JP2002208290A - チャージポンプ回路およびこれを用いた不揮発性メモリの動作方法 - Google Patents
チャージポンプ回路およびこれを用いた不揮発性メモリの動作方法Info
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Abstract
は正・負電圧の双方の発生が可能ではあるが所望の高電
圧出力が得られないといった課題があった。 【解決手段】 外部電源と第1の内部ノード間に接続さ
れる第1の逆流防止回路と、第1の内部ノードに接続し
第1の出力電位を出力する第1の出力ノードと、接地電
位を受ける第2の電源ノードと第2の内部ノードとの間
に接続される第2の逆流防止回路と、第2の内部ノード
に接続し第2の出力電位を出力する第2の出力ノード
と、第1の内部ノードと第2の内部ノードとの間に接続
され、第1の内部ノードの電位よりも第2の内部ノード
の電位を高くする電圧発生回路とを備え、これは第1の
内部ノードから第2の内部ノードへ向けて電流を流すよ
うに設けられたダイオード素子と、第1、第2の内部ノ
ードには一方の電極が接続され、他方の電極にクロック
信号が与えられる容量とを含み、半導体基板上または内
部に形成して成るようにチャージポンプ回路を構成し
た。
Description
関し、特に、外部から供給される電源電位により正電圧
または負電圧を発生するチャージポンプ回路およびこれ
を用いた不揮発性メモリの動作方法に関するものであ
る。
れる電源は、通常、単一電源または2電源であるが、フ
ラッシュメモリなどの複数の電源を必要とする電子デバ
イスは、内部において、所望の電圧を発生させる必要が
あり、この役割を務める回路が一般的にチャージポンプ
回路と呼ばれるものである。このチャージポンプ回路は
複数の容量、ドライバ、オシレータから成るもので、近
年、半導体集積回路の世代が進むにつれて、低消費電力
化を目指すために電源電圧を下げざるを得なくなってき
ている。そのため、低電圧からのチャージアップが必要
不可欠となり、容量・ドライバの段数が増える傾向にあ
る。しかしながら、メモリアレイ部は微細化が進むのに
対して、電源部(チャージポンプ等)での微細化は困難
であるのが現状である。
号公報に示される従来の正電圧発生用チャージポンプ回
路の構成を示す回路図であり、これは外部電源以上の正
電圧を発生させる回路である。図において、41,42
はインバータでありドライバ104を構成し、51〜5
3はダイオード、61〜63は容量、71は内部回路、
配線容量などによる負荷容量、101はVdd電位を供
給する外部電源、102はGND電位を供給する接地、
105はオシレータ、108はNMOSトランジスタ
(NチャネルMOSトランジスタ)、N1〜N4,N1
1,N12はノードである。
体集積回路を使用するために与える電源である。また、
ダイオード51〜53、容量61〜63、ドライバ10
4は正電圧発生用チャージポンプ回路に必要な素子であ
り、オシレータ105は正電圧発生用チャージポンプ回
路を動作させるのに必要なパルス状の入力信号を発生さ
せる回路である。このオシレータ105から発生した入
力信号が、クロック信号Φとしてドライバ104を構成
するインバータ41に入力し反転されクロック信号/Φ
となり、これがノードN11で分岐して一方が容量62
に作用し、他方が次のインバータ42に入力して反転さ
れクロック信号Φに戻り、これがノードN12を経て容
量61,63に作用する。
トランジスタ108は容量61〜63および負荷容量7
1に電荷を充電するとともに、正電圧に昇圧した電荷が
接地102へ流れ込むのを防止するトランジスタとして
働くものである。なお、負荷容量71はフラッシュメモ
リなどの不揮発性メモリアレイのデコーダ、ウエル等か
らなり、チャージポンプ回路で充電する容量である。さ
らに、NVthはNMOSトランジスタ108のしきい
値を表し、一方、Vthはダイオード51〜53の各々
のしきい値を表すものとする。
チャージポンプ回路の初期状態を図17に示す。ここで
は、NMOSトランジスタ108のゲートにHレベル
(イネーブル信号)が入力され活性状態すなわちオン状
態になり、負荷容量71にはVdd−(NVth+3V
th)の電荷が充電される。そして、図18に示すよう
に、チャージアップ状態では、上記の初期状態に対して
オシレータ105より発生した入力信号(INPUT)
をドライバ104に入力し、このドライバ104を構成
するインバータ41,42を介して発生する相補のクロ
ック信号Φ,/Φが容量61〜63に対して交互に与え
られ、ダイオードの特性に基づき各々がポンプアップす
る。これにより、出力POUTは最高3Vdd−(NV
th+3Vth)の電圧まで昇圧が可能である。
ジポンプ回路の構成を示す回路図であり、外部電源10
1以上の負電圧を発生させる回路である。図において、
113はPMOSトランジスタ(PチャネルMOSトラ
ンジスタ)であり、他の構成は図18と同様なので重複
説明を省略する。このPMOSトランジスタ113は、
容量61〜63および負荷容量71に電荷を充電する一
方、負電圧に降圧した電荷が外部電源である接地102
へ流れるのを防止するためのトランジスタとして働く。
なお、PVthはPMOSトランジスタ113のしきい
値を表す。
ャージポンプ回路の両者間の違いは、容量61〜63,
71に充電する電荷が反対となる点のみにあり、初期状
態からチャージアップ状態に至る動作内容は同様なので
その説明は省略する。この負電圧発生用チャージポンプ
回路では、出力NOUTは、最高−3Vdd+(PVt
h+3Vth)の電圧まで降圧が可能である。
7−177729号公報に示される従来のチャージポン
プ回路の構成を示す回路図で、前者が正電圧出力状態、
後者が負電圧出力状態を示すものであり、1つのチャー
ジポンプ回路で正電圧と負電圧の双方を発生する際の問
題点を説明する。図において、64は容量、109はP
MOSトランジスタである、他の構成は上記図18,1
9の回路構成と同様である。上記の正電圧・負電圧のう
ちどちらか一方しか発生できないチャージポンプ回路と
の違いは、ノードN4にPMOSトランジスタ109を
介して接地102を接続するとともに、容量64を負荷
容量71の代わりに設け、これによりオシレータ105
から生成される入力信号をドライバ104を介してクロ
ック信号Φ,/Φとして受けるようにしてある点にあ
る。
するためには、図20を参考に、NMOSトランジスタ
108のゲートにHレベルを入力し、PMOSトランジ
スタ109のゲートにHレベルを入力することで、NM
OSトランジスタ108はオン状態となる一方、PMO
Sトランジスタ109はオフ状態となる。これにより、
このチャージポンプ回路は、図16に示した回路構成と
同等になるので、ドライバ104を構成するインバータ
41,42を介して相補のクロック信号Φ,/Φ(Vd
d電位)が容量61〜64に入力されることで、ノード
N1〜N4の電位はパルス状のクロック信号Φ,/Φと
同期して上下し、ダイオード51〜53の特性と相まっ
て容量61〜64はポンプアップし正電圧出力POUT
が与えられる。
を参考に、NMOSトランジスタ108のゲートにLレ
ベルを入力し、PMOSトランジスタ109のゲートに
Lレベルを入力することで、NMOSトランジスタ10
8はオフ状態となる一方、PMOSトランジスタ109
はオン状態となる。これにより、このチャージポンプ回
路は、図19に示した回路構成と同等になるので、同様
にして、容量61〜64はポンプアップし負電圧出力N
OUTが与えられる。
回路は以上のように回路構成されているので、以下の問
題点があった。図20の正電圧発生時には、上記のよう
に、NMOSトランジスタ108がVdd−Vth電位
を充電するためにオン状態、PMOSトランジスタ10
9は接地102に電荷が放電しないようにオフ状態(V
dd電位)にするものであるが、正電圧出力POUTは
Vdd以上の電位になるため、PMOSトランジスタ1
09から接地102に放電してしまい、そのため電位が
上がらず所望の正の高電圧出力は得られない。
Sトランジスタ109がGND+Vth電位を充電する
ためにオン状態、NMOSトランジスタ108は電源1
01から電荷が充電されないようにオフ状態(GND電
位)にするものであるが、負電圧出力NOUTはGND
以下の電位になるため、NMOSトランジスタ108か
ら電源101よりVdd電位が充電されてしまい、その
ため電位が下がらず負の高電圧出力も得られない。
ージポンプ回路は正電圧および負電圧の両電源の発生が
可能ではあるが、所望の高電圧出力が得られないといっ
