JP2008198985A - Booster circuit - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、トリプルウエル構造のスイッチング素子を利用した昇圧回路に関するものである。 The present invention relates to a booster circuit using a switching element having a triple well structure.
近年、不揮発性半導体記憶装置の1つであるフラッシュメモリにおいては、単一電源電圧又は低い電源電圧でのデータの読み出し、データの書き換えが要求されており、各動作を実施する際にオンチップで正又は負の昇圧電圧を供給する昇圧回路が必要とされている。また、CMOSプロセスにおいても昇圧回路で発生された電源電圧がアナログ回路の特性改善に用いられている。 In recent years, a flash memory, which is one of nonvolatile semiconductor memory devices, has been required to read and rewrite data at a single power supply voltage or a low power supply voltage, and on-chip when performing each operation. There is a need for a boost circuit that supplies a positive or negative boost voltage. Also in the CMOS process, the power supply voltage generated by the booster circuit is used to improve the characteristics of the analog circuit.
従来、トリプルウエル構造のスイッチング素子を利用した昇圧回路が知られている(特許文献1〜3参照)。
Conventionally, a booster circuit using a switching element having a triple well structure is known (see
図25は、従来の昇圧回路の例を示している。図25において、901は2相クロック信号CLK1,CLK2を入力して昇圧動作を行うことで出力端子電圧(昇圧電圧)Vpumpを発生する昇圧回路である。902、903、904は3段の構成例であり、奇数段目にCLK1が入力され、偶数段目にCLK2が入力される昇圧セル、905は昇圧電圧Vpumpの逆流を防止する逆流防止回路、906はスイッチング素子として機能する電荷転送トランジスタ、907は電荷転送トランジスタ906のPウエル(PW)、908は当該Pウエル907を含む深いNウエル(NT)、909はPウエル907とNウエル908との間の寄生ダイオード、910は昇圧セル902,903,904の出力端子を昇圧する昇圧容量であり、911、912、913、914は昇圧セルの入出力端子である。図25に示すとおり、昇圧セル902〜904の各電荷転送トランジスタ906のPウエル907とNウエル908とを各電荷転送トランジスタ906のソースと接続し、これらを同電位にしている。
FIG. 25 shows an example of a conventional booster circuit. In FIG. 25,
図26は、図25の昇圧回路901における2相クロック信号CLK1,CLK2の波形図である。図26を用いて、図25の昇圧回路901の動作を簡単に説明する。
FIG. 26 is a waveform diagram of the two-phase clock signals CLK1 and CLK2 in the
まず、時刻T1の状態では、CLK1が“H”(電源電圧Vdd)、CLK2が“L”(接地電圧Vss)となり、入出力端子912,914の電位が昇圧される。同時に、昇圧セル903及び逆流防止回路905の各々の電荷転送トランジスタ906を介して、入出力端子912から入出力端子913へ、また入出力端子914から昇圧回路901の出力端子へそれぞれ電荷が転送され、入出力端子913及び昇圧回路901の出力端子電圧Vpumpがそれぞれ上昇する。このとき、昇圧セル903及び逆流防止回路905の各々のPウエル907を電荷転送トランジスタ906のソース端子と同電位としているので、電荷転送トランジスタ906の基板バイアス効果を抑制し、電荷転送効率の低下を抑制することができる。
First, in the state at time T1, CLK1 becomes “H” (power supply voltage Vdd), CLK2 becomes “L” (ground voltage Vss), and the potentials of the input /
時刻T1から電荷転送期間Ttransが経過して時刻T2の状態になると、CLK2が“H”、CLK1が“L”となり、入出力端子913の電位が昇圧される。同時に、昇圧セル904の電荷転送トランジスタ906を介して、入出力端子913から入出力端子914へ電荷が転送される。このとき、昇圧セル904のPウエル907を電荷転送トランジスタ906のソース端子と同電位としているので、電荷転送トランジスタ906の基板バイアス効果を抑制し、電荷転送効率の低下を抑制することができる。
When the charge transfer period Ttrans elapses from time T1 and the state becomes time T2, CLK2 becomes “H” and CLK1 becomes “L”, and the potential of the input /
時刻T3の状態になると、時刻T1と同様の動作となる。 When entering the state at time T3, the operation is the same as at time T1.
