【手続補正書】
【提出日】平成19年6月7日(2007.6.7)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】請求項１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【請求項１】  第１の外部電源から第１の外部電源電位の供給を受けて動作する半導体装置であって、
前記第１の外部電源電位を伝達する外部電源配線と、
前記外部電源配線から受けた前記第１の外部電源電位を内部電源電位に変換して内部電源配線に供給する電圧発生回路とを備え、
前記電圧発生回路は、
前記外部電源配線から前記第１の外部電源電位を受けて、前記内部電源電位の設定電位レベルに応じた参照電位信号を第１の中間ノードに生成する参照電位発生部と、
前記内部電源配線の前記第１の中間ノードに対する電位レベル差に応じた電流量を前記外部電源配線から前記内部電源配線に供給する電圧変換回路と、
第１の制御信号の活性化期間中において、前記電圧変換回路に対して第１の動作電流を供給する第１の電流供給回路と、
前記第１の外部電源が起動されてから前記内部電源配線の電位レベルが所定レベルに到達するまでの間、前記第１の制御信号を活性化する第１の起動制御回路とを含み、
前記第１の起動制御回路は、前記第１の中間ノードとは独立した第１の基準ノードと前記内部電源配線との電位レベルの比較によって、前記第１の外部電源の前記起動を検知し、
前記第１の基準ノードは、前記参照電位信号の生成とは独立した第１の直流電位を伝達し、
前記内部電源配線から前記内部電源電位を受けて動作する内部回路をさらに備える、半導体装置。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】請求項６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【請求項６】  前記参照電位発生部は、
前記外部電源配線から前記第１の外部電源電位を受けて、前記参照電位信号を生成するための元参照電位信号を第２の中間ノードに生成する元参照電位発生回路と、
前記第２の中間ノードと前記第１の中間ノードとの電位レベル差に応じて前記第１の中間ノードを充電する参照電位発生回路とを含み、
前記電圧発生回路は、
前記参照電位発生回路に第２の動作電流を供給する第２の電流供給回路と、
第２の制御信号の活性化期間中において、前記第２の動作電流よりも大きい第３の動作電流を前記参照電位発生回路に供給する第３の電流供給回路と、
前記第１の外部電源が起動されてから前記第１の中間ノードの電位レベルが所定レベルに到達するまでの間、前記第２の制御信号を活性化する第２の起動制御回路とをさらに含み、
前記第２の起動制御回路は、前記第２の中間ノードとは独立の第２の基準ノードと前記第１の中間ノードとの電位レベルの比較によって、前記第１の外部電源の前記起動を検知し、
前記第２の基準ノードは、前記元参照電位信号の生成とは独立した第２の直流電位を伝達する、請求項１記載の半導体装置。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】請求項１２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【請求項１２】  第１および第２の外部電源から第１および第２の外部電源電位の供給をそれぞれ受けて動作する半導体装置であって、
前記第１の外部電源電位を供給する第１の外部電源配線と、
前記第２の外部電源電位を供給する第２の外部電源配線と、
前記第１の外部電源配線から受けた前記第１の外部電源電位を内部電源電位に変換して内部電源配線に供給する電圧発生回路と、
前記内部電源配線から前記内部電源電位を受けて動作する内部回路とを備え、
前記電圧発生回路は、
前記第１の外部電源配線から前記第１の外部電源電位を受けて、前記内部電源電位の設定電位レベルに応じた参照電位信号を第１の中間ノードに生成する参照電位発生部と、
前記内部電源配線の前記第１の中間ノードに対する電位レベル差に応じた電流量を前記第１の外部電源配線から前記内部電源配線に供給する電圧変換回路と、
第１の制御信号の活性期間中において、前記電圧変換回路に第１の動作電流を供給する第１の電流供給回路と、
前記外部電源が起動されてから前記内部電源配線の電位レベルが所定レベルに到達するまでの間、前記第１の制御信号を活性化する第１の起動制御回路とを含み、
前記第１の起動制御回路は、第１の基準ノードと前記内部電源配線との電位レベルの比較によって、前記外部電源電位の前記起動を検知し、
前記半導体装置は、
同一の金属配線層に形成される、前記第１の基準ノード、前記第１の中間ノードおよび、前記第２の外部電源配線とそれぞれ電気的に結合される第１、第２および第３の金属配線をさらに備え、
