CN101908538A - 去耦电容 - Google Patents

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Abstract

本发明的去耦电容包括多个薄场效应晶体管和多个分压器；所述多个薄场效应晶体管串联，接在待去除纹波的高电压与地之间；所述多个分压器串联，接在待去除纹波的高电压与地之间；所述多个分压器与所述多个薄场效应晶体管一一对应，各个薄场效应晶体管其连接下一薄场效应晶体管的接口与对应的分压器的输出端连接，各个分压器为对应的薄场效应晶体管提供电压，使对应的薄场效应晶体管工作在非截止状态。本发明的去耦电容占用面积小，符合集成电路发展趋势。

Description

去耦电容
技术领域
本发明涉及半导体技术领域，尤其涉及一种去耦电容。
背景技术
在电子电路中，去耦电容起抗干扰的作用，它把前级信号携带的高频杂波滤除。
栅氧化层厚度为14nm～24nm的厚场效应晶体管可用作去耦电容，如图1所示，一P型厚场效应晶体管100用作去耦电容，该P型厚场效应晶体管100的栅极G接地，该P型厚场效应晶体管100的源极S、漏极D和衬基端SUB均与待去除纹波(即待去除杂波)的高电压Vreg连接。所述高电压Vreg为含噪音的信号，若将该高电压Vreg直接接入半导体器件，如存储器，则影响半导体器件正常工作，为获得稳定的电压，去除高电压Vreg中的噪音，在所述高电压Vreg输入半导体器件之前，使用去耦电容对该高电压Vreg进行去纹波处理。所述P型厚场效应晶体管100的作用就是对所述高电压Vreg进行去纹波处理，使输入半导体器件的高电压为稳定高电压，保障半导体器件正常工作。
场效应晶体管用作去耦电容时，其必须工作在非截止状态(如线性区)，所述高电压Vreg通常为8伏、10伏或更高，因此，用作去耦电容的场效应晶体管的栅氧化层不能太薄。现有技术中，用作去耦电容的场效应晶体管为厚场效应晶体管，其栅氧化层厚度在14nm～24nm范围内。
使用厚场效应晶体管当去耦电容的缺点是，厚场效应晶体管单位面积电容小，厚场效应晶体管要满足使用要求就要占用较大面积，不符合集成电路发展趋势。
发明内容
本发明的目的在于提供一种去耦电容，该去耦电容由多个薄场效应晶体管串联形成，缩小了去耦电容占用的面积。
为了达到上述的目的，本发明提供一种去耦电容，包括多个薄场效应晶体管、多个分压器和多个连接器；所述多个薄场效应晶体管串联，接在待去除纹波的高电压与地之间；所述多个分压器串联，接在待去除纹波的高电压与地之间；所述多个分压器与所述多个薄场效应晶体管一一对应，除接地的薄场效应晶体管和分压器外，其他各个薄场效应晶体管其连接下一薄场效应晶体管的接口与通过一连接器对应的分压器的输出端连接，各个分压器为对应的薄场效应晶体管提供电压，使对应的薄场效应晶体管工作在非截止状态。
上述去耦电容，其中，还包括多个刷新装置，所述多个刷新装置与所述多个连接器连接一一对应，该刷新装置的输出端与所述连接器的输入控制端连接。
上述去耦电容，其中，所述薄场效应晶体管的栅氧化层的厚度为1nm～4nm。
上述去耦电容，其中，所述多个薄场效应晶体管或均为P型薄场效应晶体管，或均为N型薄场效应晶体管，或为P型薄场效应晶体管和N型薄场效应晶体管的组合。
上述去耦电容，其中，所述分压器为电阻性分压器。
上述去耦电容，其中，所述分压器为电阻或晶体管。
上述去耦电容，其中，所述连接器为高电阻连接器。
上述去耦电容，其中，所述连接器为倒比管。
上述去耦电容，其中，所述连接器为定时开关连接器。
上述去耦电容，其中，所述多个分压器的分压比与所述多个薄场效应晶体管的电容比成反比。
本发明的去耦电容由多个薄场效应晶体管串联形成，利用分压器为各个薄场效应晶体管提供驱动电压，使各个薄场效应晶体管工作在非截止状态，薄场效应晶体管单位面积电容大，因此，薄场效应晶体管占用面积小，可缩小去耦电容占用的面积，符合集成电路发展趋势。
附图说明
本发明的去耦电容由以下的实施例及附图给出。
图1是现有技术中厚场效应晶体管用作去耦电容的电路图。
图2是本发明去耦电容实施例一的结构示意图。
图3是本发明去耦电容实施例二的结构示意图。
图4是本发明去耦电容实施例三的结构示意图。
图5是本发明去耦电容实施例四的结构示意图。
图6是本发明去耦电容实施例五的结构示意图。
具体实施方式
以下将结合图2～图6对本发明的去耦电容作进一步的详细描述。
实施例一：
参见图2，本实施例去耦电容包括两个P型薄场效应晶体管210和220、两个分压器230和240、以及一个连接器250；
所述P型薄场效应晶体管210的源极S1a、漏极D1a和衬基端SUB1a均与待去除纹波的高电压Vreg连接；
所述P型薄场效应晶体管220的源极S1b、漏极D1b和衬基端SUB1b均与所述P型薄场效应晶体管210的栅极G1a连接，所述P型薄场效应晶体管220的栅极G1b接地；
所述分压器230的输入端与所述高电压Vreg连接，所述分压器230的输出端与所述分压器240的输入端连接；
所述分压器240的输出端接地；
所述P型薄场效应晶体管210的栅极G1a通过所述连接器250与所述分压器230的输出端连接。
所述P型薄场效应晶体管的栅氧化层的厚度为1nm～4nm。
所述分压器为电阻性分压器，例如电阻、晶体管；所述分压器对所述高电压Vreg进行分压，为各自对应的P型薄场效应晶体管提供合适的驱动电压(所述分压器230为所述P型薄场效应晶体管210提供驱动电压，所述分压器240为所述P型薄场效应晶体管220提供驱动电压)，使所述P型薄场效应晶体工作在非截止状态；
所述分压器230提供的驱动电压与所述分压器240提供的驱动电压之比等于所述P型薄场效应晶体管210的电容与所述P型薄场效应晶体管220的电容之比的倒数，即两个分压器的分压比与两个薄场效应晶体管的电容比成反比；
本实施例中，所述P型薄场效应晶体管210和220采用电容相等的P型薄场效应晶体管，所述分压器230与所述分压器240的分压比为1∶1。