以上のとおり、図25の昇圧回路901によれば、基板バイアス効果を抑制し、昇圧動作時の電荷転送効率の低下を抑制することができる。
しかしながら、上記従来の昇圧回路901は、電荷転送トランジスタ906のソースとNウエル908とを接続するため、クロック信号CLK1,CLK2の電圧遷移に応じて、Nウエル908が形成する寄生容量をクロック信号CLK1,CLK2の電圧遷移幅で充放電する結果、消費電流が増加する課題があった。
However, since the
また、クロック信号CLK1,CLK2で供給する電荷をNウエル908の充放電電荷として使用するため、昇圧効率が低下する課題があった。 Further, since the charge supplied by the clock signals CLK1 and CLK2 is used as the charge / discharge charge of the N well 908, there is a problem that the boosting efficiency is lowered.
また、電荷転送トランジスタ906のソースとNウエル908とを接続するため、Nウエル908を各電荷転送トランジスタ906間で分離する必要があり、レイアウト面積が増大する課題があった。
Further, in order to connect the source of the
本発明の目的は、各昇圧セルに使用されているスイッチング素子の基板バイアス効果を抑制するとともに、消費電流の抑制とレイアウト面積抑制とを可能とする昇圧回路を提供することにある。 An object of the present invention is to provide a booster circuit that can suppress the substrate bias effect of the switching element used in each booster cell, and can suppress current consumption and layout area.
上記目的を達成するため、本発明による昇圧回路は、各昇圧セルのNウエルの電位を昇圧セル各段の入力電位又は出力電位に固定することにより、Nウエル−基板間の充放電電荷量を削減し、以て昇圧効率を向上させることとしたものである。 In order to achieve the above object, the booster circuit according to the present invention fixes the charge / discharge charge amount between the N well and the substrate by fixing the potential of the N well of each boost cell to the input potential or output potential of each stage of the boost cell. The boosting efficiency is thus reduced.
具体的に説明すると、請求項1の発明では、基板上に第1導電型の第1のウエル領域を有し、前記第1のウエル領域内に第2導電型の第2のウエル領域を有し、前記第1のウエル領域内又は前記第2のウエル領域内に1つ以上のスイッチング素子を備えて、前記1つ以上のスイッチング素子により第1の端子と第2の端子との間をオン・オフして前記第1の端子から前記第2の端子へ電荷を転送する昇圧セルを備えた昇圧回路において、N段(N≧1)の前記昇圧セルから構成された第1の昇圧セル列と、M段(M≧1)の前記昇圧セルから構成された第2の昇圧セル列と、前記第1の昇圧セル列のi段目(1≦i≦N)の前記昇圧セルの出力電位と、前記第2の昇圧セル列のi段目(1≦i≦M)の前記昇圧セルの出力電位とのうち、高い側の電位又は低い側の電位を出力するアナログ比較回路とを有し、前記アナログ比較回路の出力電位を前記第1及び第2の昇圧セル列のi+1段目の前記昇圧セル又はi段目の前記昇圧セル又はi段目より前段の前記昇圧セルのうちの1つ以上に備えられた前記1つ以上のスイッチング素子の前記第1のウエル領域に印加することとした。 More specifically, according to the first aspect of the present invention, the first well region of the first conductivity type is provided on the substrate, and the second well region of the second conductivity type is provided in the first well region. One or more switching elements are provided in the first well region or the second well region, and the one or more switching elements are turned on between the first terminal and the second terminal. In a booster circuit including a booster cell that is turned off and transfers charges from the first terminal to the second terminal, a first booster cell array that includes the booster cells in N stages (N ≧ 1) And an output potential of the second boost cell array composed of the M booster cells (M ≧ 1) and the i booster cell (1 ≦ i ≦ N) of the first boost cell column. And the output potential of the booster cell at the i-th stage (1 ≦ i ≦ M) of the second booster cell row Or an analog comparison circuit that outputs a lower potential, and the output potential of the analog comparison circuit is set to the (i + 1) th step-up cell or the i-th step of the first and second step-up cell columns. The voltage is applied to the first well region of the one or more switching elements provided in one or more of the boosting cells or the boosting cells before the i-th stage.