前記第１の金属配線と前記第２および第３の金属配線のうちの一方とは、前記第１の金属配線層において電気的に結合される、半導体装置。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】請求項１３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【請求項１３】  前記参照電位発生部は、
前記第１の外部電源配線から前記第１の外部電源電位を受けて、前記参照電位信号を生成するための元参照電位信号を第２の中間ノードに生成する元参照電位発生回路と、
前記第２の中間ノードと前記第１の中間ノードとの電位レベル差に応じて前記第１の中間ノードを充電する参照電位発生回路とを含み、
前記電圧発生回路は、
前記参照電位発生回路に第２の動作電流を供給する第２の電流供給回路と、
第２の制御信号の活性期間中において、前記第２の動作電流よりも大きい第３の動作電流を前記参照電位発生回路に供給する第３の電流供給回路と、
前記外部電源が起動されてから前記第１の中間ノードの電位レベルが所定レベルに到達するまでの間、前記第２の制御信号を活性化する第２の起動制御回路とを含み、
前記第２の起動制御回路は、前記外部電源の起動を第２の基準ノードと前記第１の中間ノードとの電位レベルの比較によって検知し、
前記半導体装置は、
前記同一の金属配線層に形成される、前記第２の基準ノードおよび前記第２の中間ノードとそれぞれ電気的に結合される第４および第５の金属配線をさらに備え、
前記第４の金属配線と前記第３および第５の金属配線のうちの一方とは、前記第１の金属配線層において電気的に結合される、請求項１２記載の半導体装置。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００６】
したがって、外部電源が起動され、外部電源配線５０５において外部電源電位ＶＤＤが立上がると、まず参照電位信号ＶＲＥＦの電位レベルが立上がり、参照電位信号ＶＲＥＦに基づいてＶＤＣ５２０による内部電源電位Ｖｃｃの制御が実行される。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１１】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の半導体装置は、第１の外部電源から第１の外部電源電位の供給を受けて動作する半導体装置であって、第１の外部電源電位を伝達する外部電源配線と、外部電源配線から受けた第１の外部電源電位を内部電源電位に変換して内部電源配線に供給する電圧発生回路とを備え、電圧発生回路は、外部電源配線から第１の外部電源電位を受けて内部電源電位の設定電位レベルに応じた参照電位信号を第１の中間ノードに生成する参照電位部と、内部電源配線の第１の中間ノードに対する電位レベル差に応じた電流量を外部電源配線から内部電源配線に供給する電圧変換回路と、第１の制御信号の活性化期間中において、電圧変換回路に対して第１の動作電流を供給する第１の電流供給回路と、第１の外部電源が起動されてから内部電源配線の電位レベルが所定レベルに到達するまでの間第１の制御信号を活性化する第１の起動制御回路とを含み、第１の起動制御回路は、第１の中間ノードとは独立した第１の基準ノードと内部電源配線との電位レベルの比較によって、第１の外部電源の起動を検知し、第１の基準ノードは、参照電位信号の生成とは独立した第１の直流電位を伝達し、内部電源配線から内部電源電位を受けて動作する内部回路をさらに備える。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１６】
請求項６記載の半導体装置は、請求項１記載の半導体装置であって、電圧発生部は、外部電源配線から第１の外部電源電位を受けて、参照電位信号を生成するための元参照電位信号を第２の中間ノードに生成する元参照電位発生回路と、第２の中間ノードと第１の中間ノードとの電位レベル差に応じて第１の中間ノードを充電する参照電位発生回路とを含み、電圧発生回路は、参照電位発生回路に第２の動作電流を供給する第２の電流供給回路と、第２の制御信号の活性化期間中において、第２の動作電流よりも大きい第３の動作電流を参照電位発生回路に供給する第３の電流供給回路と、第１の外部電源が起動されてから第１の中間ノードの電位レベルが所定レベルに到達するまでの間、第２の制御信号を活性化する第２の起動制御回路とをさらに含み、第２の起動制御回路は、第２の中間ノードとは独立の第２の基準ノードと第１の中間ノードとの電位レベルの比較によって、第１の外部電源の起動を検知し、第２の基準ノードは、元参照電位信号の生成とは独立した第２の直流電位を伝達する。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２２】
