JP2001231248A - Semiconductor integrated circuit device - Google Patents

Semiconductor integrated circuit device

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JP2001231248A
JP2001231248A JP2000037605A JP2000037605A JP2001231248A JP 2001231248 A JP2001231248 A JP 2001231248A JP 2000037605 A JP2000037605 A JP 2000037605A JP 2000037605 A JP2000037605 A JP 2000037605A JP 2001231248 A JP2001231248 A JP 2001231248A
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JP
Japan
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charge transfer
mis
transistor
transfer transistor
semiconductor integrated
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JP2000037605A
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Japanese (ja)
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Yasushi Okuda
寧 奥田
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Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a semiconductor integrated circuit device capable of restraining boosting efficiency from lowering by a substrate bias effect or the like of a charge transfer transistor in a booster circuit. SOLUTION: Charge transfer transistors T1-T4 are arranged in series in the booster circuit 10, and the gates of the charge transfer transistors T1-T4 are alternately connected to the supply wiring of a clock signal Φ1 or Φ2 through booster capacities P1-P4 respectively. The gate length of the charge transfer transistor T1 on the previous stage side is 0.8 μm. On the other side, the gate lengths of the charge transfer transistors T2-T4 on the subsequent stage side are shorter than it, 0.5 μm. The threshold voltages of the charge transfer transistors T2-T4 on the subsequent stage side are smaller than that of the charge transfer transistor T1 on the previous stage side. The charge transfer transistor and an MIS-type transistor in another logic circuit have impurities concentration distribution in a common channel area and gate insulating film thickness.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、昇圧回路を搭載し
た半導体集積回路装置に係り、特に昇圧効率の向上対策
に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a semiconductor integrated circuit device equipped with a booster circuit, and more particularly to a measure for improving boosting efficiency.

【0002】[0002]

【従来の技術】図4は、従来の代表的な昇圧回路50の
回路図を示す電気回路図である。同図に示すように、昇
圧回路50において、電源電圧Vddを供給するための電
源電圧入力端子51と、昇圧電圧Vppを出力するための
昇圧電圧出力端子52との間には、スイッチングトラン
ジスタTswと、各々ゲート長Lg51〜Lg54が約0.8μ
mの電荷転送トランジスタT51〜T54とが直列に配
置されている。同図には、例として4つの電荷転送トラ
ンジスタT51〜T54が示されているが、昇圧割合に
応じた数の電荷転送トランジスタが配置される。そし
て、例えば奇数番目の電荷転送トランジスタT51,T
53のゲートは昇圧容量P51,P53を介してクロッ
ク信号φ1の供給配線に接続され、偶数番目の電荷転送
トランジスタT52,T54のゲートは昇圧容量P5
2,P54を介してクロック信号φ2の供給配線に接続
されている。この例では、1つの電荷転送トランジスタ
と1つの昇圧容量によって1つの単位昇圧ブロックが構
成されている。
2. Description of the Related Art FIG. 4 is an electric circuit diagram showing a circuit diagram of a typical conventional booster circuit 50. As shown in FIG. As shown in the figure, in the booster circuit 50, a switching transistor Tsw is provided between a power supply voltage input terminal 51 for supplying a power supply voltage Vdd and a boosted voltage output terminal 52 for outputting a boosted voltage Vpp. , Each having a gate length Lg51 to Lg54 of about 0.8 μm
The m charge transfer transistors T51 to T54 are arranged in series. In the figure, four charge transfer transistors T51 to T54 are shown as an example, but a number of charge transfer transistors corresponding to the boost ratio are arranged. Then, for example, the odd-numbered charge transfer transistors T51, T51
The gate of 53 is connected to the supply line of the clock signal φ1 via the boost capacitors P51 and P53, and the gate of the even-numbered charge transfer transistors T52 and T54 is connected to the boost capacitor P5.
2 and P54 are connected to a supply line for the clock signal φ2. In this example, one charge transfer transistor and one boosting capacitor constitute one unit boosting block.

【0003】この昇圧回路を動作させると、位相がπだ
けずれたクロック信号φ1とφ2によって、昇圧容量P5
1〜P54の電荷が電荷転送トランジスタT51〜T5
4を介して後段に転送され、その結果、入力された電源
電圧Vddが昇圧電圧Vppまでポンプアップされる。
When this booster circuit is operated, the booster capacitance P5 is generated by the clock signals φ1 and φ2 whose phases are shifted by π.
1 to P54 are transferred to the charge transfer transistors T51 to T5.
4 to the subsequent stage, and as a result, the input power supply voltage Vdd is pumped up to the boosted voltage Vpp.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の昇圧回路50においては、電荷転送トランジスタT
51〜T54のうち後段の電荷転送トランジスタほどし
きい値電圧Vthが基板バイアス効果によって上昇するた
めに、1段の電荷転送トランジスタあたりの昇圧電圧V
dd−Vthが低下するので、電荷転送トランジスタの段数
が多くなると、電減圧入力端子51から昇圧電圧出力端
子52までの経路における昇圧効率が著しく低下すると
いう不具合があった。また、電荷転送トランジスタT5
1〜T54のチャネル抵抗による負荷が増大して、特
に、昇圧回路50を高速動作させる際には昇圧特性が劣
化するという不具合もあった。このような不具合は、低
電源電圧・高速動作といった半導体集積回路装置の高性
能化にともなってさらに重要になっている。
However, in the conventional booster circuit 50, the charge transfer transistor T
Among the charge transfer transistors 51 to T54, the threshold voltage Vth increases with the substrate bias effect in the later charge transfer transistors.
Since dd-Vth is reduced, when the number of stages of the charge transfer transistors is increased, there is a problem that the boosting efficiency in the path from the voltage reduction input terminal 51 to the boosted voltage output terminal 52 is significantly reduced. The charge transfer transistor T5
There is also a problem that the load due to the channel resistance of 1 to T54 increases, and especially when the booster circuit 50 is operated at high speed, the boosting characteristics are deteriorated. Such disadvantages have become more important with higher performance of semiconductor integrated circuit devices such as low power supply voltage and high-speed operation.

【0005】本発明の目的は、電荷転送トランジスタの
基板バイアス効果やチャネル抵抗による昇圧効率の低下
を抑制する手段を講ずることにより、昇圧段数が多いつ
まり多数の電荷転送トランジスタを配置した昇圧回路を
有する半導体集積回路装置においても、回路面積や製造
工程を増加させることなく、低電源電圧や高クロック周
波数において優れた昇圧効率を保持する昇圧回路を実現
することにある。
An object of the present invention is to provide a booster circuit having a large number of boosting stages, that is, arranging a large number of charge transfer transistors, by taking measures to suppress a reduction in boosting efficiency due to a substrate bias effect and a channel resistance of a charge transfer transistor. It is another object of the present invention to realize a booster circuit which maintains excellent boosting efficiency at a low power supply voltage and a high clock frequency without increasing a circuit area and a manufacturing process in a semiconductor integrated circuit device.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】本発明の第1の半導体集
積回路装置は、MIS型トランジスタを配置してなる論
理回路と、該論理回路に電源電圧よりも大きい論理振幅
を有する昇圧電圧を供給するための昇圧回路とを備えた
半導体集積回路装置において、上記昇圧回路は、上記電
源電圧を入力するための入力部と、上記昇圧電圧を出力
するための出力部との間に、少なくとも1つの昇圧容量
と少なくとも1つの第1導電型のMIS型電荷転送トラ
ンジスタを含む単位昇圧ブロックを複数段直列に接続し
て構成されていて、上記昇圧回路の少なくとも1つの単
位昇圧ブロックのMIS型電荷転送トランジスタのゲー
ト電極のチャネル方向長さが上記論理回路のMIS型ト
ランジスタのゲート電極のチャネル方向長さよりも短く
構成されている。
A first semiconductor integrated circuit device according to the present invention supplies a logic circuit having MIS transistors arranged therein and a boosted voltage having a logic amplitude larger than a power supply voltage to the logic circuit. And a booster circuit for performing the boosting circuit, wherein the booster circuit has at least one between an input unit for inputting the power supply voltage and an output unit for outputting the boosted voltage. A plurality of unit boosting blocks each including a boosting capacitor and at least one MIS type charge transfer transistor of the first conductivity type are connected in series, and the MIS type charge transfer transistor of at least one unit boosting block of the boosting circuit is configured. The length of the gate electrode in the channel direction is shorter than the length of the gate electrode of the MIS transistor of the logic circuit in the channel direction.

