DE19642942A1 - Spannungspumpenschaltung mit einer unabhängigen Substratvorspannungsspannung - Google Patents
Spannungspumpenschaltung mit einer unabhängigen SubstratvorspannungsspannungInfo
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Description
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Spannungs
pumpenschaltung mit einer unabhängigen Substratvorspannungs
spannung (well-bias voltage) und insbesondere auf eine Pum
penschaltung, bei der in einer Pumpenschaltung unter Verwen
dung eines PMOS-Transistors als einem Übertragungstransistor
eine Substratvorspannung an den Übertragungstransistor mit
einer unabhängigen Spannung angelegt wird, um einen stabilen
Pumpbetrieb zu ermöglichen.
Eine herkömmliche Spannungspumpenschaltung wurde in einem
Artikel mit dem Titel: "Application of a High Voltage Pumped
Supply for Low-power DRAM" auf S. 106 und 107 von "′92 Sym
posium on VLSI Circuits Digest of Technical Papers", offen
bart.
Ein Beispiel der herkömmlichen Spannungspumpenschaltung ist
in Fig. 1 gezeigt, das einen Pegelschieber 10 zum Steuern
einer Gate-Elektrode eines Übertragungstransistors MP4 mit
Spannungen einer Massespannung Vss und einer erhöhten Span
nung Vpp und eine Nicht-Überlappungsschaltung 20 zum Verhin
dern einer Überlappung einer Pumpzeit und einer Ladungsüber
tragungszeit auf. Zusätzlich ist ein Spannungspumpabschnitt
30 zum Pumpen der Spannung während des Vorladens/Pumpens ei
ner Ladung zu/von einem Pumpkondensator vorgesehen.
Der Pegelschieber 10 ist derart gebildet, daß eine Gate-
Elektrode eines PMOS-Transistors MP1, der über die Source-
Elektrode desselben mit einer erhöhten Spannung Vpp versorgt
wird, mit einer Drain-Elektrode eines PMOS-Transistors MP2,
der über die Source-Elektrode desselben mit der erhöhten
Spannung Vpp versorgt wird, verbunden ist. Ferner ist die
Gate-Elektrode des PMOS-Transistors MP2, die über die Sour
ce-Elektrode mit der erhöhten Spannung Vpp versorgt wird,
mit der Drain-Elektrode des PMOS-Transistors MP1 verbunden.
Die Drain-Elektrode des PMOS-Transistors MP1 ist über zwei
NMOS-Transistoren MN1 und MN2 mit dem Massepotential Vss
verbunden, während die Drain-Elektrode des PMOS-Transistors
MP2 über zwei NMOS-Transistoren MN3 und MN4 mit dem Masse
potential Vss verbunden ist. Die Gate-Elektroden der
NMOS-Transistoren MN2 und MN3 werden mit einer Leistungsquelle
Vdd gespeist, während die Gate-Elektrode des NMOS-Transi
stors MN1 über einen Inverter INV1 mit einem Eingangspuls
OSC verbunden ist. Der Eingangspuls OSC ist direkt mit der
Gate-Elektrode des NMOS-Transistors MN4 verbunden.
Wenn der Eingangspuls OSC auf einem hohen logischen Pegel
ist, wird durch diesen Ausbau der hohe logische Pegel mit
dem erhöhten Spannungspegel an der Drain-Elektrode des
PMOS-Transistors MP1 1 erhalten, während ein niedriger Pegel
des Massepotentials Vss an der Drain-Elektrode des
PMOS-Transistors MP2 erhalten wird. Wenn der Eingangspuls OSC auf
einem niedrigen logischen Pegel ist, wird der niedrige logi
sche Pegel des Massepotentials Vss an der Drain-Elektrode
des PMOS-Transistors MP1 erhalten, während der hohe logische
Pegel des erhöhten Spannungspegels an der Drain-Elektrode
des PMOS-Transistors MP2 erhalten wird.