た課題があった。
シュメモリなどの不揮発性メモリを動作する場合には、
そのフローティングゲートとウエルに相反する高電圧を
印加し電子の注入、引き抜きを行う必要があるが、正電
圧と負電圧の双方を発生するチャージポンプ回路を用い
た不揮発性メモリの動作方法においては、正電圧発生用
と負電圧発生用とで独立したチャージポンプ回路を使用
する場合と異なり、ワード線およびウエルに対して同時
に正電圧と負電圧を印加できないといった課題があっ
た。
めになされたもので、正電圧および負電圧の双方の電源
発生を所望の高電圧で安定して実現するチャージポンプ
回路およびそれを用いた不揮発性メモリの動作方法を得
ることを目的とする。
ポンプ回路は、第1の電源電位を受ける第1の電源ノー
ドと第1の内部ノードとの間に接続される第1の逆流防
止手段と、第1の内部ノードに接続し第1の出力電位を
出力する第1の出力ノードと、第1の電源電位よりも低
い第2の電源電位を受ける第2の電源ノードと第2の内
部ノードとの間に接続される第2の逆流防止手段と、第
2の内部ノードに接続し第2の出力電位を出力する第2
の出力ノードと、第1の内部ノードと第2の内部ノード
との間に接続され、第1の内部ノードの電位よりも第2
の内部ノードの電位を高くする電圧発生手段とを備え、
電圧発生手段は、第1の内部ノードから第2の内部ノー
ドへ向けて電流を流すように設けられたダイオード素子
と、第1、第2の内部ノードには一方の電極が接続さ
れ、他方の電極にクロック信号が与えられる容量とを含
み、半導体基板上またはその内部に形成して成るもので
ある。
イオード素子は複数個が直列接続して成り、これらのダ
イオード素子同士を接続する接続ノードには一方の電極
が接続され、他方の電極にクロック信号が与えられる容
量とを備えたものである。
1の逆流防止手段は第1の電源電位側からダイオード素
子およびPチャネルMOSトランジスタが直列接続し、
かつ、第2の逆流防止手段は第2の電源電位側からダイ
オード素子およびNチャネルMOSトランジスタが直列
接続して成るものである。
1の逆流防止手段のダイオード素子およびPチャネルM
OSトランジスタの間には第1の切り替え回路が接続
し、かつ、第2の逆流防止手段のダイオード素子および
NチャネルMOSトランジスタの間には第2の切り替え
回路が接続して成るものである。
1の逆流防止手段の出力と第1の内部ノードとの間に第
1のスイッチ手段を設けるとともに、当該出力と接続ノ
ードとの間にも第2のスイッチ手段を設け、さらに第1
の内部ノードに接続する容量の他の電極には第3のスイ
ッチ手段を設けて成るものである。
イオード素子はポリダイオードから成るものである。
イオード素子はウエルダイオードから成るものである。
エルダイオードはP型半導体基板に形成されたボトムN
ウエルと、このボトムNウエル内に形成されたPウエル
と、このPウエル内に形成されたNウエルと、ソース側
を接地に接続するとともに、ドレイン側をボトムNウエ
ルに接続するNチャネルMOSトランジスタとを備える
ものである。
は、第1の電源電位を受ける第1の電源ノードと第1の
内部ノードとの間に接続される第1の逆流防止手段と、
第1の内部ノードに接続し第1の出力電位を出力する第
1の出力ノードと、第1の電源電位よりも低い第2の電
源電位を受ける第2の電源ノードと第2の内部ノードと
の間に接続される第2の逆流防止手段と、第2の内部ノ
ードに接続し第2の出力電位を出力する第2の出力ノー
ドと、第1の内部ノードと第2の内部ノードとの間に接
続され、第1の内部ノードの電位よりも第2の内部ノー
ドの電位を高くする電圧発生手段とを備え、電圧発生手
段は、第1の内部ノードから第2の内部ノードへ向けて
電流を流すように設けられたダイオード素子と、第1、
第2の内部ノードには一方の電極が接続され、他方の電
極にクロック信号が与えられる容量とを含み、半導体基
板上またはその内部に形成して成るチャージアップ回路
を有し、これを用いた不揮発性メモリは基板内部に形成
されたウエル上に絶縁膜を介して記憶動作および消去動
作をするためのワード線と接続するコントロールゲート
と、記憶素子としてのフローティングゲートとを有し、
ワード線およびウエルに対してチャージポンプ回路より
供給される正電圧および負電圧を一定期間交互に印加す
るものである。
は、動作安定後はワード線とウエル間に所定の電位を維
持するための最小限の電荷を供給するものである。
説明する。 実施の形態1.図1はこの発明の実施の形態1によるチ
ャージポンプ回路の構成を示す回路図であり、図におい
て、41,42はインバータでありドライバ104を構
成し、51〜53,117,118はダイオード、61
〜64は容量、101はVdd電位(第1の電源電位)
を供給する外部電源、102はGND電位(第2の電源
電位)を供給する接地、105はオシレータ、115は
PMOSトランジスタ(PチャネルMOSトランジス
タ)、116はNMOSトランジスタ(Nチャネルトラ
ンジスタ)、N1〜N4,N11〜N13はノードであ
る。なお、ダイオード51〜53は直列接続し電圧発生
回路(電圧発生手段)を構成し、ノードN1とノードN
4はそれぞれ第1および第2の内部ノードとして電圧発
生回路の負電圧出力NOUTと正電圧出力POUTとを
接続している。
集積回路を使用するために与える電源である。また、ダ
イオード51〜53、容量61〜64、ドライバ104
はチャージポンプ回路に必要な素子であり、オシレータ
105は、チャージポンプ回路を動作させるのに必要な
パルス状の入力信号を発生させる回路である。このオシ
レータ105から発生したパルス状の入力信号が、クロ
ック信号Φとしてドライバ104を構成するインバータ
41に入力して反転されクロック信号/Φとなり、これ
がノードN11で分岐し一方が容量62に作用するとと
もに、他方が次のインバータ42に入力して反転されク
ロック信号Φに戻り、これがノードN12を経て容量6
1,63に作用する。
電位の供給側でダイオード117とPMOSトランジス
タ115が直列接続し第1の逆流防止回路を構成し、同
様に接地電位GNDの供給側でダイオード118とNM
OSトランジスタ116が直列接続し第2の逆流防止回
路を構成する点に特徴がある。なお、DVthはダイオ
ード117,118のしきい値を表す。
には、図2を参考に、PMOSトランジスタ115のゲ
ートにLレベルを入力し、NMOSトランジスタ116
のゲートにLレベルを入力することで、PMOSトラン
ジスタ115はオン状態になる一方、NMOSトランジ
スタ116はオフ状態になる。これにより、このチャー
ジポンプ回路は、図16の正電圧発生用チャージポンプ
回路と同様になるので、ドライバ104を構成するイン
バータ41,42を介して相補のクロック信号Φ,/Φ
(Vddレベル)が容量61〜64に入力されること
で、ノードN1〜N4の電位はパルス状のクロック信号
Φ,/Φと同期して上下しダイオード51〜53の特性
と相まって容量61〜64はポンプアップすることによ
り、所望の高電圧で正電圧出力POUTがノードN4を
介して与えられる。
たとき、隣接するノードN2,N4の電位は下がろうと
するが、ダイオード51〜53の働きにより、ノードN
1→ノードN2、ノードN3→ノードN4の部分に電流
が流れ、ノードN2,N4の電位は大きく下がらない。
電圧がVdd電位以上の電位になった状態で接地102
に放電し電位が上がらなかったが、この実施の形態1で
は、第2の逆流防止回路に含まれるNMOSトランジス
タ116のドレインがノードN4と接続し、そのゲート
にLレベルすなわちGND電位が与えられオフ状態にお
かれるので放電を防止することができる。
PMOSトランジスタ115のゲートにHレベルを入力
し、NMOSトランジスタ116のゲートにHレベルを
入力することで、PMOSトランジスタ115はオフ状
態となる一方、NMOSトランジスタ116はオン状態
となる。これにより、このチャージポンプ回路は、図1
7の負電圧発生用チャージポンプ回路と同様になるの
で、ノードN1〜N4の電位は相補のクロック信号Φ,
/Φと同期して上下し、ダイオード51〜53の特性と
相まって容量61〜64はポンプアップすることによ
り、所望の高電圧で負電圧出力NOUTがノードN1を
介して与えられる。
電圧がGND電位以下の電位になった状態で外部電源1
01に放電してしまい電位が下がらなかったが、この実
施の形態1では、第1の逆流防止回路に含まれるPMO
Sトランジスタ115のドレインがノードN1と接続
し、そのゲートにHレベルすなわちVdd電位が与えら
れオフ状態におかれるので放電を防止することができ