【0007】これにより、論理回路のMIS型トランジ
スタよりもゲート長の短いMIS型電荷転送トランジス
タを使用することにより、MIS型電荷転送トランジス
タのチャネル抵抗を小さくして電荷転送の際の負荷を低
減することができるので、低電源電圧や高いクロック周
波数を用いる場合にも優れた昇圧効率を保持しうる昇圧
回路が得られる。また、特に制御のためのトランジスタ
などを別途設ける必要がないので、回路面積を増大させ
ることはない。
Thus, by using the MIS type charge transfer transistor having a shorter gate length than the MIS type transistor of the logic circuit, the channel resistance of the MIS type charge transfer transistor is reduced and the load at the time of charge transfer is reduced. Therefore, a booster circuit capable of maintaining excellent boosting efficiency even when a low power supply voltage or a high clock frequency is used can be obtained. In addition, since it is not necessary to separately provide a transistor or the like for control, a circuit area is not increased.

【0008】上記昇圧回路のMIS型電荷転送トランジ
スタと上記論理回路のMIS型トランジスタとに、互い
に等しいチャネル領域の不純物濃度分布とゲート絶縁膜
厚みとをもたせて、上記ゲート電極のチャネル方向長さ
が短いMIS型電荷転送トランジスタのしきい値電圧の
絶対値を上記論理回路のMIS型トランジスタのゲート
電極のしきい値電圧の絶対値よりも小さくすることによ
り、後段側の電荷転送トランジスタの基板バイアス効果
による昇圧効率の低下を抑制することが可能になり、低
消費電流かつ特性ばらつきの小さい昇圧回路を実現する
ことができる。さらに、MIS型電荷転送トランジスタ
と論理回路のMIS型トランジスタとにおいて、両者の
チャネル領域の不純物濃度分布とゲート絶縁膜厚みとが
共通であるので、製造工程を増加させることなく優れた
特性の昇圧回路を実現することができる。
The MIS-type charge transfer transistor of the booster circuit and the MIS-type transistor of the logic circuit have the same impurity concentration distribution in the channel region and the same thickness of the gate insulating film. By making the absolute value of the threshold voltage of the short MIS type charge transfer transistor smaller than the absolute value of the threshold voltage of the gate electrode of the MIS type transistor of the above logic circuit, the substrate bias effect of the charge transfer transistor on the subsequent stage can be obtained. , It is possible to suppress a decrease in boosting efficiency due to the above, and to realize a boosting circuit with low current consumption and small characteristic variations. Further, since the impurity concentration distribution of the channel region and the thickness of the gate insulating film of the MIS type charge transfer transistor and the MIS type transistor of the logic circuit are common, the booster circuit having excellent characteristics without increasing the number of manufacturing steps. Can be realized.

【0009】上記論理回路のMIS型トランジスタと上
記MIS型電荷転送トランジスタとに、互いに等しいソ
ース・ドレイン領域の不純物濃度分布をもたせることに
より、ソース・ドレイン領域の形成も含めて製造工程を
増加させることはなく、回路シミュレーション用のデバ
イスパラメータを抽出する際にも、MIS型電荷転送ト
ランジスタと、論理回路内のMIS型トランジスタとか
ら併せて効率的にデバイスパラメータを抽出することが
できるという利点もある。
By providing the MIS transistor and the MIS charge transfer transistor of the logic circuit with the same impurity concentration distribution in the source and drain regions, the number of manufacturing steps including the formation of the source and drain regions can be increased. However, when extracting device parameters for circuit simulation, there is an advantage that device parameters can be efficiently extracted from the MIS-type charge transfer transistor and the MIS-type transistor in the logic circuit.

【0010】本発明の第2の半導体集積回路装置は、M
IS型トランジスタを配置してなる論理回路と、該論理
回路に電源電圧よりも大きい論理振幅を有する昇圧電圧
を供給するための昇圧回路とを備えた半導体集積回路装
置において、上記昇圧回路は、上記電源電圧を入力する
ための入力部と、上記昇圧電圧を出力するための出力部
との間に、少なくとも1つの昇圧容量と少なくとも1つ
の第1導電型のMIS型電荷転送トランジスタを含む単
位昇圧ブロックをn段(n≧2)直列に接続して構成さ
れていて、上記n段の単位昇圧ブロックのうちk段目
(2≦k≦n)の単位昇圧ブロックのMIS型電荷転送
トランジスタのしきい値電圧の絶対値が(k−1)段目
の単位昇圧ブロックのMIS型電荷転送トランジスタの
しきい値電圧の絶対値よりも小さくなるように構成され
ている。
A second semiconductor integrated circuit device according to the present invention has a M
In a semiconductor integrated circuit device including a logic circuit in which an IS-type transistor is arranged, and a booster circuit for supplying a boosted voltage having a logic amplitude larger than a power supply voltage to the logic circuit, the booster circuit includes: A unit boost block including at least one boost capacitor and at least one MIS charge transfer transistor of the first conductivity type between an input unit for inputting a power supply voltage and an output unit for outputting the boost voltage. Are connected in series in n stages (n ≧ 2), and the threshold of the MIS-type charge transfer transistor of the k-th unit booster block (2 ≦ k ≦ n) of the n-stage unit booster blocks The absolute value of the value voltage is configured to be smaller than the absolute value of the threshold voltage of the MIS-type charge transfer transistor in the (k-1) th unit boosting block.

【0011】これにより、後段の単位昇圧ブロックには
しきい値電圧の低いMIS型電荷転送トランジスタを配
置することによって、後段側で顕著となる基板バイアス
効果に起因するしきい値電圧の上昇を補償して、各MI
S型電荷転送トランジスタのしきい値電圧を昇圧回路の
段数に合わせて最適になるように調整することが可能と
なり、昇圧効率の向上を図ることができる。また、制御
などでしきい値を制御するのとは異なり、しきい値制御
のためのトランジスタを別途配置する必要がないので、
回路面積の増大を招くこともない。
Thus, the MIS type charge transfer transistor having a low threshold voltage is disposed in the subsequent unit boosting block, thereby compensating for a rise in the threshold voltage caused by the substrate bias effect which becomes prominent in the subsequent stage. And each MI
The threshold voltage of the S-type charge transfer transistor can be adjusted to be optimal according to the number of stages of the booster circuit, and boosting efficiency can be improved. Also, unlike controlling the threshold by control or the like, there is no need to separately arrange a transistor for controlling the threshold.
There is no increase in circuit area.