請求項１２記載の半導体装置は、第１および第２の外部電源から第１および第２の外部電源電位の供給をそれぞれ受けて動作する半導体装置であって、第１の外部電源電位を供給する第１の外部電源配線と、第２の外部電源電位を供給する第２の外部電源配線と、第１の外部電源配線から受けた第１の外部電源電位を内部電源電位に変換して内部電源配線に供給する電圧発生回路と、内部電源配線から内部電源電位を受けて動作する内部回路とを備え、電圧発生回路は、第１の外部電源配線から第１の外部電源電位を受けて、内部電源電位の設定電位レベルに応じた参照電位信号を第１の中間ノードに生成する参照電位発生回路と、内部電源配線の第１の中間ノードに対する電位レベル差に応じた電流量を第１の外部電源配線から内部電源配線に供給する電圧変換回路と、第１の制御信号の活性期間中において、電圧変換回路に第１の動作電流を供給する第１の電流供給回路と、外部電源が起動されてから内部電源配線の電位レベルが所定レベルに到達するまでの間、第１の制御信号を活性化する第１の起動制御回路とを含み、第１の起動制御回路は、第１の基準ノードと内部電源配線との電位レベルの比較によって、外部電源電位の起動を検知し、半導体装置は、同一の金属配線層に形成される、第１の基準ノード、第１の中間ノードおよび、第２の外部電源配線とそれぞれ電気的に結合される第１、第２および第３の金属配線をさらに備え、第１の金属配線と第２および第３の金属配線のうちの一方とは、第１の金属配線層において電気的に結合される。
【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３２】
図１を参照して、半導体装置１は、複数の外部電源電位、たとえばＶＤＤ１およびＶＤＤ２によって駆動される。半導体装置１は、外部電源配線１１から外部電源電位ＶＤＤ１を受けて、内部電源配線１５に内部電源電位Ｖｃｃ１を生成する電圧発生回路１００を備える。
【手続補正１０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３４】
電圧発生回路１００は、さらに、制御信号ＡＬＶ１およびＡＬＶ２をそれぞれ生成する起動制御回路１５０−１および１５０−２をさらに含む。起動制御回路１５０−１は、電源起動時において参照電位信号Ｖｒ１の電位レベルが所定値以下である場合に、制御信号ＡＬＶ１を活性状態に設定して、参照電位信号発生回路１１０の動作を一時的に高速化する。起動制御回路１５０−２は、電源起動時において内部電源電位Ｖｃｃ１の電位レベルが所定値以下である場合に、アクティブＶＤＣ１３０を活性化して、内部電源電圧Ｖｃｃ１の立上りの高速化を図る。
【手続補正１１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４１】
電圧発生回路６００は、さらに、参照電位信号発生回路１２０に動作電流を供給するためのＮ型ＭＯＳトランジスタＱＣ１およびＱＣ２と、差動増幅回路１４０に動作電流を供給するためのＮ型トランジスタＱＣ３と、トランジスタＱＣ３のゲートに制御信号を与える論理ゲートＬＧ１０とをさらに備える。本願発明の実施の形態においては、電界効果型トランジスタの代表例としてＭＯＳトランジスタを適用する。
【手続補正１２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４５】
元参照電位調整部１１７は、配線１１３と元参照電位Ｖｒ０を生成するノードＮ０との間に電気的に結合されるＰ型ＭＯＳトランジスタＱＰ１４と、ノードＮ０とノードＮｚの間に直列に接続されるＰ型ＭＯＳトランジスタＱＰ２１〜ＱＰ２４，ＱＰ１６と、トランジスタＱＰ２１〜ＱＰ２４とそれぞれ並列に結合されるヒューズ素子１１８−１から１１８−４と、ノードＮｚと接地配線１９との間に直列に接続されるＰ型ＭＯＳトランジスタＱＰ１８，ＱＰ２０とを含む。
【手続補正１３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４６】
トランジスタＱＰ１４をトランジスタＱＰ１２と同一のトランジスタサイズで設計することによって、元参照電位調整部１１７を流れる電流は、一定電流生成部１１５における一定電流Ｉｃｏｎｓｔと等しくなる。
【手続補正１４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４７】