る。
ば、1つのチャージポンプ回路にて正電圧・負電圧の双
方を発生する回路構成において、外部電源101側に第
1の逆流防止回路を設けるとともに、接地102側に第
2の逆流防止回路を設けるように構成したので、外部電
源101から充電されたり、接地102に放電したりす
る電荷の逆流現象が防止でき、正電圧出力および負電圧
出力のいずれの方向に対しても所望の高電圧出力が実現
できるという効果が得られる。なお、上記では電圧発生
回路としてダイオード51〜53が直列接続した構成を
示したが、ダイオード52,53を省略したチャージポ
ンプ回路構成でも正・負両方向の高電圧出力は得ること
ができる。
態2で考慮すべき点を説明するための回路図であり、図
1〜図3に示した上記実施の形態1によるチャージポン
プ回路を用いている。また、図5および図6はそれぞれ
外部電源101側の第1の逆流防止回路の概略断面図
と、接地102側の第2の逆流防止回路の概略断面図で
ある。
エル、23,33はゲート、22a,22bはP+拡散
層、32a,32bはN+拡散層であり、その他の構成
は上記実施の形態1と同様なのでその重複説明を省略す
る。なお、説明のため、以下、ダイオード117,11
8のしきい値はDVthで表し、P+拡散層とNウエル
間およびN+拡散層とPウエル間のP−N接合のしきい
値をVthで表す。
2の逆流防止回路を構成する各トランジスタの拡散−ウ
エル間の接合部に高い電圧が加わり破壊する可能性があ
るのでこれを考慮した。
ように、負電圧出力につながるP+拡散層22aとNウ
エル21間に「負電圧出力NOUT+(Vdd−(DV
th+Vth))」の電圧が加わり、一方、正電圧発生
時には、図6に示すように、正電圧出力につながるN+
拡散32aとPウエル31間に「正電圧出力POUT−
(DVth+Vth)」の電圧が加わる。したがって、
正・負いずれの電圧にせよ高電圧を発生する場合には接
合耐圧を越えてリーク電流が発生してしまい、期待する
電位が発生できなくなる可能性がある。
1、第2の逆流防止回路においてそれぞれに第1、第2
の切り替え回路を設けてリーク電流を制御しようとする
ものである。図7はこの発明の実施の形態2によるチャ
ージポンプ回路の構成を示す回路図であり、図におい
て、43,44はそれぞれ制御信号CS1,CS2が入
力するインバータ、201,202はそれぞれ第1、第
2の切り替え回路、QP1〜QP4はPMOSトランジ
スタ、QN1〜QN4はNMOSトランジスタ、NA,
NBはノードであり、その他の構成は上記実施の形態1
と同様なのでその重複説明は省略する。
負電圧発生時には第1の逆流防止回路が作動するが、こ
れに含まれるPMOSトランジスタ115のソース側
(ノードNA)をGNDすなわち接地電位にすることに
より、負電圧出力NOUTにつながるP+拡散層22a
とNウエル21間を「負電圧出力NOUT−Vth」の
電圧とし接合部に加わる電圧を下げようとするものであ
る。すなわち、制御信号CS1がインバータ43を介し
て第1の切り替え回路201に入力し、QP1とQN1
のゲートにHレベルが入力すると、QP1はオフ、QN
1はオンになりGNDが接地102より供給され、ノー
ドNAは接地電位に保持される。この際、QP2とQN
2のゲートにはGNDすなわちLレベルが入力するので
QP2はオン、QN2はオフとなり、ダイオード117
を介してQP1とQN1のゲートにVdd電位、すなわ
ち制御信号CS1と同じHレベルが与えられる。
路が作動するが、これに含まれるNMOSトランジスタ
116のソース側(ノードNB)をVdd電位にするこ
とにより、正電圧出力POUTにつながるN+拡散層3
2aとPウエル31間を「正電圧出力POUT−(Vd
d−Vth)」の電圧とし接合部に加わる電圧を下げよ
うとするものである。すなわち、制御信号CS2がイン
バータ44を介して第2の切り替え回路202に入力
し、QP4とQN4のゲートにLレベルが入力すると、
QP4はオン、QN4はオフになりVdd電位が外部電
源101より供給され、ノードNBはVdd電位に保持
される。この際、QP3とQN3のゲートにはVddす
なわちHレベルが入力するのでQP3はオフ、QN3は
オンとなり、ダイオード118を介してQP4とQN4
のゲートに接地電位、すなわち制御信号CS2と同じL
レベルが与えられる。
ば、上記実施の形態1によるチャージポンプ回路の回路
構成において、第1、第2の切り替え回路をそれぞれ第
1、第2の逆流防止回路に設けて構成するので、正電圧
・負電圧の双方において耐圧を確保し、より高電圧を安
定して発生できる効果が得られる。
態3で考慮すべき点を説明するための回路図であり、図
9は実施の形態3によるチャージポンプ回路の構成を示
す回路図である。図において、Q0は1回当たりの供給
電荷量(数pF)、Q1は負荷容量分の電荷量(数p
F)、ΔQは余剰分の電荷量、SW1,SW2,SW3
はスイッチ(第1〜第3のスイッチ手段)、N21はノ
ード、125は最小単位であり、その他の構成は上記実
施の形態1と同様なので重複説明は省略する。
オードが最小単位125となり、これを直列に複数個接
続することにより高電位を発生する。この接続する個数
が多いほど高い電圧を発生することができ供給電流も大
きくなる。しかし、正電圧と負電圧とでは、必要な電圧
が異なる場合があり、また、必要な電圧が複数ある場合
もある。
ウエルなどによる負荷容量より1回当たりの供給電荷量
が多い場合、必要以上の電荷が供給され電位が期待より
高くなり、期待すべき出力特性が得られない可能性が生
じることがある。これを図8を参考に説明すると、1回
当たりの供給電荷量Q0が負荷容量に供給され、負荷容
量分の電荷量Q1に加えて余剰分ΔQが生ずると、必要
以上の電荷が当該負荷容量に供給され電位が期待より高
くなってしまう。
に応じてチャージポンプ回路の段数を変えられるように
した。これを図9を参考に説明すると、ダイオード51
〜53が3個直列接続した3段のチャージポンプ回路を
示しているが、負荷容量が小さく2段の直列接続で十分
に所望の特性が得られると仮定する。例えば、スイッチ
SW1,SW2をオフ、スイッチSW3をオンにする
と、初段の容量61を充電するための経路(ノードN1
2からノードN1)と、容量61をチャージアップする
経路(ノードN21からノードN1)とを切り離すこと
で初段の容量を飛び越え、次段の容量62に電荷を充電
することができ、これにより次段以降の容量62,63
でチャージアップを行うことにより期待する出力特性が
得られるものである。
ば、正・負両電圧発生用のチャージポンプ回路におい
て、例えば、負電圧発生時は直列接続したダイオード5
1〜53が3段必要であるが、正電圧発生時はダイオー
ド52,53の2段しか必要が無いような場合には、ス
イッチSW1〜SW3の切り替え操作により、正の電荷
供給用のPMOSトランジスタ115の接続をオンした
スイッチSW3を介して2段目のダイオード52に移動
し、不必要なキャパシタすなわち容量のドライバ104
による昇圧を停止することで、負荷容量によりチャージ
ポンプの段数を変えることができ、これにより消費電力
を最小限にすることができる効果が得られる。
形態4で考慮すべき点を説明するための回路図であり、
図10(a)は直列接続したダイオード素子としてポリ
ダイオードを用い、ドライバにVDCを接続して構成す
る回路図を示し、図10(b)はポリダイオードの概略
断面図を示す。図において、81〜83はポリダイオー
ド、106は降圧電源供給用のVDCであり、他の構成
は上記実施の形態1と同様である。
用した場合には、PN接合耐圧が4.8Vしかないた
め、チャージポンプ回路のドライバ104の電源をVD
C106を用いて、外部電源を降圧し耐圧を持たせるよ
うにしている。よって、このVDC106を付加して使
用するため消費電力の増大が懸念される。
ダイオード81〜83の代わりにトリプルウエルのウエ
ルダイオードを同様に3段に直列接続して用いるように
した。図11はこの発明の実施の形態5に用いられるウ
エルダイオードの一例を示す概略断面図であり、図にお
いて、1001はP型の半導体基板、1002はボトム
Nウエル、1003はPウエル、1004はNウエル、
1005はNMOSトランジスタである。この図11の
回路構成では、例えば、ポリダイオード81の箇所に代
用するウエルダイオードを設け、次段の容量として容量
61を接続し、前段の容量として容量62を接続する。
なお、他のポリダイオード82,83にウエルダイオー
ドを設ける場合も同様である。
のP型の半導体基板1001にボロン(B)などのイオ