【0012】上記論理回路のMIS型トランジスタと上
記MIS型電荷転送トランジスタとに、互いに等しいチ
ャネル領域の不純物濃度分布とゲート絶縁膜厚みとをも
たせておき、上記単位昇圧ブロックのうち上記k段目の
単位昇圧ブロックのMIS型電荷転送トランジスタのゲ
ート電極のチャネル方向長さを上記(k−1)段目の単
位昇圧ブロックのMIS型電荷転送トランジスタのゲー
ト電極のチャネル方向長さよりも短くすることにより、
ショートチャネル効果を利用したしきい値電圧の調整が
可能になるとともに、昇圧回路中の単位昇圧ブロックの
段数に合わせて後段ほどゲート長の短いMIS型電荷転
送トランジスタが配置されるので、各MIS型電荷転送
トランジスタのチャネル抵抗を全体的に小さくして電荷
転送の負荷を低減することができる。また、前段側の単
位昇圧ブロックではMIS型電荷転送トランジスタのリ
ーク電流を抑制することによって、昇圧特性のばらつき
と消費電流を低減できるので、高いクロック周波数にお
いても昇圧効率と昇圧特性の安定性に優れた昇圧回路を
実現することができる。さらに、MIS型電荷転送トラ
ンジスタと論理回路のMIS型トランジスタとにおい
て、両者のチャネル領域の不純物濃度分布とゲート絶縁
膜厚みとが共通であるので、製造工程を増加させること
なく優れた特性の昇圧回路を実現することができる。
The MIS transistor and the MIS charge transfer transistor of the logic circuit have the same impurity concentration distribution in the channel region and the same thickness of the gate insulating film as those of the MIS transistor and the MIS charge transfer transistor. By making the channel direction length of the gate electrode of the MIS type charge transfer transistor of the unit boosting block shorter than the channel direction length of the gate electrode of the MIS type charge transfer transistor of the (k-1) th unit boosting block,
The threshold voltage can be adjusted using the short channel effect, and the MIS-type charge transfer transistor having a shorter gate length is arranged at a later stage according to the number of unit boosting blocks in the booster circuit. The charge transfer load can be reduced by reducing the overall channel resistance of the charge transfer transistor. In addition, in the unit boosting block on the preceding stage, by suppressing the leakage current of the MIS-type charge transfer transistor, variation in boosting characteristics and current consumption can be reduced, so that boosting efficiency and stability of boosting characteristics are excellent even at a high clock frequency. A booster circuit can be realized. Further, since the impurity concentration distribution of the channel region and the thickness of the gate insulating film of the MIS type charge transfer transistor and the MIS type transistor of the logic circuit are common, the booster circuit having excellent characteristics without increasing the number of manufacturing steps. Can be realized.

【0013】上記論理回路のMIS型トランジスタと上
記MIS型電荷転送トランジスタとに、互いに等しいソ
ース・ドレイン領域の不純物濃度分布をもたせることに
より、ソース・ドレイン領域の形成も含めて製造工程を
増加させることがなく、回路シミュレーション用のデバ
イスパラメータを抽出する際にも、MIS型電荷転送ト
ランジスタと、論理回路内のMIS型トランジスタとか
ら併せて効率的にデバイスパラメータを抽出することが
できるという利点もある。
The MIS type transistor and the MIS type charge transfer transistor of the logic circuit have the same impurity concentration distribution in the source and drain regions, thereby increasing the number of manufacturing steps including formation of the source and drain regions. In addition, when extracting device parameters for circuit simulation, there is an advantage that device parameters can be efficiently extracted from the MIS type charge transfer transistor and the MIS type transistor in the logic circuit.

【0014】[0014]

【発明の実施の形態】(第1の実施形態)図1は、本発
明の第1の実施形態における半導体集積回路であるフラ
ッシュメモリ内蔵マイコン1の構成を示すブロック回路
図である。すなわち、本実施形態におけるマイコン1
は、フラッシュメモリセルアレイ2と、フラッシュメモ
リセルアレイ2内の各メモリセルにワード線を介して接
続されるロウデコーダ3と、フラッシュメモリセルアレ
イ2内の各メモリセルにデータ線(ビット線)を介して
接続されるカラムデコーダ4と、各メモリセルのデータ
の読み出しなどの際に用いられるセンスアンプ5と、ス
タティックメモリセルアレイ(図示せず)及びその周辺
回路(図示せず)を配置したSRAM6と、各回路1〜
6の動作を制御するためのマイコン回路(MPU)7
と、電源電圧Vddを昇圧して、レギュレータ8を介して
各回路に昇圧電圧を供給するための昇圧回路10とが配
置されている。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS (First Embodiment) FIG. 1 is a block circuit diagram showing a configuration of a flash memory built-in microcomputer 1 which is a semiconductor integrated circuit according to a first embodiment of the present invention. That is, the microcomputer 1 in the present embodiment
Is a flash memory cell array 2, a row decoder 3 connected to each memory cell in the flash memory cell array 2 via a word line, and a data line (bit line) to each memory cell in the flash memory cell array 2. A column decoder 4 connected thereto, a sense amplifier 5 used for reading data from each memory cell, an SRAM 6 in which a static memory cell array (not shown) and its peripheral circuits (not shown) are arranged, Circuit 1
Microcomputer circuit (MPU) 7 for controlling the operation of 6
And a booster circuit 10 for boosting the power supply voltage Vdd and supplying the boosted voltage to each circuit via the regulator 8.

【0015】図2は、昇圧回路10の電気回路図であ
る。同図に示すように、本実施形態における昇圧回路1
0の構成は、図4に示す従来の昇圧回路50の構成と基
本的には同じである。すなわち、電源電圧Vddを供給す
るための電源電圧入力端子11と、昇圧電圧Vppを出力
するための昇圧電圧出力端子12との間に、スイッチン
グトランジスタTswと、電荷転送トランジスタT1〜T
4とが直列に配置されている。図2には、例として4つ
の電荷転送トランジスタT1〜T4が示されているが、
昇圧割合に応じた数の電荷転送トランジスタを設けるこ
とができる。そして、例えば奇数番目の電荷転送トラン
ジスタT1,T3のゲートは昇圧容量P1,P3を介し
てクロック信号φ1の供給配線に接続され、偶数番目の
電荷転送トランジスタT2,T4のゲートは昇圧容量P
2,P4を介してクロック信号φ2の供給配線に接続さ
れている。この例では、1つの電荷転送トランジスタと
1つの昇圧容量によって1つの単位昇圧ブロックが構成
されている。
FIG. 2 is an electric circuit diagram of the booster circuit 10. As shown in FIG.
The configuration of 0 is basically the same as the configuration of the conventional booster circuit 50 shown in FIG. That is, between the power supply voltage input terminal 11 for supplying the power supply voltage Vdd and the boosted voltage output terminal 12 for outputting the boosted voltage Vpp, the switching transistor Tsw and the charge transfer transistors T1 to T
4 are arranged in series. FIG. 2 shows four charge transfer transistors T1 to T4 as an example,
A number of charge transfer transistors can be provided according to the boosting ratio. For example, the gates of the odd-numbered charge transfer transistors T1 and T3 are connected to the supply line for the clock signal φ1 via the boost capacitors P1 and P3, and the gates of the even-numbered charge transfer transistors T2 and T4 are connected to the boost capacitor P2.
2 and P4 are connected to a supply line for a clock signal φ2. In this example, one charge transfer transistor and one boosting capacitor constitute one unit boosting block.