所述连接器为高电阻连接器，例如倒比管，所述连接器用于对分压电容中的节点进行正确的置位。
实施例二：
参见图3，本实施例去耦电容包括两个N型薄场效应晶体管310和320、两个分压器330和340、以及一个连接器350；
所述N型薄场效应晶体管310的栅极G2a与待去除纹波的高电压Vreg连接，所述N型薄场效应晶体管310的源极S2a、漏极D2a和衬基端SUB2a均与所述N型薄场效应晶体管320的栅极G2b连接；
所述N型薄场效应晶体管320的源极S2b、漏极D2b和衬基端SUB2b均接地；
所述分压器330的输入端与所述高电压Vreg连接，所述分压器330的输出端与所述分压器340的输入端连接；
所述分压器340的输出端接地；
所述N型薄场效应晶体管310的源极S2a、漏极D32a和衬基端SUB2a均通过所述连接器350与所述分压器330的输出端连接。
所述N型薄场效应晶体管的栅氧化层的厚度为1nm～4nm。
所述分压器为电阻性分压器，例如电阻、晶体管；所述分压器对所述高电压Vreg进行分压，为各自对应的N型薄场效应晶体管提供合适的驱动电压(所述分压器330为所述N型薄场效应晶体管310提供驱动电压，所述分压器340为所述N型薄场效应晶体管320提供驱动电压)，使所述N型薄场效应晶体工作在非截止状态；
所述分压器330提供的驱动电压与所述分压器340提供的驱动电压之比等于所述N型薄场效应晶体管310的电容与所述N型薄场效应晶体管320的电容之比的倒数，即两个分压器的分压比与两个薄场效应晶体管的电容比成反比；
本实施例中，所述N型薄场效应晶体管310的电容与和所述N型薄场效应晶体管320的电容之比为1∶2，所述分压器330与所述分压器340的分压比为2∶1。
所述连接器为高电阻连接器，例如倒比管。
实施例三：
参见图4，本实施例去耦电容包括多个P型薄场效应晶体管40a、40b、......、40(n-1)、40n，多个分压器41a、41b、......、41(n-1)、41n，以及多个连接器42a、42b、......、42(n-1)；
所述多个分压器41a、41b、......、41n与所述多个P型薄场效应晶体管40a、40b、......、40n一一对应，所述分压器为其对应的P型薄场效应晶体管提供合适的驱动电压；
所述多个P型薄场效应晶体管串联，连接在待去除纹波的高电压Vreg与地之间；
所述P型薄场效应晶体管40a的源极S4a、漏极D4a和衬基端SUB4a均与待去除纹波的高电压Vreg连接；
所述P型薄场效应晶体管40b的源极S4b、漏极D4b和衬基端SUB4b均与所述P型薄场效应晶体管40a的栅极G4a连接；
所述P型薄场效应晶体管40n的栅极G4n接地；
所述多个分压器串联，连接在待去除纹波的高电压Vreg与地之间；
所述分压器41a的输入端与待去除纹波的高电压Vreg连接；
所述分压器41a的输出端与所述分压器41b的输入端连接；
所述分压器41n的输出端接地；
除接地的P型薄场效应晶体管40n和分压器41n外，其他各个P型薄场效应晶体管的栅极通过连接器与对应的分压器的输出端连接；
所述P型薄场效应晶体管40a的栅极G4a通过连接器42a与所述分压器41a的输出端连接；
所述P型薄场效应晶体管40b的栅极G4b通过连接器42b与所述分压器41b的输出端连接；
所述P型薄场效应晶体管40(n-1)的栅极G4(n-1)通过连接器42(n-1)与所述分压器41(n-1)的输出端连接；
所述P型薄场效应晶体管的栅氧化层的厚度为1nm-4nm。
所述分压器为电阻性分压器，例如电阻、晶体管；所述分压器对所述高电压Vreg进行分压，为各自对应的P型薄场效应晶体管提供合适的驱动电压，使所述P型薄场效应晶体工作在非截止状态；
所述多个分压器的分压比与所述多个薄场效应晶体管的电容比成反比。
所述连接器为高电阻连接器，例如倒比管。
实施例四：
参见图5，本实施例去耦电容包括一个P型薄场效应晶体管510和一个N型薄场效应晶体管520、两个分压器530和540、以及一个连接器550；
所述P型薄场效应晶体管510的源极S5a、漏极D5a和衬基端SUB5a均与待去除纹波的高电压Vreg连接，所述P型薄场效应晶体管510的的栅极G5a与所述N型薄场效应晶体管520的栅极G5b连接；
所述N型薄场效应晶体管520的源极S5b、漏极D5b和衬基端SUB5b均接地；
所述分压器530的输入端与所述高电压Vreg连接，所述分压器530的输出端与所述分压器540的输入端连接；
所述分压器540的输出端接地；
所述P型薄场效应晶体管510的源极S5a、漏极D5a和衬基端SUB5a均通过所述连接器550与所述分压器530的输出端连接。
所述薄场效应晶体管的栅氧化层的厚度为1nm～4nm。
所述分压器为电阻性分压器，例如电阻、晶体管；所述分压器对所述高电压Vreg进行分压，为各自对应的薄场效应晶体管提供合适的驱动电压(所述分压器530为所述P型薄场效应晶体管510提供驱动电压，所述分压器540为所述N型薄场效应晶体管520提供驱动电压)，使所述薄场效应晶体工作在非截止状态；
所述分压器530提供的驱动电压与所述分压器540提供的驱动电压之比等于所述P型薄场效应晶体管510的电容与所述N型薄场效应晶体管520的电容之比的倒数，即两个分压器的分压比与两个薄场效应晶体管的电容比成反比；
所述连接器为高电阻连接器，例如倒比管。
实施例五：
参见图6，实施例五与实施例四的区别在于，本实施例去耦电容还包括一刷新装置560，所述刷新装置560的输出端与所述连接器550的输入控制端连接，该刷新装置560用于打开和关闭所述连接器550，所述连接器550为定时开关连接器，定时打开和关闭连接器。
一个厚场效应晶体管的栅氧化层的厚度相当于3个以上薄场效应晶体管的栅氧化层的厚度，本发明的去耦电容采用薄场效应晶体管，可缩小去耦电容占用的面积，符合集成电路的发展趋势。