Die Nicht-Überlappungsschaltung 20 besteht aus einem
NAND-Gatter, einem NOR-Gatter und einem Inverter INV2, derart,
daß entweder einer oder beide Eingänge des NAND-Gatters mit
dem Pulseingangssignal OSC verbunden sind, während der an
dere Eingang mit der Drain-Elektrode des PMOS-Transistors
MPI des Pegelschiebers 10 verbunden ist. Ferner ist entweder
einer oder beide Eingänge des NOR-Gatters mit dem Pulsein
gangssignal OSC verbunden, während der andere Eingang über
den Inverter INV2 mit der Drain-Elektrode des PMOS-Transi
stors MP2 des Pegelschiebers 10 verbunden ist.
Der Spannungspumpabschnitt weist einen Pumpkondensator C1
und einen PMOS-Transistor MP3 auf, dessen Drain-Elektrode
mit einer ersten Elektrode des Pumpkondensators C1 verbunden
ist, dessen Source-Elektrode mit der Leistungsquelle Vdd
verbunden ist, und dessen Gate-Elektrode mit einem Ausgang
des NAND-Gatters der Nicht-Überlappungsschaltung 20 verbun
den ist. Ferner ist ein PMOS-Transistor MP4, dessen Drain-
Elektrode mit einer zweiten Elektrode des Pumpkondensators
C1 verbunden ist, dessen Source-Elektrode mit der erhöhten
Spannung Vpp verbunden ist, und dessen Gate-Elektrode mit
der Drain-Elektrode des PMOS-Transistors MP2 des Pegelschie
bers 10 verbunden ist, vorgesehen. Die Drain-Elektrode eines
NMOS-Transistors MN7 ist mit der zweiten Elektrode des Pump
kondensators C1 verbunden, die Source-Elektrode desselben
ist mit der Leistungsquelle Vdd verbunden, während die Ga
te-Elektrode desselben mit dem Ausgang des NAND-Gatters der
Nicht-Überlappungsschaltung 20 verbunden ist. Ferner ist die
Drain-Elektrode eines NMOS-Transistors MN5 mit der ersten
Elektrode des Pumpkondensators C1 verbunden, während die Ga
te-Elektrode desselben mit der Leistungsquelle Vdd verbunden
ist. Die Drain-Elektrode eines NMOS-Transistors MN6 ist mit
der Source-Elektrode des NMOS-Transistors MN5 verbunden, die
Source-Elektrode des NMOS-Transistors MN6 ist mit dem Masse
potential Vss verbunden und die Gate-Elektrode desselben ist
mit einem Ausgang des NOR-Gatters der Nicht-Überlappungs
schaltung 20 verbunden.
Wie in dem Zeitdiagramm von Fig. 2 gezeigt ist, ist der Be
trieb der herkömmlichen Pumpschaltung in zwei Schritte des
Vorladens des Pumpkondensators C1 und des Pumpens des vorge
ladenen Pumpkondensators klassifiziert.
Zuerst nehmen in dem Vorladungsschritt, wenn das Signal OSC
in dem logisch "tiefen" Zustand ist, sowohl ein Knoten C,
der der Ausgangsanschluß des NAND-Gatters ist, als auch ein
Knoten D, der der Ausgangsanschluß des NOR-Gatters ist, den
logisch "hohen" Zustand an. Folglich werden die NMOS-Transi
storen MN5, MN6 und MN7 eingeschaltet, um zu ermöglichen,
daß an dem Knoten A der Pegel Vss vorliegt, und daß ein Kno
ten B mit einer Spannung geladen wird, die so gering wie VT
des NMOS-Transistors MN7 ist.
Nach dem Durchführen der Vorladung, wie oben beschrieben
ist, wird nachfolgend der Pumpschritt durchgeführt. Wenn das
Signal OSC den logisch "hohen" Zustand annimmt, nehmen der
Knoten C, der der Ausgangsanschluß des NAND-Gatters ist, und
der Knoten D, der der Ausgangsanschluß des NOR-Gatters ist,
den logisch "tiefen" Zustand an. Folglich werden die
NMOS-Transistoren MN6 und MN7 ausgeschaltet, so daß der Knoten A
in dem schwebenden Zustand ist und augenblicklich mit dem
Einschalten des PMOS-Transistors MP3 den Pegel Vdd annimmt.