ン注入によりボトムNウエル1002を形成し、この領
域中にPウエル1002を砒素(As)、燐(P)など
をイオン注入し、さらにこの領域内にボロン(B)など
のイオン注入によりNウエル1004を形成した上で、
ボトムNウエル1002にNMOSトランジスタ100
5のドレインを接続し、接地102より接地電位を供給
できるようにしてある。
には、NMOSトランジスタ1005のゲートにLレベ
ルを与えて、ボトムNウエル1002をオープンにし、
一方、負電圧発生時には、NMOSトランジスタ100
5のゲートにHレベルを与えて、ボトムNウエル100
2を接地電位に固定する。
ば、正・負両電圧発生用のチャージポンプ回路におい
て、直列接続されるポリダイオード81〜83をトリプ
ルウエルのウエルダイオードにて代用して構成すれば、
降圧電圧供給用のVDCを使用せずに済み、その分消費
電力が節約できるという効果が得られる。
形態5に用いられるフラッシュメモリを示す概略断面図
であり、図13はこのフラッシュメモリの従来の動作方
法の説明図である。図において、31はP型の半導体基
板、32a,32bはN+ウエル、34はフローティン
グゲート、35はコントロールゲートである。
ート34に電子が有る状態と、無い状態とで、それぞれ
データ「1」、「0」を記憶するものであり、以上の動
作をFN(ファウラーノルドハイム)トンネル減少を利
用した効果に基づき、コントロールゲート35と接続す
るワード線と、基板31に接続するウエルに対して相反
する高電圧を印加し電子の注入、引き抜きを行うもので
ある。ここで、説明のため、ワード線に負の高電圧、ウ
エルに正の高電圧を印加し、フローティングゲート34
内の電子をウエルに引き抜く場合について、図13を参
考に考える。従来は、正電圧発生用と負電圧発生用のチ
ャージポンプ回路を専用に与えるため、正電圧発生期間
PTとして正電圧VPをウエルに供給すると同時に、負
電圧発生期間NTとして負電圧VNをコントロールゲー
ト35に供給するようにしていた。
よるフラッシュメモリの動作方法においては、正・負両
電圧を1つのチャージポンプ回路で発生するので、正電
圧VPと負電圧VNの供給タイミングを調整する必要が
ある。
及び図14(b)を参考に説明すると、オフリークを考
慮しながら、ポンピングの初期には、例えば、負電圧発
生期間NTとして一定時間t1に先行して負電圧VNを
ワード線に接続するコントロールゲート35に供給して
おき、その経過後に、今度は正電圧発生期間PTとして
一定時間t2に正電VPをウエルに供給するようにし
て、ウエルとコントロールゲート35に交互に繰り返し
電圧を発生させ、フローティングゲート35とウエル間
に電界を加え電子をウエルに引き抜くものである。
時には、上記実施の形態1〜4で述べた正・負両電圧発
生用の1つのチャージポンプ回路を用い交互に繰り返し
電圧を発生させ、フローティングゲート35とウエル間
に電界を加え、立ち上げ後には、必要最小限のポンプで
電界を維持し電子をウエルに引き抜くようにすれば、回
路全体の消費電力の節約につながるものである。
よれば、FN効果に基づき消去・書き込み動作を行うフ
ラッシュメモリなどの不揮発性メモリにおいて、オフリ
ークを考慮して、ワード線とウエルに交互に電荷を供給
しながら、消去・書き込み動作を行うように構成したの
で、正・負両電圧発生可能な1つのチャージポンプ回路
にて不揮発性メモリを動作することができ、回路全体を
小面積にできる効果が得られる。さらに、昇降圧が安定
した後は、小さなチャージポンプで電位を維持すること
ができるので回路全体の消費電力を節約する効果が得ら
れる。
の電源電位を受ける第1の電源ノードと第1の内部ノー
ドとの間に接続される第1の逆流防止手段と、第1の電
源電位よりも低い第2の電源電位を受ける第2の電源ノ
ードと第2の内部ノードとの間に接続される第2の逆流
防止手段とを設けて、電圧発生手段は、第1の内部ノー
ドから第2の内部ノードへ向けて電流を流すように設け
られたダイオード素子と、第1、第2の内部ノードには
一方の電極が接続され、他方の電極にクロック信号が与
えられる容量とを含み構成するようにしたので、第1お
よび第2の逆流防止手段が、第1の電源電位や第2の電
源電位に電荷が逆流してしまう現象を防止してくれるの
で、正電圧出力、負電圧出力のいずれの方向に対しても
所望の高電圧出力が得られる効果がある。
個のダイオード素子同士を接続する接続ノードには一方
の電極が接続され、他方の電極にクロック信号が与えら
れる容量とを備えるように構成したので、ダイオード素
子を多段に設けて接続ノードに対応する容量を設けれ
ば、第1および第2の逆流防止手段が第1の電源電位や
第2の電源電位への電荷の逆流現象を防止し、正電圧出
力、負電圧出力のいずれの方向に対しても一層の高電圧
出力が得られる効果がある。
第1の電源電位側からダイオード素子およびPチャネル
MOSトランジスタが直列接続し、かつ、第2の逆流防
止手段は第2の電源電位側からダイオード素子およびN
チャネルMOSトランジスタが直列接続して成るように
構成したので、第1、第2の逆流防止手段を構成するト
ランジスタとダイオード素子の特性により、第1の電源
電位や第2の電源電位への逆流現象を防止する効果があ
る。
ダイオード素子およびPチャネルMOSトランジスタの
間には第1の切り替え回路が接続し、かつ、第2の逆流
防止手段のダイオード素子およびNチャネルMOSトラ
ンジスタの間には第2の切り替え回路が接続して成るよ
うに構成したので、負電圧発生時には、第1の切り替え
回路を作動させてPチャネルMOSトランジスタのソー
ス側を第1の電源電位に設定し、一方、正電圧発生時に
は、第2の切り替え回路を作動させてNチャネルMOS
トランジスタのソース側を第2の電源電位に設定するこ
とができ、これにより、正電圧・負電圧の双方におい
て、耐圧を確保し高電圧を安定して発生できる効果が得
られる。
出力と第1の内部ノードとの間に第1のスイッチ手段を
設けるとともに、当該出力と接続ノードとの間にも第2
のスイッチ手段を設け、さらに第1の内部ノードに接続
する容量の他の電極には第3のスイッチ手段を設けて成
るように構成したので、第1〜第3のスイッチ手段の接
続操作により第1の逆流防止手段の接続ノードへの接続
を選択することができ、これにより正・負電圧出力の双
方においてチャージポンプの段数を変えることができ、
所望の出力が得られるように最適化できる効果がある。
ダイオードから成るように構成したので、降圧電源供給
回路を用いてポリダイオードの耐圧を持たせることによ
り、正電圧・負電圧の双方において高電圧を発生できる
効果が得られる。
プルウエルのウエルダイオードから成るように構成した
ので、降圧せずに直接第1および第2の電源電位を用い
て駆動することができ、降圧電源供給回路の付加による
消費電力の増大を招くことなく、正電圧・負電圧の双方
において高電圧を発生できる効果が得られる。
型半導体基板に形成されたボトムNウエルと、このボト
ムNウエル内に形成されたPウエルと、このPウエル内
に形成されたNウエルと、ソース側を接地に接続すると
ともに、ドレイン側をボトムNウエルに接続するNチャ
ネルMOSトランジスタとを備えるように構成したの
で、このNチャネルMOSトランジスタのゲートをオ
ン、オフすることにより、ボトムNウエルの電位をオー
プンにしたり、接地電位にすることができ、これにより
上記と同様に、降圧電源供給回路の付加による消費電力
の増大を招くことなく、正電圧・負電圧の双方において
高電圧を発生できる効果が得られる。
は、上述のチャージアップ回路を用いて、基板内部に形
成されたウエル上に絶縁膜を介して記憶動作および消去
動作をするためのワード線と接続するコントロールゲー
トと、記憶素子としてのフローティングゲートとを有
し、チャージポンプ回路より供給される正電圧および負
電圧を一定期間交互に繰り返し発生させ、これを制御し
つつワード線およびウエルに対して印加し、例えば、ワ
ード線およびウエルに対しては、まずワード線に対して
所定時間にわたり負電圧を印加し、次にウエルに正電圧
を印加するように構成したので、オフリークを考慮しつ
つ1つのチャージポンプで不揮発性メモリの消去、書き
込みを行うことができる効果がある。
方法は、動作安定後はワード線とウエル間に所定の電位
を維持するための最小限の電荷を供給するように構成し
たので、昇降圧後は小ポンプで電位を維持でき消費電力
を節約する効果がある。
プ回路の構成を示す回路図である。
プ回路の正電圧発生状態を示す説明図である。
プ回路の負電圧発生状態を示す説明図である。
点を示す説明図である。