請求項2の発明では、基板上に第1導電型の第1のウエル領域を有し、前記第1のウエル領域内に第2導電型の第2のウエル領域を有し、前記第1のウエル領域内と前記第2のウエル領域内とのうちいずれか一方又は両方に1つ以上のスイッチング素子を備えて、前記1つ以上のスイッチング素子により第1の端子と第2の端子との間をオン・オフして前記第1の端子から前記第2の端子へ電荷を転送する昇圧セルを備えた昇圧回路において、N段(N≧1)の前記昇圧セルから構成された第1の昇圧セル列と、M段(M≧1)の前記昇圧セルから構成された第2の昇圧セル列と、前記第1の昇圧セル列のi段目(1≦i≦N)の前記昇圧セルの入力電位と、前記第2の昇圧セル列のi段目(1≦i≦M)の前記昇圧セルの入力電位とのうち、高い側の電位又は低い側の電位を出力するアナログ比較回路とを有し、前記アナログ比較回路の出力電位を前記第1及び第2の昇圧セル列のi+1段目の前記昇圧セル又はi段目の前記昇圧セル又はi段目より前段の前記昇圧セルのうちの1つ以上に備えられた前記1つ以上のスイッチング素子の前記第1のウエル領域に印加することとした。 According to a second aspect of the present invention, the first well region of the first conductivity type is provided on the substrate, the second well region of the second conductivity type is provided in the first well region, and the first well region is provided. One or more switching elements are provided in one or both of the well region and the second well region, and the one or more switching elements are provided between the first terminal and the second terminal. In a booster circuit including a booster cell that transfers charge from the first terminal to the second terminal by turning on / off the first booster configured from the booster cells in N stages (N ≧ 1) A cell column, a second boost cell column composed of M booster cells (M ≧ 1), and the i booster cell (1 ≦ i ≦ N) of the first boost cell column. Of the input potential and the input potential of the booster cell in the i-th stage (1 ≦ i ≦ M) of the second booster cell row An analog comparison circuit that outputs a high-side potential or a low-side potential, and outputs the output potential of the analog comparison circuit from the i + 1-th boost cell or i-th stage of the first and second boost cell arrays The voltage is applied to the first well region of the one or more switching elements provided in one or more of the boosting cells or the boosting cells before the i-th stage.
請求項3の発明では、基板上に第1導電型の第1のウエル領域を有し、前記第1のウエル領域内に第2導電型の第2のウエル領域を有し、前記第1のウエル領域内又は前記第2のウエル領域内に1つ以上のスイッチング素子を備えて、前記1つ以上のスイッチング素子により第1の端子と第2の端子との間をオン・オフして前記第1の端子から前記第2の端子へ電荷を転送する昇圧セル及び逆流防止回路を備えた昇圧回路において、N段(N≧1)の前記昇圧セルと前記逆流防止回路とから構成された第1の昇圧セル列と、M段(M≧1)の前記昇圧セルと前記逆流防止回路とから構成された第2の昇圧セル列と、各々前記第1の昇圧セル列のi段目(1≦i≦N)の前記昇圧セルの出力電位と、前記第2の昇圧セル列のi段目(1≦i≦M)の前記昇圧セルの出力電位とのうち、高い側の電位又は低い側の電位を出力するアナログ比較回路とを有し、前記アナログ比較回路の出力電位を前記第1及び第2の昇圧セル列の前記逆流防止回路又はi+1段目の前記昇圧セル又はi段目の前記昇圧セル又はi段目より前段の前記昇圧セルのうちの1つ以上に備えられた前記1つ以上のスイッチング素子の前記第1のウエル領域に印加することとした。 According to a third aspect of the present invention, the first well region of the first conductivity type is provided on the substrate, the second well region of the second conductivity type is provided in the first well region, and the first well region is provided. One or more switching elements are provided in the well region or the second well region, and the first terminal and the second terminal are turned on and off by the one or more switching elements, and the first terminal is turned on and off. In a booster circuit including a booster cell for transferring charge from one terminal to the second terminal and a backflow prevention circuit, a first circuit composed of N stages (N ≧ 1) of the booster cells and the backflow prevention circuit. , The second booster cell row composed of the M booster cells (M ≧ 1) and the backflow prevention circuit, and the i-th (1 ≦ 1) of the first booster cell row, respectively. The output potential of the booster cell at i ≦ N and the i-th stage (1 ≦ i ≦ M) of the second booster cell row And an analog comparison circuit that outputs a higher potential or a lower potential among the output potentials of the booster cells, and the output potential of the analog comparison circuit is set to the first and second booster cell rows. The first of the one or more switching elements provided in one or more of the backflow prevention circuit, the (i + 1) th booster cell, the ith booster cell, or the booster cell prior to the ith stage. It was decided to apply to one well region.