【0016】この昇圧回路10を動作させると、位相が
πだけずれたクロック信号φ1とφ2によって、昇圧容量
P1〜P4の電荷が電荷転送トランジスタT1〜T4を
介して後段に転送され、その結果、入力された電源電圧
Vddが昇圧電圧Vppまでポンプアップされる。この動作
は、上記従来の昇圧回路50の動作と同じである。
When the booster circuit 10 is operated, the charges of the booster capacitors P1 to P4 are transferred to the subsequent stage via the charge transfer transistors T1 to T4 by the clock signals φ1 and φ2 whose phases are shifted by π. The input power supply voltage Vdd is pumped up to the boosted voltage Vpp. This operation is the same as the operation of the conventional booster circuit 50 described above.

【0017】ここで、本実施形態における昇圧回路10
の特徴は、電荷転送トランジスタT1〜T4のゲート電
極のチャネル方向の寸法であるゲート長Lgが共通では
なく、第1段目の電荷転送トランジスタT1のゲート長
Lg1が0.8μmであるのに対し、それよりも後段側の
各電荷転送トランジスタT2〜T4のゲート長Lg2〜L
g4がいずれも0.5μmと短くなっている点である。つ
まり、後段の電荷転送トランジスタT2〜T4のゲート
長Lg2〜Lg4が、前段の電荷転送トランジスタT1のゲ
ート長Lg1よりも短くなっている点である。
Here, the booster circuit 10 in the present embodiment
The feature is that the gate length Lg, which is the dimension of the gate electrodes of the charge transfer transistors T1 to T4 in the channel direction, is not common, and the gate length Lg1 of the first-stage charge transfer transistor T1 is 0.8 μm. , The gate lengths Lg2 to Lg2 of the charge transfer transistors T2 to T4 on the subsequent stage.
g4 is as short as 0.5 μm. That is, the gate lengths Lg2 to Lg4 of the subsequent charge transfer transistors T2 to T4 are shorter than the gate length Lg1 of the previous charge transfer transistor T1.

【0018】以下、図1,図2を参照しながら本実施形
態の半導体集積回路の詳細な構造について説明する。
Hereinafter, the detailed structure of the semiconductor integrated circuit of the present embodiment will be described with reference to FIGS.

【0019】図1に示すフラッシュメモリ内蔵マイコン
1においては、フラッシュメモリの書き込み・消去動作
に高電圧(例えば最大12V)が必要であり、そのため
に、ロウデコーダ2、カラムデコーダ3、レギュレータ
4、マイコン7等の回路には、いずれも高耐圧トランジ
スタ(ゲート酸化膜の厚みが約15nmのMOSFE
T)が配置されており、ロウデコーダ2、カラムデコー
ダ3及びレギュレータ4における高耐圧トランジスタの
最小ゲート長は0.8μmである。
In the microcomputer 1 with a built-in flash memory shown in FIG. 1, a high voltage (for example, a maximum of 12 V) is required for the write / erase operation of the flash memory, and therefore, a row decoder 2, a column decoder 3, a regulator 4, a microcomputer 7 are high voltage transistors (MOSFE having a gate oxide film thickness of about 15 nm).
T) is arranged, and the minimum gate length of the high breakdown voltage transistor in the row decoder 2, the column decoder 3, and the regulator 4 is 0.8 μm.

【0020】図2に示す各電荷転送トランジスタT1〜
T4はいずれもNMOSFETであり、電荷転送トラン
ジスタT1のゲート長Lg1がロウデコーダ2等の最小ゲ
ート長と同じ0.8μmである。それに対して、上述の
ように、後段の電荷転送トランジスタT2〜T4のゲー
ト長Lg2〜Lg4は、いずれも0.5μmに縮小されてい
る。その結果、電荷転送トランジスタT1のしきい値電
圧Vt1が0.6Vであるのに対して、後段の電荷転送ト
ランジスタT2,T3,T4のしきい値電圧Vt2,Vt
3,Vt4は、ショートチャネル効果によって0.3Vま
で低下している。また、NMOSFETであるいずれの
電荷転送トランジスタT1〜T4のソース・ドレイン拡
散層も、ロウデコーダ2等を構成している高耐圧トラン
ジスタのソース・ドレイン拡散層と同時に形成されてい
る。すなわち、いずれの電荷転送トランジスタT1〜T
4のソース・ドレイン拡散層も、ロウデコーダ2等を構
成している高耐圧トランジスタのソース・ドレイン拡散
層と同じ不純物濃度分布を有している。また、いずれの
電荷転送トランジスタT1〜T4のチャネル領域も、ロ
ウデコーダ2等を構成している高耐圧トランジスタのチ
ャネル領域と同じ不純物濃度分布を有している。
Each of the charge transfer transistors T1 to T1 shown in FIG.
T4 is an NMOSFET in which the gate length Lg1 of the charge transfer transistor T1 is 0.8 μm, which is the same as the minimum gate length of the row decoder 2 or the like. On the other hand, as described above, the gate lengths Lg2 to Lg4 of the subsequent charge transfer transistors T2 to T4 are all reduced to 0.5 μm. As a result, while the threshold voltage Vt1 of the charge transfer transistor T1 is 0.6 V, the threshold voltages Vt2 and Vt of the subsequent charge transfer transistors T2, T3 and T4 are changed.
3, Vt4 is reduced to 0.3 V due to the short channel effect. The source / drain diffusion layers of any of the NMOSFET charge transfer transistors T1 to T4 are formed at the same time as the source / drain diffusion layers of the high breakdown voltage transistor constituting the row decoder 2 and the like. That is, any of the charge transfer transistors T1 to T
The source / drain diffusion layers of No. 4 also have the same impurity concentration distribution as the source / drain diffusion layers of the high breakdown voltage transistors forming the row decoder 2 and the like. Further, the channel regions of all the charge transfer transistors T1 to T4 have the same impurity concentration distribution as the channel regions of the high breakdown voltage transistors constituting the row decoder 2 and the like.

【0021】そして、例えば電源電圧Vddと接地電圧と
の差に等しい振幅(例えば振幅3V)のクロック信号を
加えて昇圧回路10を動作させると、後段の電荷転送ト
ランジスタT2,T3,T4になるにしたがって、基板
バイアス効果によってしきい値電圧Vt2,Vt3,Vt4が
上昇するので、1段あたりの昇圧Vdd−Vtn(n=1,
2,3,4)が小さくなるが、後段の電荷転送トランジ
スタT2,T3,T4のしきい値電圧Vt2,Vt3,Vt4
が低いので、基板バイアス効果の影響は小さく、入力さ
れる電源電圧Vdd(3V)を出力したい所望の昇圧電圧
Vpp(13V)まで昇圧することが可能である。
When the booster circuit 10 is operated by applying a clock signal having an amplitude (for example, an amplitude of 3 V) equal to the difference between the power supply voltage Vdd and the ground voltage, the charge transfer transistors T2, T3, and T4 at the subsequent stage become active. Therefore, the threshold voltages Vt2, Vt3, and Vt4 increase due to the substrate bias effect, so that the boosted voltage Vdd-Vtn (n = 1, 1) per stage.
2, 3, 4), but the threshold voltages Vt2, Vt3, Vt4 of the subsequent charge transfer transistors T2, T3, T4.
, The influence of the substrate bias effect is small, and the input power supply voltage Vdd (3 V) can be boosted to a desired boosted voltage Vpp (13 V) to be output.