Folglich wird der Pegel des Knoten B um Vdd auf Vdd-VT er
höht, wobei der NMOS-Transistor MN4 eingeschaltet wird, um
den Pegel Vss an die Gate-Elektrode des PMOS-Transistors MP4
anzulegen, der wiederum eingeschaltet wird, um die Spannung
des Knotens B auf den Pegel Vpp zu übertragen.
Während der Pumpkondensator das Vorladen und Pumpen über den
oben beschriebenen Betrieb wiederholt, wird die Operation
des Übertragens der Ladung von dem niedrigen Potentialpegel
auf den hohen Potentialpegel kontinuierlich durchgeführt.
Bei beinahe allen Halbleiterspeicherbauelementen wird ein
Redundanzdecoder für die Verwendung einer zusätzlichen Zelle
verwendet, wenn eine Wortleitung bezüglich der Spannung Vss
kurzgeschlossen ist, wodurch ein Halbleiterchip wiederver
wendbar wird. Wenn jedoch während eines anfänglichen Tests
des Chips bei der vorherigen herkömmlichen Pumpschaltung auf
die Wortleitung, die von der Spannung Vss kurzgeschlossen
wurde, zugegriffen wird, wird der Pegel Vpp auf einen Pegel
geringer als Vdd-VT abgesenkt. Ferner wird zu diesem Zeit
punkt ein PN-Übergang in dem Übertragungstransistor vorwärts
vorgespannt, derart, daß der Übertragungstransistor nicht
als ein Transistor betrieben werden kann und der kurzge
schlossene Zustand des PN-Übergangs macht es fortgesetzt un
möglich, daß sich derselbe durch seinen eigenen Betrieb er
holt.
Daher wird die elektrische Leistung stark zerstreut und der
Pegel Vpp wird nicht wieder hergestellt, weshalb der Halb
leiterchip als defekt behandelt wird, wodurch das Produk
tionsergebnis verschlechtert wird.
Folglich besteht die Aufgabe der vorliegenden Erfindung dar
in, eine Spannungspumpenschaltung zur Spannungsversorgung
eines Übertragungstransistors zu schaffen, bei der die oben
genannten Probleme beseitigt sind.
Diese Aufgabe wird durch eine Spannungspumpenschaltung gemäß
Anspruch 1 und Anspruch 4 gelöst.
Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht dar
in, ein Verfahren zum Anlegen einer Vorspannungsspannung an
einen Übertragungstransistor zu schaffen.
Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren gemäß Anspruch 6 ge
löst.
Die vorliegende Erfindung schafft eine Spannungspumpenschal
tung, bei der ein Spannungsgenerator getrennt verwendet ist,
um eine Substratvorspannungsspannung unabhängig an einen
PMOS-Transistor anzulegen, der als ein Übertragungstransi
stor zum Übertragen einer Ladung eines vorgeladenen Konden
sators auf eine erhöhte Spannung verwendet ist, wobei die
Spannung des Spannungsgenerators an ein Substrat des
PMOS-Transistors angelegt wird.
Hierbei gleicht eine Erzeugungsspannung des Spannungsgenera
tors der erhöhten Spannung oder überschreitet dieselbe, und
ist näherungsweise doppelt so groß wie eine Leistungsquel
lenspannung.
Bevorzugte Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung
werden nachfolgend bezugnehmend auf die beiliegenden Zeich
nungen näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 ein Diagramm, das eine herkömmliche Spannungspum
penschaltung zeigt;
Fig. 2 Betriebszeitablaufdiagramme der Spannungspumpen
schaltung, die in Fig. 1 gezeigt ist;
Fig. 3 ein Diagramm, das eine Spannungspumpenschaltung mit
einer unabhängigen Substratvorspannungsspannung ge
mäß der vorliegenden Erfindung zeigt;
Fig. 4 Betriebszeitablaufdiagramme der Spannungspumpen
schaltung, die in Fig. 3 gezeigt ist;
Fig. 5 ein Schaltungsdiagramm, das den unabhängigen Sub
stratvorspannungsspannungs-Generator gemäß der vor
liegenden Erfindung zeigt; und
Fig. 6 Betriebszeitgebungsdiagramme des Substratvorspan
nungsspannungs-Generators, der in Fig. 5 gezeigt
ist.