生状態を説明する概略断面図である。
生状態を説明する概略断面図である。
プ回路の構成を示す回路図である。
点を示す説明図である。
プ回路の構成を示す回路図である。
き点を示す説明図である。
ルダイオードの一例を示す断面概略図である。
ける動作説明するための断面概略図である。
図である。
メモリの動作説明図である。
メモリの立ち上げ後の動作説明図である。
成を示す回路図である。
る。
する図である。
成を示す回路図である。
回路の正電圧出力状態を説明する図である。
回路の負電圧出力状態を説明する図である。
33 ゲート、31Pウエル、32a,32b N+拡
散層、41,42 インバータ、51〜53,81〜8
3(電圧発生手段),118 ダイオード、61〜63
容量、101 外部電源(第1の電源電位)、102
接地(第2の電源電位)、104ドライバ、105
オシレータ、120 正電圧出力、115 PMOSト
ランジスタ(第1の逆流防止手段)、116 NMOS
トランジスタ(第2の逆流防止手段)、117 ダイオ
ード(第1の逆流防止手段)、118 ダイオード(第
2の逆流防止手段)、119 負電圧出力、125 最
小単位、CS1,CS2 制御信号、QP1〜QP4
PMOSトランジスタ、QN1〜QN4 NMOSトラ
ンジスタ、SW1〜SW3 スイッチ(第1〜第3のス
イッチ手段)、N1(第1の内部ノード),N2,N
3,N4(第2の内部ノード),N11〜N13,N2
1,NA,NB ノード。
Claims (10)
- 【請求項1】 第1の電源電位を受ける第1の電源ノー
ドと、この第1の電源ノードと第1の内部ノードとの間
に接続される第1の逆流防止手段と、上記第1の内部ノ
ードに接続し第1の出力電位を出力する第1の出力ノー
ドと、上記第1の電源電位よりも低い第2の電源電位を
受ける第2の電源ノードと、この第2の電源ノードと第
2の内部ノードとの間に接続される第2の逆流防止手段
と、上記第2の内部ノードに接続し第2の出力電位を出
力する第2の出力ノードと、上記第1の内部ノードと上
記第2の内部ノードとの間に接続され、上記第1の内部
ノードの電位よりも上記第2の内部ノードの電位を高く
する電圧発生手段とを備え、上記電圧発生手段は、上記
第1の内部ノードから上記第2の内部ノードへ向けて電
流を流すように設けられたダイオード素子と、上記第
1、第2の内部ノードには一方の電極が接続され、他方
の電極にクロック信号が与えられる容量とを含み、半導
体基板上またはその内部に形成して成るチャージポンプ
回路。 - 【請求項2】 ダイオード素子は複数個が直列接続して
成り、これらのダイオード素子同士を接続する接続ノー
ドには一方の電極が接続され、他方の電極にクロック信
号が与えられる容量とを備えた請求項1記載のチャージ
ポンプ回路。 - 【請求項3】 第1の逆流防止手段は第1の電源電位側
からダイオード素子およびPチャネルMOSトランジス
タが直列接続し、かつ、第2の逆流防止手段は第2の電
源電位側からダイオード素子およびNチャネルMOSト
ランジスタが直列接続して成ることを特徴とする請求項
1記載のチャージポンプ回路。 - 【請求項4】 第1の逆流防止手段のダイオード素子お
よびPチャネルMOSトランジスタの間には第1の切り
替え回路が接続し、かつ、第2の逆流防止手段のダイオ
ード素子およびNチャネルMOSトランジスタの間には
第2の切り替え回路が接続して成ることを特徴とする請
求項3記載のチャージポンプ回路。 - 【請求項5】 第1の逆流防止手段の出力と第1の内部
ノードとの間に第1のスイッチ手段を設けるとともに、
上記出力と接続ノードとの間にも第2のスイッチ手段を
設け、さらに第1の内部ノードに接続する容量の他の電
極には第3のスイッチ手段を設けて成ることを特徴とす
る請求項2記載のチャージポンプ回路。 - 【請求項6】 ダイオード素子はポリダイオードから成
ることを特徴とする請求項1記載のチャージポンプ回
路。 - 【請求項7】 ダイオード素子はウエルダイオードから
成ることを特徴とする請求項1記載のチャージポンプ回
路。 - 【請求項8】 ウエルダイオードはP型半導体基板に形
成されたボトムNウエルと、このボトムNウエル内に形
成されたPウエルと、このPウエル内に形成されたNウ
エルと、ソース側を接地に接続するとともにドレイン側
を上記ボトムNウエルに接続するNチャネルMOSトラ
ンジスタとを備えることを特徴とする請求項7記載のチ
ャージポンプ回路。 - 【請求項9】 第1の電源電位を受ける第1の電源ノー
ドと、この第1の電源ノードと第1の内部ノードとの間
に接続される第1の逆流防止手段と、上記第1の内部ノ
ードに接続し第1の出力電位を出力する第1の出力ノー
ドと、上記第1の電源電位よりも低い第2の電源電位を
受ける第2の電源ノードと、この第2の電源ノードと第
2の内部ノードとの間に接続される第2の逆流防止手段
と、上記第2の内部ノードに接続し第2の出力電位を出
力する第2の出力ノードと、上記第1の内部ノードと上
記第2の内部ノードとの間に接続され、上記第1の内部
ノードの電位よりも上記第2の内部ノードの電位を高く
する電圧発生手段とを備え、上記電圧発生手段は、上記
第1の内部ノードから上記第2の内部ノードへ向けて電
流を流すように設けられたダイオード素子と、上記第
1、第2の内部ノードには一方の電極が接続され、他方
の電極にクロック信号が与えられる容量とを含み、半導
体基板上またはその内部に形成して成るチャージアップ
回路を用いた不揮発性メモリの動作方法において、この
不揮発性メモリは上記基板内部に形成されたウエル上に
絶縁膜を介して記憶動作および消去動作をするためのワ
ード線と接続するコントロールゲートと、記憶素子とし
てのフローティングゲートとを有し、上記ワード線およ
びウエルに対して上記チャージポンプ回路より供給され
る正電圧および負電圧を一定期間交互に印加することを
特徴とする不揮発性メモリの動作方法。 - 【請求項10】 動作安定後はワード線とウエル間に所
定の電位を維持するための最小限の電荷を供給すること
を特徴とする請求項9記載の不揮発性メモリの動作方
法。
Priority Applications (5)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2001001771A JP2002208290A (ja) | 2001-01-09 | 2001-01-09 | チャージポンプ回路およびこれを用いた不揮発性メモリの動作方法 |
US09/972,895 US6538930B2 (en) | 2001-01-09 | 2001-10-10 | Charge pump circuit for generating positive and negative voltage with reverse current prevention circuit and a nonvolatile memory using the same |
TW090125083A TW543259B (en) | 2001-01-09 | 2001-10-11 | Charge pump circuit and operation method of a non-volatile memory using the same |
KR10-2001-0075626A KR100483298B1 (ko) | 2001-01-09 | 2001-12-01 | 차지 펌프 회로 및 이것을 이용한 비휘발성 메모리의 동작방법 |
CNB011425768A CN1177369C (zh) | 2001-01-09 | 2001-12-03 | 电荷泵电路和使用它的非易失性存储器的工作方法 |
Applications Claiming Priority (1)
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---|---|---|---|
JP2001001771A JP2002208290A (ja) | 2001-01-09 | 2001-01-09 | チャージポンプ回路およびこれを用いた不揮発性メモリの動作方法 |
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---|---|
US (1) | US6538930B2 (ja) |
JP (1) | JP2002208290A (ja) |
KR (1) | KR100483298B1 (ja) |
CN (1) | CN1177369C (ja) |