【0022】また、後段の電荷転送トランジスタT2,
T3,T4のゲート長Lg2,Lg3,Lg4がマイコン回路
などのMISトランジスタのゲート長0.6μmから
0.5μmに縮小されて、チャネル抵抗が小さくなって
いるので、電荷転送の際の負荷が小さくなる。したがっ
て、例えば200MHz程度の高周波のクロック信号φ
1,φ2を用いても、昇圧効率が低下することがなく、
正常な昇圧動作が得られる。また、特に制御のためのト
ランジスタなどを別途設ける必要がないので、回路面積
や製造工程を増大させることはない。
Further, the charge transfer transistors T2 and T2 in the subsequent stage
Since the gate lengths Lg2, Lg3, and Lg4 of T3 and T4 are reduced from 0.6 μm to 0.5 μm of the gate length of the MIS transistor such as a microcomputer circuit, and the channel resistance is reduced, the load at the time of charge transfer is reduced. Become. Therefore, for example, a high-frequency clock signal φ of about 200 MHz
Even if 1, 2 is used, the boosting efficiency does not decrease,
A normal boost operation can be obtained. In addition, there is no need to separately provide a transistor or the like for control, so that the circuit area and the manufacturing process are not increased.

【0023】また、本実施形態では、いずれの電荷転送
トランジスタT1〜T4のソース・ドレイン拡散層も、
ロウデコーダ2等を構成している高耐圧トランジスタの
ソース・ドレイン拡散層と同じ不純物濃度分布を有して
いるので、製造工程が簡素化されるだけでなく、回路シ
ミュレーション用のデバイスパラメータを抽出する際
に、MIS型電荷転送トランジスタと、ロウデコーダ2
等の中の高耐圧トランジスタとから併せて効率的にデバ
イスパラメータを抽出することができるという利点があ
る。
In this embodiment, the source / drain diffusion layers of any of the charge transfer transistors T1 to T4 are
Since it has the same impurity concentration distribution as the source / drain diffusion layers of the high breakdown voltage transistor constituting the row decoder 2 and the like, not only the manufacturing process is simplified, but also device parameters for circuit simulation are extracted. At this time, the MIS type charge transfer transistor and the row decoder 2
There is an advantage that the device parameters can be efficiently extracted together with the high withstand voltage transistor among the above.

【0024】さらに、いずれの電荷転送トランジスタT
1〜T4のチャネル領域も、ロウデコーダ2等を構成し
ている高耐圧トランジスタのチャネル領域と同じ不純物
濃度分布を有しているので、製造工程がさらに簡素化さ
れることになる。
Further, any charge transfer transistor T
Since the channel regions 1 to T4 also have the same impurity concentration distribution as the channel region of the high breakdown voltage transistor constituting the row decoder 2 and the like, the manufacturing process is further simplified.

【0025】なお、本実施形態では電荷転送トランジス
タT1〜T4をいずれもNMOSFETとしているが、
例えばPMOSFETを配置して負のゲート電圧に応じ
て昇圧作用を行なうように構成された昇圧回路に本実施
形態を適用しても、本実施形態と同様の効果を得ること
ができる。その場合にも、後段側の電荷転送トランジス
タのゲート長が前段側の電荷転送トランジスタのゲート
長よりも短いことで、各電荷転送トランジスタのしきい
値電圧の絶対値が後段側になるほど小さくなる。
In this embodiment, the charge transfer transistors T1 to T4 are all NMOSFETs.
For example, even if this embodiment is applied to a booster circuit configured to perform a boosting operation in accordance with a negative gate voltage by disposing a PMOSFET, the same effect as that of this embodiment can be obtained. Also in this case, since the gate length of the charge transfer transistor on the subsequent stage is shorter than the gate length of the charge transfer transistor on the preceding stage, the absolute value of the threshold voltage of each charge transfer transistor becomes smaller toward the latter stage.

【0026】(第2の実施形態)本実施形態において
も、フラッシュメモリ内蔵マイコンのブロック構成は、
上記第1の実施形態と同様とする。そして、昇圧回路の
構成のみが第1の実施形態と異なっている。
(Second Embodiment) Also in this embodiment, the block configuration of a microcomputer with a built-in flash memory is as follows.
This is the same as the first embodiment. Only the configuration of the booster circuit is different from that of the first embodiment.

【0027】図3は、本実施形態における昇圧回路20
の電気回路図である。同図に示すように、本実施形態に
おける昇圧回路20の構成も、図2に示す従第1の実施
形態の昇圧回路10の構成と基本的には同じである。す
なわち、電源電圧Vddを供給するための電源電圧入力端
子21と、昇圧電圧Vppを出力するための昇圧電圧出力
端子22との間に、スイッチングトランジスタTswと、
電荷転送トランジスタT11〜T14とが直列に配置さ
れている。図3には、例として4つの電荷転送トランジ
スタT11〜T14が示されているが、昇圧割合に応じ
た数の電荷転送トランジスタを設けることができる。そ
して、奇数番目の電荷転送トランジスタT11,T13
のゲートは昇圧容量P11,P13を介してクロック信
号φ1の供給配線に接続され、偶数番目の電荷転送トラ
ンジスタT12,T14のゲートは昇圧容量P12,P
14を介してクロック信号φ2の供給配線に接続されて
いる。この例においても、1つの電荷転送トランジスタ
と1つの昇圧容量によって1つの単位昇圧ブロックが構
成されている。
FIG. 3 shows a booster circuit 20 according to this embodiment.
FIG. As shown in the figure, the configuration of the booster circuit 20 in the present embodiment is also basically the same as the configuration of the booster circuit 10 of the first embodiment shown in FIG. That is, a switching transistor Tsw is provided between a power supply voltage input terminal 21 for supplying the power supply voltage Vdd and a boosted voltage output terminal 22 for outputting the boosted voltage Vpp.
The charge transfer transistors T11 to T14 are arranged in series. Although four charge transfer transistors T11 to T14 are shown in FIG. 3 as an example, a number of charge transfer transistors according to the boosting ratio can be provided. Then, the odd-numbered charge transfer transistors T11, T13
Are connected to the supply line for the clock signal φ1 via the boost capacitors P11 and P13, and the gates of the even-numbered charge transfer transistors T12 and T14 are connected to the boost capacitors P12 and P14.
14 is connected to the supply line of the clock signal φ2. Also in this example, one unit boosting block is constituted by one charge transfer transistor and one boosting capacitor.

【0028】この昇圧回路20を動作させると、位相が
πだけずれたクロック信号φ1とφ2によって、昇圧容量
P11〜P14の電荷が電荷転送トランジスタT11〜
T14を介して後段に転送され、その結果、入力された
電源電圧Vddが昇圧電圧Vppまでポンプアップされる点
も、上記第1の実施形態における昇圧回路10の動作と
同じである。
When the booster circuit 20 is operated, the charges of the booster capacitors P11 to P14 are changed by the clock signals φ1 and φ2 whose phases are shifted by π, respectively.
The operation is also the same as the operation of the booster circuit 10 in the first embodiment in that the power supply voltage Vdd is transferred to the subsequent stage via T14, and as a result, the input power supply voltage Vdd is pumped up to the boosted voltage Vpp.