Fig. 3 ist ein Schaltungsdiagramm, das ein Ausführungsbei
spiel einer Spannungspumpenschaltung gemäß der vorliegenden
Erfindung zeigt.
Die Spannungspumpenschaltung gemäß der vorliegenden Erfin
dung weist einen Pegelschieber 10 zum Steuern der Gate-Elek
trode eines Übertragungstransistors MP4 mit einer Massespan
nung Vss und einer erhöhten Spannung Vpp und eine Nicht-
Überlappungsschaltung 20 zum Verhindern eines Überlappens
einer Pumpzeit und einer Ladungsübertragungszeit auf. Ein
Spannungspumpabschnitt 30 lädt einen Pumpkondensator vor und
pumpt denselben, um die Spannung zu pumpen, während ein ge
trennter Substratvorspannungsspannungs-Generator 40 unabhän
gig eine Substratvorspannungsspannung zu dem PMOS-Transistor
MP4, der als der Übertragungstransistor verwendet ist, lie
fert.
Der Pegelschieber 10 und die Nicht-Überlappungsschaltung 20
der Pumpenschaltung gemäß einem Ausführungsbeispiel der vor
liegenden Erfindung sind aufgebaut, um identisch zu denen
der herkömmlichen Schaltung, wie sie in Fig. 1 gezeigt ist,
zu sein. Ferner sind alle anderen Teile die gleichen, mit
Ausnahme dessen, daß der Spannungspumpabschnitt 30 den
NMOS-Transistor MN7 der herkömmlichen Schaltung ersetzt, wo
bei die Gate-Elektrode eines PMOS-Transistors MP5 mit der
Drain-Elektrode des PMOS-Transistors MP1 des Pegelschiebers
10 verbunden ist. Der Betrieb der Pumpschaltung gemäß der
vorliegenden Erfindung wird unter der Klassifizierung in
zwei Schritte des Vorladens des Pumpkondensators und des
Pumpens des vorgeladenen Pumpkondensators durchgeführt.
Zuerst wird das Vorladen in dem Vorladungsschritt erreicht,
wenn das Signal OSC in dem logisch tiefen Zustand ist. Wenn
ein Knoten C′, der der Ausgangsanschluß des NAND-Gatters
ist, und ein Knoten D′, der der Ausgangsanschluß des NOR-
Gatters ist, hierbei den logisch hohen Zustand annehmen,
nehmen ein Knoten E′ und ein Knoten F′, der der Ausgang des
Pegelschiebers 10 ist, einen logisch tiefen bzw. einen hohen
Zustand des Pegels Vpp an, um zu ermöglichen, daß die Tran
sistoren MN5, MN6 und MP5 eingeschaltet werden und der Tran
sistor MP4 ausgeschaltet wird. Folglich weist ein Knoten A′
den Pegel Vss auf, während ein Knoten B′ mit Vdd vorgeladen
wird. In diesem Fall wird der PMOS-Transistor MP5 als der
Vorladungstransistor verwendet, um in der Lage zu sein, Vdd
vorzuladen, ohne einen Spannungsabfall in der Größenordnung
von VT zu bewirken.
Nachdem die Vorladung wie oben beschrieben durchgeführt ist,
wird der Pumpschritt nachfolgend ausgeführt. Wenn das Signal
OSC den logisch hohen Zustand annimmt, nimmt der Knoten D′,
der der Ausgangsanschluß des NOR-Gatters ist, primär den Pe
gel Vss an, um den NMOS-Transistor MN6 auszuschalten, wo
durch der Knoten A′ schwebend wird. Danach nimmt der Knoten
C′, der der Ausgangsanschluß des NAND-Gatters ist, den lo
gisch tiefen Zustand an, während der Knoten E′, der der Aus
gang des Pegelschiebers 10 ist, den logisch hohen Zustand
annimmt, um den PMOS-Transistor MP5 auszuschalten und den
PMOS-Transistor MP3 einzuschalten. Folglich weist der Knoten
A′ den Pegel Vdd in dem schwebenden Zustand auf, wodurch der
Knoten F′, der der Ausgang des Pegelschiebers 10 ist, den
logisch tiefen Zustand annimmt, um den PMOS-Transistor MP4
einzuschalten, wodurch die Spannung des Knotens B auf den
Pegel Vpp übertragen wird.