請求項4の発明では、基板上に第1導電型の第1のウエル領域を有し、前記第1のウエル領域内に第2導電型の第2のウエル領域を有し、前記第1のウエル領域内と前記第2のウエル領域内とのうちいずれか一方又は両方に1つ以上のスイッチング素子を備えて、前記1つ以上のスイッチング素子により第1の端子と第2の端子との間をオン・オフして前記第1の端子から前記第2の端子へ電荷を転送する昇圧セル及び逆流防止回路を備えた昇圧回路において、N段(N≧1)の前記昇圧セルと前記逆流防止回路とから構成された第1の昇圧セル列と、M段(M≧1)の前記昇圧セルと前記逆流防止回路とから構成された第2の昇圧セル列と、各々前記第1の昇圧セル列の逆流防止回路の中間電位と、前記第2の昇圧セル列の逆流防止回路の中間電位とのうち、高い側の電位又は低い側の電位を出力するアナログ比較回路とを有し、前記アナログ比較回路の出力電位を前記第1及び第2の昇圧セル列の前記逆流防止回路又は前記第1の昇圧セル列及び前記第2の昇圧セル列に含まれる前記昇圧セルのうちの1つ以上に備えられた前記1つ以上のスイッチング素子の前記第1のウエル領域に印加することとした。 According to a fourth aspect of the present invention, the first well region of the first conductivity type is provided on the substrate, the second well region of the second conductivity type is provided in the first well region, and the first well region is provided. One or more switching elements are provided in one or both of the well region and the second well region, and the one or more switching elements are provided between the first terminal and the second terminal. In a booster circuit having a booster cell and a backflow prevention circuit for transferring charge from the first terminal to the second terminal by turning on / off the N-stage (N ≧ 1) booster cell and the backflow prevention A first booster cell array composed of a circuit, a second booster cell array composed of M stages (M ≧ 1) of the booster cells and the backflow prevention circuit, and each of the first booster cells. The intermediate potential of the backflow prevention circuit of the column and the backflow prevention circuit of the second boosting cell row An analog comparison circuit that outputs a high-side potential or a low-side potential among the inter-potentials, and outputs the output potential of the analog comparison circuit to the backflow prevention circuit of the first and second boosting cell rows or Applying to the first well region of the one or more switching elements provided in one or more of the boosting cells included in the first boosting cell row and the second boosting cell row; did.
請求項5の発明では、基板上に第1導電型の第1のウエル領域を有し、前記第1のウエル領域内に第2導電型の第2のウエル領域を有し、前記第1のウエル領域内と前記第2のウエル領域内とのうちいずれか一方又は両方に1つ以上のスイッチング素子を備えて、前記1つ以上のスイッチング素子により第1の端子と第2の端子との間をオン・オフして前記第1の端子から前記第2の端子へ電荷を転送する昇圧セル及び逆流防止回路を備えた昇圧回路において、N段(N≧1)の前記昇圧セルと前記逆流防止回路とから構成された第1の昇圧セル列と、M段(M≧1)の前記昇圧セルと前記逆流防止回路とから構成された第2の昇圧セル列と、各々前記第1及び第2の昇圧セル列のi段目(1≦i≦N)の前記昇圧セル同士又は逆流防止回路同士の入力電位を比較し、前記入力電位のうち、高い側の電位又は低い側の電位を出力するアナログ比較回路とを有し、前記アナログ比較回路の出力電位を前記第1及び第2の昇圧セル列の前記逆流防止回路又はi+1段目の前記昇圧セル又はi段目の前記昇圧セル又はi段目より前段の前記昇圧セルのうちの1つ以上に備えられた前記1つ以上のスイッチング素子の前記第1のウエル領域に印加することとした。 According to a fifth aspect of the present invention, the first well region of the first conductivity type is provided on the substrate, the second well region of the second conductivity type is provided in the first well region, and the first well region is provided. One or more switching elements are provided in one or both of the well region and the second well region, and the one or more switching elements are provided between the first terminal and the second terminal. In a booster circuit having a booster cell and a backflow prevention circuit for transferring charge from the first terminal to the second terminal by turning on / off the N-stage (N ≧ 1) booster cell and the backflow prevention A first booster cell array composed of a circuit, a second booster cell array composed of the M booster cells (M ≧ 1) and the backflow prevention circuit, and the first and second booster cells, respectively. Booster cells in the i-th stage (1 ≦ i ≦ N) of the booster cell rows or backflow prevention circuits An analog comparison circuit that compares the input potentials of the first and second output potentials of the input potentials, and outputs the higher potential or the lower potential of the input potentials. The one or more switching elements provided in one or more of the backflow prevention circuit of the cell row, the booster cell at the (i + 1) th stage, the booster cell at the ith stage, or the booster cell before the ith stage. The voltage was applied to the first well region.