トランジスタＱＰ１６，ＱＰ２１〜ＱＰ２４のゲートは接地配線１９と結合され、これらのトランジスタは、等価的には抵抗素子として作用する。ノードＮｚには、トランジスタＱＰ１８およびＱＰ２０のしきい値電圧の和に相当する電位が生じる。したがって、ノードＮ０の電位、すなわち元参照電位Ｖｒ０の電位レベルは、ノードＮｚの電位と、ノードＮ０とノードＮｚとの間において一定電流Ｉｃｏｎｓｔによって生じる電圧降下量とに応じて決定されるので、外部電源電位ＶＤＤ１の電位が変動しても、元参照電位Ｖｒ０の電位レベルを一定に維持できる。
【手続補正１５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５３】
差動増幅回路１４０は、外部電源配線１１とノードＮｄおよびＮｅとの間にそれぞれ電気的に結合されるＰ型ＭＯＳトランジスタＱＰ３およびＱＰ４と、ノードＮｄおよびＮｅとノードＮｆとの間にそれぞれ電気的に結合されるＮ型ＭＯＳトランジスタＱＮ３およびＱＮ４とを有する。差動増幅回路１４０は、いわゆるカレントミラー構成を有し、ノードＮ１および内部電源配線１５の電位レベル差を増幅してノードＮｄに出力する。ノードＮｄは電流駆動トランジスタＱＤのゲートと結合される。
【手続補正１６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００６０】
起動制御回路６５０−２においては、外部電源の起動を検知するための基準ノードＮｓに対しては、電源起動時において内部電源電位Ｖｃｃ１よりも早く立ち上がる直流信号である参照電位信号Ｖｒ１が入力される。
【手続補正１７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００６４】
起動制御回路６５０−１は、さらに、内部ノードＮｇと結合されるゲートを有し、内部ノードＮｈと接地配線１９との間に電気的に結合されるＮ型ＭＯＳトランジスタＱＣａと、内部ノードＮｊと接地配線１９との間に電気的に結合され、入力ノードＮｉと結合されるゲートを有するＮ型ＭＯＳトランジスタＱＣｂと、内部ノードＮｈおよびＮｊの電位レベルをラッチするためのラッチ回路１５７を形成するインバータＩＶ１０およびＩＶ１２とを含む。
【手続補正１８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００７０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００７０】
しかしながら、参照電位信号Ｖｒ０が生成されるノードＮ０は、ハイインピーダンスノードであるため、電源起動後の立上がり時において、参照電位信号Ｖｒ１が中間電位状態にある場合には、基準ノードＮｓ〜トランジスタＱＰ５〜トランジスタＱＮ５〜接地配線１９の経路に貫通電流が生じ、基準ノードＮｓの電位レベルすなわち元参照電位信号Ｖｒ０の電位レベルが一時的に低下するおそれがある。この問題は、起動制御回路６５０−２においても同様であり、電源起動後の立上がり時において、参照電位信号Ｖｒ１の電位レベルが一時的に低下してしまうおそれがある。
【手続補正１９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００９０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００９０】
したがって、参照電位信号Ｖｒ１が所定電位Ｖｔｒｎに到達する時刻ｔ１′および内部電源電位Ｖｃｃ１が所定電位Ｖｔｒｎに到達する時刻ｔ２′は、いずれも図４に示される時刻ｔ１およびｔ２よりも早くなる。これにより、外部電源起動（時刻ｔ０）から内部電源電位Ｖｃｃ１が設定電位Ｖｓｅｔに到達する（時刻ｔ３′）までの時間ＴＤ２は、図４に示される時間ＴＤ１よりも短縮される。
【手続補正２０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１１７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１１７】
図１１を参照して、電圧発生回路１０２は、図５に示した電圧発生回路１００と比較して、起動制御回路１５０−１および１５０−２に代えて、起動制御回路１５２−１および１５２−２を備える点で異なる。起動制御回路１５２−１および１５２−２は、制御信号ＡＬＶ１およびＡＬＶ２の活性化および非活性化を複数の電圧発生回路（電源系統）にまたがって実行する点が特徴である。
【手続補正２１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１１９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１１９】
起動制御回路１５２−１および１５２−２も、入力ノードＮｉ１，Ｎｉ２、基準ノードＮｓおよび出力ノードＮｏに入出力される電位信号が異なるが、回路構成は同一であるので、起動制御回路１５２−２の構成について代表的に説明する。