【0029】ここで、本実施形態における昇圧回路20
の特徴は、1段目の電荷転送トランジスタT11のゲー
ト長Lg11 が0.8μmでロウデコーダ2等内のMIS
型トランジスタのゲート長と同じであるのに対し、2段
目の電荷転送トランジスタT12のゲート長Lg12 が
0.7μmに、3段目の電荷転送トランジスタT13の
ゲート長Lg13 が0.6μmに、4だんめの電荷転送ト
ランジスタT14のゲート長LgLg14 が0.5μmに
それぞれ短く形成されている点である。すなわち、昇圧
回路20のk段目(2≦k≦n)の単位昇圧ブロック内
の電荷転送トランジスタのゲート長が、(k−1)段目
の単位昇圧ブロック内の電荷転送トランジスタのゲート
長以下になるように設定されている。
Here, the booster circuit 20 in the present embodiment
Is characterized in that the gate length Lg11 of the first stage charge transfer transistor T11 is 0.8 μm and the MIS in the row decoder 2
The gate length Lg12 of the second-stage charge transfer transistor T12 is 0.7 μm, while the gate length Lg13 of the third-stage charge transfer transistor T13 is 0.6 μm. The point is that the gate length LgLg14 of the charge transfer transistor T14 is formed as short as 0.5 μm. That is, the gate length of the charge transfer transistor in the k-th (2 ≦ k ≦ n) unit boost block of the boost circuit 20 is equal to or less than the gate length of the charge transfer transistor in the (k−1) -th unit boost block. It is set to be.

【0030】そして、図1に示すフラッシュメモリ内蔵
マイコン7において、フラッシュメモリの書き込み・消
去動作に高電圧(例えば最大12V)が必要であり、そ
のために、ロウデコーダ2、カラムデコーダ3、レギュ
レータ4、マイコン7等の回路には、いずれも高耐圧ト
ランジスタ(ゲート酸化膜の厚みが約15nmのMOS
FET)が配置されており、ロウデコーダ2、カラムデ
コーダ3及びレギュレータ4における高耐圧トランジス
タの最小ゲート長が0.8μmである点は、第1の実施
形態と同様である。
In the microcomputer 7 with a built-in flash memory shown in FIG. 1, a high voltage (for example, a maximum of 12 V) is required for the writing / erasing operation of the flash memory. Therefore, the row decoder 2, the column decoder 3, the regulator 4, All circuits such as the microcomputer 7 include high-voltage transistors (MOS transistors having a gate oxide film thickness of about 15 nm).
FET) are arranged, and the minimum gate length of the high breakdown voltage transistor in the row decoder 2, the column decoder 3, and the regulator 4 is 0.8 μm, as in the first embodiment.

【0031】図3に示す各電荷転送トランジスタT11
〜T14はいずれもNMOSFETであり、1段目の電
荷転送トランジスタT11のゲート長Lg11 がロウデコ
ーダ2等の最小ゲート長と同じ0.8μmであることか
ら、そのしきい値電圧Vt11は0.6Vである。2段目
の電荷転送トランジスタT12のゲート長Lg12 が0.
7μmであることから、そのしきい値電圧Vt12 はショ
ートチャネル効果によって0.5Vまで低下している。
3段目の電荷転送トランジスタT13のゲート長Lg13
が0.6μmであることから、それらのしきい値電圧V
t13 はショートチャネル効果によって0.4Vまで低下
している。4段目の電荷転送トランジスタT14のゲー
ト長Lg14 が0.5μmであることから、そのしきい値
電圧Vt14 は、ショートチャネル効果によって0.3V
まで低下している。
Each charge transfer transistor T11 shown in FIG.
To T14 are all NMOSFETs. Since the gate length Lg11 of the first-stage charge transfer transistor T11 is 0.8 μm, which is the same as the minimum gate length of the row decoder 2 or the like, the threshold voltage Vt11 is 0.6V. It is. If the gate length Lg12 of the charge transfer transistor T12 of the second stage is 0.
Since the thickness is 7 μm, the threshold voltage Vt12 is reduced to 0.5 V due to the short channel effect.
The gate length Lg13 of the third-stage charge transfer transistor T13
Is 0.6 μm, their threshold voltages V
t13 is reduced to 0.4 V due to the short channel effect. Since the gate length Lg14 of the fourth stage charge transfer transistor T14 is 0.5 μm, the threshold voltage Vt14 is 0.3 V due to the short channel effect.
It has dropped to.

【0032】また、NMOSFETであるいずれの電荷
転送トランジスタT11〜T14のソース・ドレイン拡
散層も、ロウデコーダ2等を構成している高耐圧トラン
ジスタのソース・ドレイン拡散層と同時に形成されてい
る。すなわち、いずれの電荷転送トランジスタT11〜
T14のソース・ドレイン拡散層も、ロウデコーダ2等
を構成している高耐圧トランジスタのソース・ドレイン
拡散層と同じ不純物濃度分布を有している。また、いず
れの電荷転送トランジスタT11〜T14のチャネル領
域も、ロウデコーダ2等を構成している高耐圧トランジ
スタのチャネル領域と同じ不純物濃度分布を有してい
る。
The source / drain diffusion layers of the charge transfer transistors T11 to T14, which are NMOSFETs, are formed simultaneously with the source / drain diffusion layers of the high breakdown voltage transistors constituting the row decoder 2 and the like. That is, any of the charge transfer transistors T11 to T11
The source / drain diffusion layer of T14 also has the same impurity concentration distribution as the source / drain diffusion layers of the high breakdown voltage transistor constituting the row decoder 2 and the like. Further, the channel regions of all the charge transfer transistors T11 to T14 have the same impurity concentration distribution as the channel regions of the high breakdown voltage transistors constituting the row decoder 2 and the like.

【0033】そして、例えば電源電圧Vddと接地電圧と
の差に等しい振幅(例えば振幅3V)のクロック信号を
加えて昇圧回路20を動作させると、中段及び後段の電
荷転送トランジスタT12,T13,T14のしきい値
電圧Vt12 ,Vt13 ,Vt14が低いので、基板バイアス
効果の影響は小さく、入力される電源電圧Vdd(3V)
を出力したい所望の昇圧電圧Vpp(12.5V)まで昇
圧することが可能である。
When the booster circuit 20 is operated by applying a clock signal having an amplitude equal to the difference between the power supply voltage Vdd and the ground voltage (for example, an amplitude of 3 V), the charge transfer transistors T12, T13, T14 in the middle stage and the subsequent stage are operated. Since the threshold voltages Vt12, Vt13, and Vt14 are low, the influence of the substrate bias effect is small, and the input power supply voltage Vdd (3 V)
Can be boosted to a desired boosted voltage Vpp (12.5 V) to be output.

【0034】また、中段及び後段の電荷転送トランジス
タT12,T13,T14のゲート長Lg12 ,Lg13 ,
Lg14 が縮小されて、チャネル抵抗が小さくなっている
ので、例えば200MHz程度の高周波のクロック信号
φ1,φ2を用いても、正常な昇圧動作が得られる。
Also, the gate lengths Lg12, Lg13, Lg13 of the charge transfer transistors T12, T13, T14 in the middle and later stages are set.
Since Lg14 is reduced and the channel resistance is reduced, a normal boosting operation can be obtained even if high-frequency clock signals φ1 and φ2 of, for example, about 200 MHz are used.