Claims (10)

1.一种去耦电容，其特征在于，包括多个薄场效应晶体管、多个分压器和多个连接器；
所述多个薄场效应晶体管串联，接在待去除纹波的高电压与地之间；
所述多个分压器串联，接在待去除纹波的高电压与地之间；
所述多个分压器与所述多个薄场效应晶体管一一对应，除接地的薄场效应晶体管和分压器外，其他各个薄场效应晶体管其连接下一薄场效应晶体管的接口与通过一连接器对应的分压器的输出端连接，各个分压器为对应的薄场效应晶体管提供电压，使对应的薄场效应晶体管工作在非截止状态。
2.如权利要求1所述的去耦电容，其特征在于，还包括多个刷新装置，所述多个刷新装置与所述多个连接器连接一一对应，该刷新装置的输出端与所述连接器的输入控制端连接。
3.如权利要求1或2所述的去耦电容，其特征在于，所述薄场效应晶体管的栅氧化层的厚度为1nm～4nm。
4.如权利要求3所述的去耦电容，其特征在于，所述多个薄场效应晶体管或均为P型薄场效应晶体管，或均为N型薄场效应晶体管，或为P型薄场效应晶体管和N型薄场效应晶体管的组合。
5.如权利要求1或2所述的去耦电容，其特征在于，所述分压器为电阻性分压器。
6.如权利要求5所述的去耦电容，其特征在于，所述分压器为电阻或晶体管。
7.如权利要求1所述的去耦电容，其特征在于，所述连接器为高电阻连接器。
8.如权利要求7所述的去耦电容，其特征在于，所述连接器为倒比管。
9.如权利要求2所述的去耦电容，其特征在于，所述连接器为定时开关连接器。
10.如权利要求1或2所述的去耦电容，其特征在于，所述多个分压器的分压比与所述多个薄场效应晶体管的电容比成反比。
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