[发明专利]电压产生电路以及使用该电压产生电路的半导体装置

说明书

本发明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。

技术领域

本发明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。

背景技术

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V_RET，还有响应晶载上的操作温度的检测电压V_SEN；以及ADC(类比数字转换器)14，接收基准电压V_RET以及检测电压V_SEN，以将检测电压V_SEN的类比电压转换成数字电压。举例来说，如图1(B)所示，ADC 14根据基准电压V_RET设定最小电平。逻辑部20基于补偿制造公差的修剪码(Trim Code)，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V_SEN，与ADC 14的输出之间的关系。如同图所示，ADC 14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V_SEN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V_Tp时，将受到量化杂讯的影响，而无法获得温度补偿后电压V_Tp，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。

发明内容

本发明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。

关于本发明的电压产生电路，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。