【0035】さらに、各単位昇圧ブロックの出力電圧に
対応して第1段目の電荷転送トランジスタT11のゲー
ト長Lg11 を0.8μmに、第2段目の電荷転送トラン
ジスタT12のゲート長Lg12 を0.7μmに、、第3
段目の電荷転送トランジスタT13のゲート長Lg13 を
0.6μmに、第4段目の電荷転送トランジスタT14
のゲート長Lg14 を0.5μmにそれぞれ最適化するこ
とで、電荷転送トランジスタ全体のチャネル抵抗を低減
させ、かつ、第1段目の電荷転送トランジスタT11な
どのリーク電流を抑制することができるので、昇圧回路
20の昇圧特性のばらつきを小さくし、かつ、消費電流
を低減することができる。
Further, the gate length Lg11 of the first stage charge transfer transistor T11 is set to 0.8 μm and the gate length Lg12 of the second stage charge transfer transistor T12 is set to 0 in accordance with the output voltage of each unit boosting block. .7 μm, third
The gate length Lg13 of the charge transfer transistor T13 at the stage is set to 0.6 μm, and the charge transfer transistor T14 at the stage
By optimizing each of the gate lengths Lg14 to 0.5 μm, the channel resistance of the entire charge transfer transistor can be reduced and the leak current of the first-stage charge transfer transistor T11 and the like can be suppressed. Variations in boost characteristics of the boost circuit 20 can be reduced, and current consumption can be reduced.

【0036】また、本実施形態では、いずれの電荷転送
トランジスタT11〜T14のソース・ドレイン拡散層
も、ロウデコーダ2等を構成している高耐圧トランジス
タのソース・ドレイン拡散層と同じ不純物濃度分布を有
しているので、製造工程が簡素化されるだけでなく、回
路シミュレーション用のデバイスパラメータを抽出する
際に、MIS型電荷転送トランジスタと、ロウデコーダ
2等の中の高耐圧トランジスタとから併せて効率的にデ
バイスパラメータを抽出することができるという利点が
ある。
In this embodiment, the source / drain diffusion layers of any of the charge transfer transistors T11 to T14 have the same impurity concentration distribution as the source / drain diffusion layers of the high breakdown voltage transistors constituting the row decoder 2 and the like. Not only simplifies the manufacturing process, but also extracts MIS type charge transfer transistors and high breakdown voltage transistors in the row decoder 2 and the like when extracting device parameters for circuit simulation. There is an advantage that device parameters can be efficiently extracted.

【0037】さらに、いずれの電荷転送トランジスタT
11〜T14のチャネル領域も、ロウデコーダ2等を構
成している高耐圧トランジスタのチャネル領域と同じ不
純物濃度分布を有しているので、製造工程がさらに簡素
化されることになる。
Further, any charge transfer transistor T
Since the channel regions 11 to T14 also have the same impurity concentration distribution as the channel regions of the high breakdown voltage transistors forming the row decoder 2 and the like, the manufacturing process is further simplified.

【0038】なお、本実施形態では、電荷転送トランジ
スタT11〜T14をいずれもNMOSFETとしてい
るが、例えばPMOSFETを配置して負のゲート電圧
に応じて昇圧作用を行なうように構成された昇圧回路に
本実施形態を適用しても、本実施形態と同様の効果を得
ることができる。
In this embodiment, the charge transfer transistors T11 to T14 are all NMOSFETs. However, the charge transfer transistors T11 to T14 are arranged in a booster circuit configured to perform a boosting operation in accordance with a negative gate voltage by disposing a PMOSFET, for example. Even when the embodiment is applied, the same effect as that of the embodiment can be obtained.

【0039】[0039]

【発明の効果】本発明の第1の半導体集積回路装置によ
れば、論理回路と昇圧回路とを備えた半導体集積回路装
置において、昇圧回路を少なくとも1つの昇圧容量と少
なくとも1つの第1導電型のMIS型電荷転送トランジ
スタを含む単位昇圧ブロックを複数段直列に接続して構
成し、少なくとも1つの単位昇圧ブロックのMIS型電
荷転送トランジスタのゲート電極のチャネル方向長さを
論理回路のMIS型トランジスタのゲート電極のチャネ
ル方向長さよりも短くする構成としたので、電荷転送の
際の負荷を低減することにより、回路面積を増大するこ
となく、低電源電圧や高いクロック周波数に対して優れ
た昇圧効率を保持しうる昇圧回路を実現することができ
る。
According to the first semiconductor integrated circuit device of the present invention, in a semiconductor integrated circuit device having a logic circuit and a booster circuit, the booster circuit includes at least one booster capacitor and at least one first conductivity type. And a plurality of unit boosting blocks including the MIS type charge transfer transistors are connected in series, and the channel direction length of the gate electrode of the MIS type charge transfer transistor of at least one unit boosting block is determined by the Since the configuration is made shorter than the length of the gate electrode in the channel direction, by reducing the load during charge transfer, it is possible to achieve excellent boosting efficiency at low power supply voltages and high clock frequencies without increasing the circuit area. A booster circuit that can be held can be realized.

【0040】本発明の第2の半導体集積回路装置によれ
ば、論理回路と昇圧回路とを備えた半導体集積回路装置
において、昇圧回路を少なくとも1つの昇圧容量と少な
くとも1つの第1導電型のMIS型電荷転送トランジス
タを含む単位昇圧ブロックをn段直列に接続して構成
し、k段目の単位昇圧ブロックのMIS型電荷転送トラ
ンジスタのしきい値電圧の絶対値を(k−1)段目の単
位昇圧ブロックのMIS型電荷転送トランジスタのしき
い値電圧の絶対値よりも小さくする構成としたので、各
MIS型電荷転送トランジスタのしきい値電圧を昇圧回
路の段数に合わせて最適になるように調整することが可
能となり、回路面積の増大を招くことなく、昇圧効率の
向上を図ることができる。
According to the second semiconductor integrated circuit device of the present invention, in a semiconductor integrated circuit device including a logic circuit and a booster circuit, the booster circuit includes at least one booster capacitor and at least one MIS of the first conductivity type. And a unit booster block including n-type charge transfer transistors connected in series in n stages. The absolute value of the threshold voltage of the MIS-type charge transfer transistor in the k-th unit booster block is set to the (k-1) th stage. Since the absolute value of the threshold voltage of the MIS type charge transfer transistor in the unit boosting block is made smaller than the absolute value of the threshold voltage of each MIS type charge transfer transistor, the threshold voltage of each MIS type charge transfer transistor is optimized according to the number of stages of the booster circuit. The adjustment can be performed, and the boosting efficiency can be improved without increasing the circuit area.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の第1の実施形態におけるフラッシュメ
モリ内蔵マイコンの構成を示すブロック回路図である。
FIG. 1 is a block circuit diagram showing a configuration of a microcomputer with a built-in flash memory according to a first embodiment of the present invention.

【図2】本発明の第1の実施形態における昇圧回路の電
気回路図である。
FIG. 2 is an electric circuit diagram of the booster circuit according to the first embodiment of the present invention.

【図3】本発明の第2の実施形態における昇圧回路の電
気回路図である。
FIG. 3 is an electric circuit diagram of a booster circuit according to a second embodiment of the present invention.