Durch diese Ausführung wiederholt der Kondensator das Vorla
den und Pumpen, um den Spannungspumpbetrieb fortzusetzen.
Vor dem Betreiben der Pumpenschaltung bleibt das Ausgangs
signal des Substratvorspannungsspannungs-Generators 40 auf
dem Pegel 2Vdd.
Obwohl die Leistungsquellenspannung mit Vcc oder Vdd be
zeichnet ist, um den Zeichnungen zu entsprechen, bezeichnen
Vcc und Vdd gleichermaßen die Leistungsquellenspannung.
Der Substratvorspannungsspannungs-Generator 40 ist in Fig. 5
dargestellt und weist eine Nicht-Überlappungssteuerung 11,
einen Pumpkondensator C12, Erstladungskondensatoren (boots
trap capacitors) C11, C13 und C16, einen Vorladungsabschnitt
12, eine Erstschrittsteuerung 13 zum Steuern eines Transi
stors MN18, eine Zweitschrittsteuerung 14 zum Steuern eines
Transistors MN17, eine Pumpsteuerung 15 zum Steuern eines
Transistors MN19 und einen Übertragungstransistor MN12 auf.
Der Substratvorspannungsspannungs-Generator 40 wird gemäß
den Signalverläufen der jeweiligen Knoten, die in Fig. 6
gezeigt sind, betrieben.
Das Pulssignal OSC, das eine Frequenz mit einem kurzen Pump
intervall und einem langen Vorladungsintervall aufweist,
wird verwendet, um die Pumpleistung zu erzeugen, die in der
Lage ist, nur einen Leckstrom des Substrats zu kompensieren.
Bei dieser Schaltung wird die Vorladungsoperation während
der logisch tiefen Periode eines Pulses LOW_OSC durchge
führt. Wenn das Pulssignal LOW_OSC einen logisch tiefen Wert
annimmt, nehmen die Knoten R und S durch die Nicht-Überlap
pungssteuerung 11 einen logisch hohen Zustand an, während
ein Knoten X durch den Erstladungskondensator C11 in dem lo
gisch hohen Zustand von 2 Vcc-VT ist. Folglich wird der Vor
ladungstransistor MN11 eingeschaltet, um zu ermöglichen, daß
der Knoten Y auf dem Pegel Vdd ist, und daß das Ausgangs
signal eines Inverters INV12 auf einem tiefen logischen Pe
gel ist, wodurch der Kondensator C12 näherungsweise mit dem
Pegel Vcc vorgeladen wird.
Danach wird die Pumpoperation während der logisch hohen Pe
riode des Pulssignals LOW_OSC auf eine solche Art und Weise
durchgeführt, daß, wenn das Pulssignal LOW_OSC einen logisch
hohen Wert annimmt, die Knoten R und S den logisch tiefen
Zustand annehmen, während der Knoten X den Zustand von
Vcc-VT annimmt und der Transistor MN10 eingeschaltet wird.
Ferner nimmt der Ausgang des Inverters INV12 den logisch ho
hen Zustand an. Folglich wird der Knoten Y durch die Span
nung des vorgeladenen Kondensators C12 näherungsweise auf
den Pegel 2Vcc erhöht. Zu diesem Zeitpunkt wird der Vorla
dungstransistor MN11 ausgeschaltet und der Pegel 2 Vcc des
Knotens Y wird durch das Einschalten des Übertragungstran
sistors MN12 zu dem Substratvorspannungsanschluß geliefert.
Hierbei besteht der Grund des Einschaltens des Übertragungs
transistors MN12 darin, daß der Pegel des Knoten Z, der an
der Gate-Elektrode desselben anliegt, die Substratvorspan
nungsspannung überschreitet.