TW (1) | TW543259B (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2007082364A (ja) * | 2005-09-16 | 2007-03-29 | Rohm Co Ltd | 昇圧回路を有する電子回路とそれを有する電気機器 |
JP2009076188A (ja) * | 2007-08-24 | 2009-04-09 | Renesas Technology Corp | 不揮発性半導体記憶装置 |
CN103680621A (zh) * | 2012-09-14 | 2014-03-26 | 飞思卡尔半导体公司 | 具有电荷泵的nvm及其方法 |
Families Citing this family (64)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP1171946B1 (en) * | 1999-03-23 | 2006-08-30 | Advanced Energy Industries, Inc. | High frequency switch-mode dc powered computer system |
DE10108980A1 (de) * | 2001-02-23 | 2002-09-12 | Koninkl Philips Electronics Nv | Anordnung zur Ansteuerung von Anzeigeeinheiten mit adaptiver Startsequenz |
JP3818873B2 (ja) * | 2001-06-26 | 2006-09-06 | シャープ株式会社 | 不揮発性半導体記憶装置 |
US20080131826A1 (en) * | 2002-03-19 | 2008-06-05 | Yiling Xie | Lighter with replaceable fuel cartridge |
US6657875B1 (en) * | 2002-07-16 | 2003-12-02 | Fairchild Semiconductor Corporation | Highly efficient step-down/step-up and step-up/step-down charge pump |
US6809986B2 (en) | 2002-08-29 | 2004-10-26 | Micron Technology, Inc. | System and method for negative word line driver circuit |
US20040056704A1 (en) * | 2002-09-25 | 2004-03-25 | Aalami Dean D. | Apparatus for supplying high voltages with low power for solid state detectors and grids |
EP1624558B1 (en) * | 2003-05-13 | 2010-11-24 | Fujitsu Semiconductor Limited | Semiconductor integrated circuit device |
TW200427223A (en) * | 2003-05-29 | 2004-12-01 | Macronix Int Co Ltd | Voltage stabilizer of charge pump |
US7227764B2 (en) | 2003-05-29 | 2007-06-05 | Macronix International Co., Ltd. | Voltage-regulating device for charge pump |
US7250807B1 (en) * | 2003-06-05 | 2007-07-31 | National Semiconductor Corporation | Threshold scaling circuit that minimizes leakage current |
US7088171B2 (en) * | 2003-06-13 | 2006-08-08 | Texas Instruments Incorporated | Charge pump with constant output current |
CN1477773B (zh) * | 2003-07-11 | 2010-12-08 | 清华大学 | 基于耦合电容共享的电荷泵电路 |
JP4400336B2 (ja) * | 2003-08-27 | 2010-01-20 | 株式会社デンソー | 電子制御装置 |
CN100353458C (zh) * | 2003-12-10 | 2007-12-05 | 上海华虹Nec电子有限公司 | 用于非挥发性存储器电路的电荷泵 |
US7494066B2 (en) * | 2003-12-19 | 2009-02-24 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Semiconductor device |
CN100409549C (zh) * | 2004-02-26 | 2008-08-06 | 圆创科技股份有限公司 | 防止反向电流的电荷泵及转换电压的方法 |
JP4557577B2 (ja) * | 2004-03-26 | 2010-10-06 | 三洋電機株式会社 | チャージポンプ回路 |
US7234055B2 (en) * | 2004-08-24 | 2007-06-19 | Inventec Corporation | Computer operating booting system making use of multi-buttons |
TW200620795A (en) * | 2004-12-10 | 2006-06-16 | Asour Technology Inc | Voltage-doubling circuit |
US20090219079A1 (en) * | 2005-09-02 | 2009-09-03 | Nxp B.V. | Charge pump circuit for rfid integrated circuits |
KR100633440B1 (ko) | 2005-10-18 | 2006-10-16 | 삼성전자주식회사 | 고전압 발생 효율을 향상시키는 고전압 발생회로 및 이를포함하는 불휘발성 반도체 메모리 장치 |
JP4849907B2 (ja) * | 2006-02-22 | 2012-01-11 | セイコーインスツル株式会社 | チャージポンプ回路 |
US7626865B2 (en) | 2006-06-13 | 2009-12-01 | Micron Technology, Inc. | Charge pump operation in a non-volatile memory device |
KR100812086B1 (ko) * | 2006-11-30 | 2008-03-07 | 동부일렉트로닉스 주식회사 | 반도체 소자의 전압조절장치 |
US8035484B2 (en) * | 2007-05-31 | 2011-10-11 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Semiconductor device and IC label, IC tag, and IC card provided with the semiconductor device |
US8044705B2 (en) * | 2007-08-28 | 2011-10-25 | Sandisk Technologies Inc. | Bottom plate regulation of charge pumps |
US7667529B2 (en) * | 2007-11-07 | 2010-02-23 | Orlando Consuelo | Charge pump warm-up current reduction |
US7969235B2 (en) * | 2008-06-09 | 2011-06-28 | Sandisk Corporation | Self-adaptive multi-stage charge pump |
US8710907B2 (en) * | 2008-06-24 | 2014-04-29 | Sandisk Technologies Inc. | Clock generator circuit for a charge pump |