【図4】従来の半導体集積回路装置の昇圧回路の電気回
路図である。
FIG. 4 is an electric circuit diagram of a booster circuit of a conventional semiconductor integrated circuit device.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 マイコン 2 フラッシュメモリセルアレイ 3 ロウデコーダ 4 カラムデコーダ 5 センスアンプ 6 SRAM 7 マイコン回路 8 レギュレータ 10 昇圧回路 11 電源電圧入力端子 12 昇圧電圧出力端子 20 昇圧回路 21 電源電圧入力端子 22 昇圧電圧出力端子 Tsw スイッチングトランジスタ T1〜T4 電荷転送トランジスタ P1〜P4 昇圧容量 T11〜T14 電荷転送トランジスタ P11〜P14 昇圧容量 REFERENCE SIGNS LIST 1 microcomputer 2 flash memory cell array 3 row decoder 4 column decoder 5 sense amplifier 6 SRAM 7 microcomputer circuit 8 regulator 10 booster circuit 11 power supply voltage input terminal 12 booster voltage output terminal 20 booster circuit 21 power supply voltage input terminal 22 booster voltage output terminal Tsw switching Transistors T1 to T4 Charge transfer transistors P1 to P4 Boost capacitance T11 to T14 Charge transfer transistors P11 to P14 Boost capacitance

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 MIS型トランジスタを配置してなる論
理回路と、該論理回路に電源電圧よりも大きい論理振幅
を有する昇圧電圧を供給するための昇圧回路とを備えた
半導体集積回路装置において、 上記昇圧回路は、上記電源電圧を入力するための入力部
と、上記昇圧電圧を出力するための出力部との間に、少
なくとも1つの昇圧容量と少なくとも1つの第1導電型
のMIS型電荷転送トランジスタを含む単位昇圧ブロッ
クを複数段直列に接続して構成されていて、 上記昇圧回路の少なくとも1つの単位昇圧ブロックのM
IS型電荷転送トランジスタのゲート電極のチャネル方
向長さが上記論理回路のMIS型トランジスタのゲート
電極のチャネル方向長さよりも短いことを特徴とする半
導体集積回路装置。
1. A semiconductor integrated circuit device comprising: a logic circuit in which a MIS transistor is arranged; and a booster circuit for supplying a boosted voltage having a logic amplitude larger than a power supply voltage to the logic circuit. The booster circuit includes at least one booster capacitor and at least one MIS charge transfer transistor of the first conductivity type between an input unit for inputting the power supply voltage and an output unit for outputting the boosted voltage. And at least one unit boosting block of the boosting circuit is connected.
A semiconductor integrated circuit device, wherein the length of the gate electrode of the IS-type charge transfer transistor in the channel direction is shorter than the length of the gate electrode of the MIS transistor of the logic circuit in the channel direction.
【請求項2】 請求項1記載の半導体集積回路装置にお
いて、 上記昇圧回路のMIS型電荷転送トランジスタと上記論
理回路のMIS型トランジスタとは、互いに等しいチャ
ネル領域の不純物濃度分布とゲート絶縁膜厚みとを有し
ており、 上記ゲート電極のチャネル方向長さが短いMIS型電荷
転送トランジスタのしきい値電圧の絶対値が上記論理回
路のMIS型トランジスタのゲート電極のしきい値電圧
の絶対値よりも小さいことを特徴とする半導体集積回路
装置。
2. The semiconductor integrated circuit device according to claim 1, wherein the MIS-type charge transfer transistor of the booster circuit and the MIS-type transistor of the logic circuit have the same impurity concentration distribution in the channel region and the same thickness of the gate insulating film. Wherein the absolute value of the threshold voltage of the MIS charge transfer transistor whose gate electrode has a short length in the channel direction is smaller than the absolute value of the threshold voltage of the gate electrode of the MIS transistor of the logic circuit. A semiconductor integrated circuit device characterized by being small.
【請求項3】 請求項1又は2記載の半導体集積回路装
置において、 上記論理回路のMIS型トランジスタと上記MIS型電
荷転送トランジスタとは、互いに等しいソース・ドレイ
ン領域の不純物濃度分布を有することを特徴とする半導
体集積回路装置。
3. The semiconductor integrated circuit device according to claim 1, wherein the MIS transistor and the MIS charge transfer transistor of the logic circuit have the same source / drain region impurity concentration distribution. Semiconductor integrated circuit device.
【請求項4】 MIS型トランジスタを配置してなる論
理回路と、該論理回路に電源電圧よりも大きい論理振幅
を有する昇圧電圧を供給するための昇圧回路とを備えた
半導体集積回路装置において、 上記昇圧回路は、上記電源電圧を入力するための入力部
と、上記昇圧電圧を出力するための出力部との間に、少
なくとも1つの昇圧容量と少なくとも1つの第1導電型
のMIS型電荷転送トランジスタを含む単位昇圧ブロッ
クをn段(n≧2)直列に接続して構成されていて、 上記n段の単位昇圧ブロックのうちk段目(2≦k≦
n)の単位昇圧ブロックのMIS型電荷転送トランジス
タのしきい値電圧の絶対値が(k−1)段目の単位昇圧
ブロックのMIS型電荷転送トランジスタのしきい値電
圧の絶対値よりも小さいことをことを特徴とする半導体
集積回路装置。
4. A semiconductor integrated circuit device comprising: a logic circuit in which a MIS transistor is arranged; and a booster circuit for supplying a boosted voltage having a logic amplitude larger than a power supply voltage to the logic circuit. The booster circuit includes at least one booster capacitor and at least one MIS charge transfer transistor of the first conductivity type between an input unit for inputting the power supply voltage and an output unit for outputting the boosted voltage. Are connected in series in n stages (n ≧ 2), and the k-th stage (2 ≦ k ≦
n) the absolute value of the threshold voltage of the MIS charge transfer transistor of the unit booster block is smaller than the absolute value of the threshold voltage of the MIS charge transfer transistor of the (k-1) th unit booster block A semiconductor integrated circuit device comprising:
【請求項5】 請求項4記載の半導体集積回路装置にお
いて、 上記論理回路のMIS型トランジスタと上記MIS型電
荷転送トランジスタとは、互いに等しいチャネル領域の
不純物濃度分布とゲート絶縁膜厚みとを有しており、 上記単位昇圧ブロックのうち上記k段目の単位昇圧ブロ
ックのMIS型電荷転送トランジスタのゲート電極のチ
ャネル方向長さが上記(k−1)段目の単位昇圧ブロッ
クのMIS型電荷転送トランジスタのゲート電極のチャ
ネル方向長さよりも短いことを特徴とする半導体集積回
路装置。
5. The semiconductor integrated circuit device according to claim 4, wherein the MIS transistor and the MIS charge transfer transistor of the logic circuit have the same impurity concentration distribution in the channel region and the same thickness of the gate insulating film. The length of the gate electrode of the MIS charge transfer transistor of the k-th unit boost block in the channel direction in the unit boost block is the MIS charge transfer transistor of the (k-1) -th unit boost block. Wherein the length of the gate electrode is shorter than the length of the gate electrode in the channel direction.
【請求項6】 請求項4又は5記載の半導体集積回路装
置において、 上記論理回路のMIS型トランジスタと上記MIS型電
荷転送トランジスタとは、互いに等しいソース・ドレイ
ン領域の不純物濃度分布を有することを特徴とする半導
体集積回路装置。
6. The semiconductor integrated circuit device according to claim 4, wherein the MIS transistor and the MIS charge transfer transistor of the logic circuit have the same source / drain region impurity concentration distribution. Semiconductor integrated circuit device.
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