Hierin wird nachfolgend ein Schritt des Erzeugens der Span
nung, die die Substratvorspannung an dem Knoten Z während
der logisch hohen Periode des Pulssignals LOW_OSC über
schreitet, beschrieben.
Wenn das Pulssignal LOW_OSC in dem logisch tiefen Zustand
ist, nimmt der Knoten S einen hohen Zustand an. Im Gegensatz
dazu nimmt der Knoten S einen logisch tiefen Zustand an,
wenn das Pulssignal LOW_OSC in der Periode des hohen Zu
stands ist. Die Spannung des Knotens S wird über einen In
verter INV13, eine Erstschrittsteuerung 13 zum Steuern des
Transistors MN18, eine Pumpsteuerung 15 zum Steuern des
Transistors MN19 und eine Zweitschrittsteuerung 14 zum Steu
ern des Transistors MN17 zu dem Erstladungskondensator C13
geliefert. Folglich wird ein Ausgangssignal eines NOR-Gat
ters NOR11 der Erstschrittsteuerung 13 zusammen mit der
Spannung des Knotens S zu dem Eingang des NOR-Gatters NOR12
der Zweitschrittsteuerung 14 gekoppelt.
Der Transistor MN18 empfängt einen Puls mit einem kurzen
logisch hohen Intervall, das die Pulssignalform eines Kno
tens T ist, der der Ausgang der Erstschrittsteuerung 13 ist,
um für einen Moment eingeschaltet und dann ausgeschaltet zu
werden. Der Transistor MN17 empfängt den Puls eines Knotens
J, der der Ausgang der Zweitschrittsteuerung 14 ist, um ein
geschaltet zu werden, während der logisch hohe Zustand an
hält. Der Transistor MN19 empfängt die Ausgabe der Pump
steuerung 15, um eingeschaltet zu werden, während ein Knoten
V in dem logisch hohen Zustand ist.
Ein Knoten W wird mit einer Spannung des Pegels Vcc-VT ver
sorgt, während der Transistor MN18 eingeschaltet ist, der
Substratvorspannungsspannung Well_bias, während der Transi
stor MN17 eingeschaltet ist, und der Spannung Vss, während
der Transistor MN19 eingeschaltet ist. Der Zeitablauf des
Einschaltens der Transistoren MN18, MN17 und MN19 zu diesem
Zeitpunkt ist in Fig. 6 gezeigt. Der Erstladungskondensator
C16 wird mit dem Pegel Vcc vorgeladen, während der Knoten W
den Pegel Vss annimmt. Sobald der Knoten W auf eine Spannung
Well_bias-VT erhöht wird, wird die Spannung des Knotens Z
auf die Vorladungsspannung des Erstladungskondensators C16
erhöht. Folglich wird die Spannung des Knotens Z auf nähe
rungsweise Vcc+Well_bias-VT erhöht. Obwohl die Spannung an
dem Knoten Z erhöht wird, um die Substratvorspannungsspan
nung Well_bias zu überschreiten, wird der Übertragungstran
sistor MN12 über die Gate-Elektrode desselben mit der Span
nung versorgt, um eingeschaltet zu werden. Zu diesem Zeit
punkt ist die Spannungsausgabe von 2Vcc zu dem Substratvor
spannungsspannungs-Anschluß durch den Kondensator C12 wie
oben beschrieben.
Bei der Pumpenschaltung gemäß der vorliegenden Erfindung
sind der Vorladungstransistor und der Übertragungstransistor
durch die PMOS-Transistoren aufgebaut, wobei die Substrat
vorspannungsspannung Well_bias, die an das Substrat des
PMOS-Transistors angelegt wird, durch die Verwendung des un
abhängigen Spannungsgenerators mit der Größe von 2Vdd ange
legt wird, um das Verhindern des Einschaltens der PN-Diode
zwischen einem Übergang des PMOS-Transistors und einem
n-Substrat zu ermöglichen. Folglich kann ungeachtet eines
Kurzschlusses zwischen der Wortleitung und Vss der Pumpbe
trieb fortgesetzt werden. Folglich wird eine defekte Zelle
repariert, um den Gesamtchip zu erneuern, um normal zu ar
beiten, wodurch der Produktionsertrag erhöht wird. Außerdem
fällt die Vorladungsspannung nicht um VT ab, verglichen mit
dem Fall des Verwendens des NMOS-Transistors als den Vorla
dungstransistor, um den Pumpwirkungsgrad zu verbessern.
