OSCPRE分割为多个泵控制信号(pump control signal)OSC<1:n>。电压泵40包括多个泵，并响应于分割单元30所产生的多个泵控制信号OSC<1:n>执行泵浦操作(pumping operation)。在上述结构的泵浦电路中，当泵浦电压VPP的电平低于基准电压Vref的电平时，通过泵浦操作来提高泵浦电压VPP的电平，直至泵浦电压VPP达到目标电压电平为止。

图2示意性地示出了应用于多芯片半导体装置的图1所示的泵浦电路。参见图2，多芯片半导体装置包括第一至第八芯片c1至c8，所述第一至第八芯片c1至c8被堆叠为构成单个半导体存储装置。如图2所示，第一至第八芯片c1至c8中的每个都具有它自己的如图1所示的泵浦电路。如果泵浦电压VPP的电平变得低于目标电压电平，则第一至第八芯片c1至c8中的每一个都利用包含在它自身芯片中的泵浦电路来提高它的泵浦电压VPP的电平。各个芯片通过导线或贯穿硅通孔(TSV)来共享泵浦电压VPP。

图3是图2所示的半导体装置的操作的时序图。如图3所示，如果泵浦电压VPP的电平变得低于基准电压Vref的电平，并且使能信号OSCEN被使能，则第一至第八芯片c1至c8的泵响应于多个泵控制信号OSC<1:n>_c1至OSC<1:n>_c8而同时工作。在图3中，当使能信号OSCEN被使能时，在分别构成第一至第八芯片c1至c8的电压泵14、24、...、84的那些泵之中的一个泵可以响应于泵控制信号OSC<1>_c1至OSC<1>_c8而同时工作，而在分别构成第一至第八芯片c1至c8的电压泵14、24、...、84的那些泵中的两个泵可以响应于泵控制信号OSC<1>_c1至OSC<1>_c8以及OSC<2>_c1至OSC<2>_c8而同时工作。就这点而言，如果第一至第八芯片c1至c8中的泵同时工作，则产生的泵浦电压VPP的电平可能显著超过目标电压电平。此外，即使通过导线来共享泵浦电压，所有的芯片也都应当配备有检测泵浦电压VPP的电平的电路。

发明内容

在本发明的一个实施例中，提供一种半导体装置，包括：多个泵控制单元，所述多个泵控制单元分别位于多个芯片中并通过第一TSV串联连接，并被配置为将周期信号顺序地延迟、传送延迟周期信号、并基于所述周期信号或所述延迟周期信号来产生泵控制信号；以及多个电压泵单元，所述多个电压泵单元分别位于所述多个芯片中，并被配置为响应于从所述多个泵控制单元产生的所述泵控制信号，产生泵浦电压。

在本发明的另一个实施例中，提供一种用于控制半导体装置的方法，包括以下步骤：通过TSV将延迟周期信号传送到多个芯片，所述延迟周期信号是通过将周期信号顺序地延迟预定的时间而获得的；在所述多个芯片中，根据通过TSV传送的所述延迟周期信号，来产生泵控制信号；响应于所述泵控制信号，产生泵浦电压。