US7733126B1 (en) * | 2009-03-31 | 2010-06-08 | Freescale Semiconductor, Inc. | Negative voltage generation |
US7973592B2 (en) * | 2009-07-21 | 2011-07-05 | Sandisk Corporation | Charge pump with current based regulation |
US8339183B2 (en) * | 2009-07-24 | 2012-12-25 | Sandisk Technologies Inc. | Charge pump with reduced energy consumption through charge sharing and clock boosting suitable for high voltage word line in flash memories |
JP2011083050A (ja) * | 2009-10-02 | 2011-04-21 | Panasonic Corp | チャージポンプ回路、チャージポンプ回路の制御方法 |
US20110133820A1 (en) * | 2009-12-09 | 2011-06-09 | Feng Pan | Multi-Stage Charge Pump with Variable Number of Boosting Stages |
US20110148509A1 (en) * | 2009-12-17 | 2011-06-23 | Feng Pan | Techniques to Reduce Charge Pump Overshoot |
JP5362905B2 (ja) * | 2010-11-12 | 2013-12-11 | 旭化成エレクトロニクス株式会社 | チャージ・ポンプ回路及びその制御方法、半導体集積回路 |
US8294509B2 (en) | 2010-12-20 | 2012-10-23 | Sandisk Technologies Inc. | Charge pump systems with reduction in inefficiencies due to charge sharing between capacitances |
US8339185B2 (en) | 2010-12-20 | 2012-12-25 | Sandisk 3D Llc | Charge pump system that dynamically selects number of active stages |
US8710908B2 (en) | 2011-01-28 | 2014-04-29 | Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. | Charge pump and method of biasing deep N-well in charge pump |
US8699247B2 (en) | 2011-09-09 | 2014-04-15 | Sandisk Technologies Inc. | Charge pump system dynamically reconfigurable for read and program |
US8514628B2 (en) | 2011-09-22 | 2013-08-20 | Sandisk Technologies Inc. | Dynamic switching approach to reduce area and power consumption of high voltage charge pumps |
US8400212B1 (en) | 2011-09-22 | 2013-03-19 | Sandisk Technologies Inc. | High voltage charge pump regulation system with fine step adjustment |
US8710909B2 (en) | 2012-09-14 | 2014-04-29 | Sandisk Technologies Inc. | Circuits for prevention of reverse leakage in Vth-cancellation charge pumps |
US9312688B1 (en) * | 2012-09-28 | 2016-04-12 | Maxim Integrated Products, Inc. | Power supply protection system |
US8836412B2 (en) | 2013-02-11 | 2014-09-16 | Sandisk 3D Llc | Charge pump with a power-controlled clock buffer to reduce power consumption and output voltage ripple |
US8867281B2 (en) * | 2013-03-15 | 2014-10-21 | Silicon Storage Technology, Inc. | Hybrid chargepump and regulation means and method for flash memory device |
US8981835B2 (en) | 2013-06-18 | 2015-03-17 | Sandisk Technologies Inc. | Efficient voltage doubler |
US9024680B2 (en) | 2013-06-24 | 2015-05-05 | Sandisk Technologies Inc. | Efficiency for charge pumps with low supply voltages |
US9077238B2 (en) | 2013-06-25 | 2015-07-07 | SanDisk Technologies, Inc. | Capacitive regulation of charge pumps without refresh operation interruption |
US9007046B2 (en) | 2013-06-27 | 2015-04-14 | Sandisk Technologies Inc. | Efficient high voltage bias regulation circuit |
US9083231B2 (en) | 2013-09-30 | 2015-07-14 | Sandisk Technologies Inc. | Amplitude modulation for pass gate to improve charge pump efficiency |
US9385600B2 (en) * | 2013-11-22 | 2016-07-05 | Texas Instruments Incorporated | Low-loss step-up and step-down voltage converter |
US9154027B2 (en) | 2013-12-09 | 2015-10-06 | Sandisk Technologies Inc. | Dynamic load matching charge pump for reduced current consumption |
JP2015142449A (ja) * | 2014-01-29 | 2015-08-03 | ラピスセミコンダクタ株式会社 | チャージポンプ回路 |
US9917507B2 (en) | 2015-05-28 | 2018-03-13 | Sandisk Technologies Llc | Dynamic clock period modulation scheme for variable charge pump load currents |
US9647536B2 (en) | 2015-07-28 | 2017-05-09 | Sandisk Technologies Llc | High voltage generation using low voltage devices |
US9520776B1 (en) | 2015-09-18 | 2016-12-13 | Sandisk Technologies Llc | Selective body bias for charge pump transfer switches |