Claims (7)
1. Eine Spannungspumpenschaltung zum Pumpen einer erhöhten
Spannung (Vpp) durch das Vorladen und Pumpen einer La
dung zu und von einem Pumpkondensator (C1), die einen
getrennten Spannungsgenerator (40) zum unabhängigen
Liefern einer Substratvorspannungsspannung zu einem
PMOS-Transistor (MP4), der als ein Übertragungstransi
stor zum Übertragen der Ladung des vorgeladenen Konden
sators (C1) auf die erhöhte Spannung verwendet ist,
aufweist, dadurch gekennzeichnet,
daß die Spannung des Spannungsgenerators an ein Sub
strat des PMOS-Transistors (MP4) angelegt wird.
2. Spannungspumpenschaltung gemäß Anspruch 1, dadurch ge
kennzeichnet,
daß die erzeugte Spannung des Spannungsgenerators (40)
gleich der erhöhten Spannung (Vpp) ist oder dieselbe
überschreitet.
3. Spannungspumpenschaltung gemäß Anspruch 2, dadurch ge
kennzeichnet,
daß die erzeugte Spannung näherungsweise zweimal so
groß wie eine Leistungsquellenspannung (Vdd) ist.
4. Spannungspumpenschaltung mit einem Pegelverschiebungs
abschnitt (10) zum Verschieben eines Pegels einer Si
gnalspannung, einer Nicht-Überlappungsschaltung (20)
zum Verhindern eines Überlappens eines Pulssignals
(OSC) und einem Spannungspumpabschnitt (30) zum Pumpen
einer Spannung durch das Vorladen/Pumpen einer Ladung
zu/von einem Pumpkondensator (C1), dadurch gekennzeich
net,
daß ein Übertragungstransistor (MP4) und ein Vorla dungstransistor (MP5) des Pumpabschnitts (30) durch PMOS-Transistoren gebildet sind, und daß ein Substrat vorspannungs-Spannungsgenerator (40) vorgesehen ist, um eine Substratvorspannungsspannung an ein n-Substrat des PMOS-Transistors zu liefern,
wodurch der Substratvorspannungs-Spannungsgenerator (40) eine Spannung, die eine erhöhte Spannung (Vpp), die von dem Spannungspumpabschnitt (30) erzeugt wird, überschreitet, unabhängig von der erhöhten Spannung (Vpp) erzeugt, um die erzeugte Spannung zu dem n-Sub strat zu liefern.
daß ein Übertragungstransistor (MP4) und ein Vorla dungstransistor (MP5) des Pumpabschnitts (30) durch PMOS-Transistoren gebildet sind, und daß ein Substrat vorspannungs-Spannungsgenerator (40) vorgesehen ist, um eine Substratvorspannungsspannung an ein n-Substrat des PMOS-Transistors zu liefern,
wodurch der Substratvorspannungs-Spannungsgenerator (40) eine Spannung, die eine erhöhte Spannung (Vpp), die von dem Spannungspumpabschnitt (30) erzeugt wird, überschreitet, unabhängig von der erhöhten Spannung (Vpp) erzeugt, um die erzeugte Spannung zu dem n-Sub strat zu liefern.
