電荷泵電路的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及電荷泵電路，特別是涉及用于電源電位的升壓的電荷泵電路。
【背景技術(shù)】
[0002]在電氣地進行數(shù)據(jù)的寫入和擦除的非易失性半導(dǎo)體存儲裝置中，為了進行該數(shù)據(jù)的寫入和擦除，對存儲單元(memory cell)施加比電源電位高的正電壓或高的負電壓。例如，在向存儲單元寫入數(shù)據(jù)時使用正的高電壓，在擦除時使用負的高電壓。作為產(chǎn)生該正的高電壓和負的高電壓的裝置，已知使用了電荷泵的升壓電路。
[0003]在專利文獻I中，公開了通過對2個開關(guān)的導(dǎo)通狀態(tài)和截止狀態(tài)進行切換來輸出正的高電壓和負的高電壓的高電壓產(chǎn)生電路。此外，在專利文獻2中，公開了通過對PMOS晶體管以及NMOS晶體管的導(dǎo)通狀態(tài)和截止狀態(tài)進行切換來輸出正的高電壓和負的高電壓的電荷泵。
[0004]現(xiàn)有技術(shù)文獻
專利文獻
專利文獻1:日本特開平9 - 198887號公報；
專利文獻2:日本特開平7 - 177729號公報。
[0005]發(fā)明要解決的課題
如專利文獻I和2所記載的那樣，已知以I個電路產(chǎn)生正的升壓電壓和負的升壓電壓雙方的那樣的電荷泵電路?？墒?，這些電荷泵存在所輸出的負的升壓電壓在絕對值方面比正的升壓電壓小的問題。即，所得到的負的升壓電壓的電壓值與所得到的正的升壓電壓的電壓值相比在絕對值方面更小。因此，當(dāng)例如以所輸出的負的升壓電壓為期望的電壓值的方式設(shè)計電荷泵時，從該電荷泵輸出的正的升壓電壓變?yōu)榇蟮叫枰陨系碾妷?。另一方面，?dāng)以所輸出的正的升壓電壓變?yōu)槠谕碾妷褐档姆绞皆O(shè)計電荷泵時，存在從該電荷泵輸出的負的升壓電壓不足期望的電壓值的情況，此時還需要設(shè)置另外的負電壓產(chǎn)生電路。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明是鑒于上述的方面而完成的，其目的在于提供一種能夠輸出充分高的負的升壓電壓并且使正的升壓電壓和負的升壓電壓間的在絕對值方面的電壓值的差變小的電荷泵電路。
[0007]用于解決課題的方案
本發(fā)明的電荷泵電路的特征在于，具有:第一電位輸入端，被輸入第一電位；第二電位輸入端，被輸入第二電位；泵單元組，在第一電位輸入端和第二電位輸入端之間串聯(lián)地連接并且具有多個使用與經(jīng)由電容器輸入的時鐘信號同步地進行工作的晶體管來進行升壓的泵單元；以及負電壓升壓用電容器，與第一電位輸入端和泵單元組的最前級泵單元之間的第一連接節(jié)點連接。
[0008]發(fā)明效果根據(jù)本發(fā)明的實施例的電荷泵電路，在通過I個系統(tǒng)的電路生成正的升壓電壓和負的升壓電壓雙方的電路中，僅通過追加電容器，就能夠使所生成的正的升壓電壓和負的升壓電壓間的在絕對值方面的電壓值的差變小。
【附圖說明】
[0009]圖1是示出實施例1的電荷泵電路的結(jié)構(gòu)的圖。
[0010]圖2是示出在實施例1的電荷泵電路中的產(chǎn)生正的升壓電壓時的工作的時間圖。
[0011]圖3是示出在實施例1的電荷泵電路中的產(chǎn)生負的升壓電壓時的工作的時間圖。
【具體實施方式】
[0012]在以下詳細地說明本發(fā)明的實施例。
[0013]【實施例1】
圖1是示出實施例1的電荷泵電路10的結(jié)構(gòu)的電路圖。電荷泵電路10具有增壓線(boost Iine)BL，所述增壓線BL具有被輸入第一電位(例如電源電位Vcc)的第一電位輸入端Vpi和被輸入第二電位(例如接地電位Gnd)的第二電位輸入端Vni。在本實施例中，第一電位輸入端Vpi為電源電位輸入端，第二電位輸入端Vni為接地電位輸入端。