JP6232464B2 (ja) * | 2016-04-20 | 2017-11-15 | 株式会社フローディア | 不揮発性半導体記憶装置 |
ITUA20164741A1 (it) * | 2016-06-29 | 2017-12-29 | St Microelectronics Srl | Circuito di lettura di uno stadio circuitale a lunga costante di tempo e relativo metodo di lettura |
CN108390425B (zh) * | 2018-02-01 | 2021-08-10 | Tcl移动通信科技(宁波)有限公司 | 移动终端外部充电芯片切换方法、移动终端及存储介质 |
US10707749B2 (en) * | 2018-07-31 | 2020-07-07 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Charge pump, and high voltage generator and flash memory device having the same |
US20210218330A1 (en) * | 2020-01-09 | 2021-07-15 | Winbond Electronics Corp. | Charge pump device and method for providing pump voltage |
TWI726670B (zh) * | 2020-04-01 | 2021-05-01 | 華邦電子股份有限公司 | 電荷泵裝置和提供泵電壓的方法 |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS6318594A (ja) * | 1986-07-10 | 1988-01-26 | Nec Corp | 半導体装置 |
JPH09198887A (ja) * | 1996-01-12 | 1997-07-31 | Nec Corp | 高電圧発生回路 |
JPH1066330A (ja) * | 1996-08-15 | 1998-03-06 | Nec Corp | 高電圧発生回路 |
JP2000049299A (ja) * | 1998-05-25 | 2000-02-18 | Mitsubishi Electric Corp | チャージポンプ回路およびそれを備える不揮発性半導体記憶装置 |
JP2000123587A (ja) * | 1998-10-15 | 2000-04-28 | Sony Corp | プリチャージ回路を備えたチャージポンプ回路 |
Family Cites Families (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0343834Y2 (ja) * | 1987-10-26 | 1991-09-13 | ||
KR950009268B1 (ko) * | 1993-04-16 | 1995-08-18 | 삼성전자주식회사 | 반도체 메모리장치의 고전압 스위치회로 |
JP3285443B2 (ja) | 1993-12-22 | 2002-05-27 | 三菱電機株式会社 | チャージポンプ |
KR100248865B1 (ko) * | 1996-12-14 | 2000-03-15 | 윤종용 | 반도체 장치의 챠지 펌프 회로 |
JP4080043B2 (ja) * | 1997-12-24 | 2008-04-23 | 株式会社ルネサステクノロジ | 昇圧回路、半導体記憶装置、及びデータ処理装置 |
JP3385960B2 (ja) * | 1998-03-16 | 2003-03-10 | 日本電気株式会社 | 負電圧チャージポンプ回路 |
US6147547A (en) * | 1998-05-25 | 2000-11-14 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Charge pump circuit capable of generating positive and negative voltages and nonvolatile semiconductor memory device comprising the same |
KR100564414B1 (ko) * | 1998-10-29 | 2006-09-20 | 주식회사 하이닉스반도체 | 반도체장치의 차지펌프 |
JP3713401B2 (ja) * | 1999-03-18 | 2005-11-09 | 株式会社東芝 | チャージポンプ回路 |
JP2000331489A (ja) * | 1999-05-18 | 2000-11-30 | Hitachi Ltd | 半導体装置及びマイクロコンピュータ |
-
2001
- 2001-01-09 JP JP2001001771A patent/JP2002208290A/ja active Pending
- 2001-10-10 US US09/972,895 patent/US6538930B2/en not_active Expired - Fee Related
- 2001-10-11 TW TW090125083A patent/TW543259B/zh not_active IP Right Cessation
- 2001-12-01 KR KR10-2001-0075626A patent/KR100483298B1/ko not_active IP Right Cessation
- 2001-12-03 CN CNB011425768A patent/CN1177369C/zh not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS6318594A (ja) * | 1986-07-10 | 1988-01-26 | Nec Corp | 半導体装置 |
JPH09198887A (ja) * | 1996-01-12 | 1997-07-31 | Nec Corp | 高電圧発生回路 |
JPH1066330A (ja) * | 1996-08-15 | 1998-03-06 | Nec Corp | 高電圧発生回路 |
JP2000049299A (ja) * | 1998-05-25 | 2000-02-18 | Mitsubishi Electric Corp | チャージポンプ回路およびそれを備える不揮発性半導体記憶装置 |
JP2000123587A (ja) * | 1998-10-15 | 2000-04-28 | Sony Corp | プリチャージ回路を備えたチャージポンプ回路 |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2007082364A (ja) * | 2005-09-16 | 2007-03-29 | Rohm Co Ltd | 昇圧回路を有する電子回路とそれを有する電気機器 |
JP2009076188A (ja) * | 2007-08-24 | 2009-04-09 | Renesas Technology Corp | 不揮発性半導体記憶装置 |
CN103680621A (zh) * | 2012-09-14 | 2014-03-26 | 飞思卡尔半导体公司 | 具有电荷泵的nvm及其方法 |
JP2014059944A (ja) * | 2012-09-14 | 2014-04-03 | Freescale Semiconductor Inc | チャージポンプを有するnvmおよびその方法 |
CN103680621B (zh) * | 2012-09-14 | 2019-08-23 | 恩智浦美国有限公司 | 具有电荷泵的nvm及其方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US6538930B2 (en) | 2003-03-25 |
CN1365147A (zh) | 2002-08-21 |
KR20020060051A (ko) | 2002-07-16 |
TW543259B (en) | 2003-07-21 |
KR100483298B1 (ko) | 2005-04-15 |
US20020089889A1 (en) | 2002-07-11 |
CN1177369C (zh) | 2004-11-24 |
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