5. Spannungspumpenschaltung gemäß Anspruch 4, dadurch ge
kennzeichnet, daß der Substratvorspannungs-Spannungsge
nerator folgende Merkmale aufweist:
einen Nicht-Überlappungs-Steuerabschnitt zum Empfangen des Pulssignals (OSC) als einem Eingangssignal und zum Erzeugen zweier Pulssignale, die unterschiedliche Ände rungspunkte zu einem hohen und einem tiefen Pegel auf weisen;
einen Pumpkondensator (C12);
einen ersten, einen zweiten und einen dritten Erstla dungskondensator (C11, C13, C16);
einen Vorladungsabschnitt (12) zum Vorladen der Span nung in den Pumpkondensator (C12) und den ersten und den zweiten Erstladungskondensator (C11, C13) für eine vorbestimmte Periode;
einen ersten Schrittsteuerabschnitt (13) zum Steuern eines Transistors (MN18), einen zweiten Schrittsteuer abschnitt (14) zum Steuern eines ersten Transistors (MN19) und einen Pumpsteuerabschnitt (15) zum Steuern eines zweiten Transistors (MN17), die zum Vorladen der Spannung in den dritten Erstladungskondensator (C16) vorgesehen sind; und
einen Übertragungstransistor (MN12), dessen Gate-Elek trode mit der erhöhten Spannung des dritten Erstla dungskondensators (C16) zum Übertragen der erhöhten Spannung verbunden ist.
einen Nicht-Überlappungs-Steuerabschnitt zum Empfangen des Pulssignals (OSC) als einem Eingangssignal und zum Erzeugen zweier Pulssignale, die unterschiedliche Ände rungspunkte zu einem hohen und einem tiefen Pegel auf weisen;
einen Pumpkondensator (C12);
einen ersten, einen zweiten und einen dritten Erstla dungskondensator (C11, C13, C16);
einen Vorladungsabschnitt (12) zum Vorladen der Span nung in den Pumpkondensator (C12) und den ersten und den zweiten Erstladungskondensator (C11, C13) für eine vorbestimmte Periode;
einen ersten Schrittsteuerabschnitt (13) zum Steuern eines Transistors (MN18), einen zweiten Schrittsteuer abschnitt (14) zum Steuern eines ersten Transistors (MN19) und einen Pumpsteuerabschnitt (15) zum Steuern eines zweiten Transistors (MN17), die zum Vorladen der Spannung in den dritten Erstladungskondensator (C16) vorgesehen sind; und
einen Übertragungstransistor (MN12), dessen Gate-Elek trode mit der erhöhten Spannung des dritten Erstla dungskondensators (C16) zum Übertragen der erhöhten Spannung verbunden ist.
6. Verfahren zum Anlegen einer Substratvorspannungsspan
nung an einen Übertragungstransistor (MP4) und einen
Vorladungstransistor (MP5) eines Pumpabschnitts (30)
einer Spannungspumpenschaltung, die einen Pegelver
schiebungsabschnitt (10) zum Verschieben eines Pegels
einer Signalspannung, eine Nicht-Überlappungsschaltung
(20) zum Verhindern eines Überlappens eines Pulssignals
(OSC) und einen Spannungspumpabschnitt (30) zum Pumpen
einer Spannung durch das Vorladen/Pumpen einer Ladung
zu/von einem Pumpkondensator (C1) aufweist, zum sub
stratmäßigen Vorspannen des Übertragungstransistors
(MP4) der Spannungspumpenschaltung, dadurch gekenn
zeichnet,
daß ein PMOS-Transistor (MP4) als der Übertragungstran sistor verwendet ist, und daß die Substratvorspannungs spannung an ein n-Substrat des PMOS-Transistors (MP4) unabhängig von der erhöhten Spannung der Spannungspum penschaltung angelegt wird.
daß ein PMOS-Transistor (MP4) als der Übertragungstran sistor verwendet ist, und daß die Substratvorspannungs spannung an ein n-Substrat des PMOS-Transistors (MP4) unabhängig von der erhöhten Spannung der Spannungspum penschaltung angelegt wird.
7. Verfahren zum substratmäßigen Vorspannen eines Übertra
gungstransistors einer Spannungspumpenschaltung gemäß
Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet,
daß die angelegte Substratvorspannungsspannung einen
Spannungspegel aufweist, der größer ist als der der er
höhten Spannung der Spannungspumpenschaltung.
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1019960019536A KR100189752B1 (ko) | 1996-06-01 | 1996-06-01 | 독립적인 웰 바이어스 전압을 가진 전압 펌프회로 |
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