[0014]電荷泵電路10具有泵單元組PS，所述泵單元組PS在增壓線BL的電源電位輸入端Vpi和接地電位輸入端Vni之間串聯(lián)地連接并且由多個泵單元PSl和PS2構(gòu)成。在本實施例中，對泵單元組PS由2個泵單元PSl和PS2構(gòu)成的情況進行說明。泵單元組PS的泵單元PSl和PS2的每一個使用與經(jīng)由電容器輸入的時鐘信號同步地進行工作的晶體管來進行升壓工作。在以下，將泵單元組PS中的最靠近第一電位輸入端Vpi側(cè)的泵單元PSl稱為第一泵單元(或者最前級泵單元)，將最靠近第二電位輸入端Vni側(cè)的泵單元PS2稱為第二泵單元(或者最后級泵單元)。此外，將增壓線BL的第一電位輸入端Vpi和第一泵單元PSl之間的連接節(jié)點NO稱為第一連接節(jié)點，將第二電位輸入端Vni和第二泵單元PS2之間的連接節(jié)點N3稱為第二連接節(jié)點。
[0015]增壓線BL具有與第二連接節(jié)點N3連接的第一升壓電位輸出端Vpo、以及與第一連接節(jié)點NO連接的第二升壓電位輸出端Vno。在本實施例中，第一升壓電位輸出端Vpo為正電壓輸出端，從第一升壓電位輸出端Vpo輸出正極性的升壓電壓Vp。同樣地，第二升壓電位輸出端Vno為負電壓輸出端，從第二升壓電位輸出端Vno輸出負極性的升壓電壓Vn。
[0016]泵單元組PS的多個泵單元的每一個具有:與增壓線BL的電源電位輸入端Vpi和接地電位輸入端Vni串聯(lián)地連接的第一晶體管、用于將第一晶體管的柵極與第一晶體管的漏極連接的第二晶體管、一個電極與第一晶體管的源極和第二晶體管的柵極連接的第一電容器、以及一個電極與第一晶體管的柵極連接的第二電容器。此外，對第一電容器的另一個電極輸入具有規(guī)定的相位的第一時鐘信號(第一輸入時鐘信號)，對第二電容器的另一個電極輸入具有規(guī)定的相位的第二時鐘信號(第二輸入時鐘信號)。
[0017]更具體地，泵單元PSl具有:N溝道型MOSFET (以下，僅稱為NM0S) 11 (第一晶體管)、NM0S12 (第二晶體管)、電容器Cl (第二電容器)、以及電容器C2 (第一電容器)。NMOSll的漏極在第一連接節(jié)點NO連接于電源電位輸入端Vpi和NM0S12的漏極。NMOSll的源極在節(jié)點NI連接于NM0S12的柵極和電容器C2的一端。NMOS12的源極在節(jié)點N2連接于NMOSll的柵極和電容器Cl的一端。對電容器Cl的另一端輸入時鐘信號CLKl (第二時鐘信號)，對電容器C2的另一端輸入時鐘信號CLK2 (第一時鐘信號)。
[0018]此外，泵單元PS2具有NMOS13和14(第一和第二晶體管)、以及電容器C3和C4(第二和第一電容器)。具體地，NMOS13的漏極連接于泵單元PSl的節(jié)點NI和NM0S14的漏極。NMOS13的源極在節(jié)點N3 (第二連接節(jié)點)連接于接地電位輸入端Vn1、NMOS14的柵極和電容器C4的一端。NM0S14的源極在節(jié)點N4連接于NM0S13的柵極和電容器C3的一端。對電容器C3的另一端輸入時鐘信號CLK3，對電容器C4的另一端輸入時鐘信號CLKp。
[0019]進而，電荷泵電路10具有開關(guān)電路20，所述開關(guān)電路20根據(jù)單一的切換信號Sw對向電源電位輸入端Vpi的電源電位Vcc的輸入和向接地電位輸入端Vni的接地電位Gnd的輸入進行切換。開關(guān)電路20對進行電荷泵電路10經(jīng)由增壓線BL輸出正的升壓電壓Vp(以下，稱為正電壓輸出模式)的工作或者進行電荷泵電路10經(jīng)由增壓線BL輸出負的升壓電壓Vn (以下，稱為負電壓輸出模式)的工作進行切換。開關(guān)電路20由NM0S21、P溝道型MOSFET (以下，僅稱為PM0S) 22和逆變器Inv構(gòu)成。
[0020]對逆變器Inv的輸入端子輸入來自對正的升壓電壓的輸出工作和負的升壓電壓的輸出工作進行控制的控制電路(未圖示)的切換信號Sw。逆變器Inv的輸出端子與NM0S21的柵極和PM0S22的柵極連接。即，逆變