請求項6の発明では、請求項1〜5のいずれかの発明に係る昇圧回路において、前記第2のウエル領域と前記第1の端子とが同電位となるように、前記第2のウエル領域と前記第1の端子とを互いに接続した。 According to a sixth aspect of the present invention, in the booster circuit according to any one of the first to fifth aspects, the second well region and the second well region are arranged such that the second well region and the first terminal have the same potential. And the first terminal were connected to each other.
請求項7の発明では、請求項1〜5のいずれかの発明に係る昇圧回路において、前記第2のウエル領域と前記第1のウエル領域とが同電位となるように、前記第2のウエル領域と前記第1のウエル領域とを互いに接続した。 According to a seventh aspect of the present invention, in the booster circuit according to any of the first to fifth aspects, the second well region and the first well region have the same potential so that the second well region and the first well region have the same potential. The region and the first well region were connected to each other.
請求項8の発明では、請求項1〜5のいずれかの発明に係る昇圧回路において、前記アナログ比較回路は、前記基板上に第1導電型の第1のウエル領域を有し、前記第1のウエル領域内に第2導電型の第2のウエル領域を有し、前記第1のウエル領域内又は前記第2のウエル領域内に1つ以上のスイッチング素子を有するものであり、かつ前記昇圧セルの各段毎に備えられている。 According to an eighth aspect of the present invention, in the booster circuit according to any one of the first to fifth aspects, the analog comparison circuit includes a first well region of a first conductivity type on the substrate, and the first A second well region of the second conductivity type in the well region, and one or more switching elements in the first well region or in the second well region, and the boosting step It is provided for each stage of the cell.
請求項9の発明では、請求項1〜5のいずれかの発明に係る昇圧回路において、前記アナログ比較回路は、前記基板上に第1導電型の第1のウエル領域を有し、前記第1のウエル領域内に第2導電型の第2のウエル領域を有し、前記第1のウエル領域内又は前記第2のウエル領域内に1つ以上のスイッチング素子を有するものであり、前記第1及び第2の昇圧セル列に1つ以上備えられ、かつ前記昇圧セルの任意の段数毎に備えられている。 According to a ninth aspect of the present invention, in the booster circuit according to any one of the first to fifth aspects, the analog comparison circuit includes a first well region of a first conductivity type on the substrate, and the first A second well region of a second conductivity type in the well region, and one or more switching elements in the first well region or in the second well region. One or more second booster cell columns are provided, and are provided for each arbitrary number of booster cells.
請求項10の発明では、請求項1〜5のいずれかの発明に係る昇圧回路において、前記昇圧セルの前記第1の端子と前記1のウエル領域との間にダイオード手段を備える。 According to a tenth aspect of the present invention, in the booster circuit according to any one of the first to fifth aspects, a diode means is provided between the first terminal of the booster cell and the first well region.
請求項11の発明では、請求項1〜5のいずれかの発明に係る昇圧回路において、前記第1及び第2の昇圧セル列の前記第1のウエル領域の電位が同電位である前記1つ以上のスイッチング素子の前記第1のウエル領域のレイアウトを共通化した。 According to an eleventh aspect of the present invention, in the booster circuit according to any one of the first to fifth aspects, the first well region of the first and second booster cell columns has the same potential. The layout of the first well region of the above switching elements is shared.
請求項12の発明では、請求項1〜5のいずれかの発明に係る昇圧回路において、前記第1及び第2の昇圧セル列の前記第1のウエル領域の電位が同電位である前記1つ以上のスイッチング素子の前記第1のウエル領域のレイアウトと前記アナログ比較回路の前記第1のウエル領域のレイアウトとを共通化した。 According to a twelfth aspect of the present invention, in the booster circuit according to any one of the first to fifth aspects, the first well region in the first and second booster cell columns has the same potential. The layout of the first well region of the switching element and the layout of the first well region of the analog comparison circuit are made common.
請求項13の発明では、請求項1〜5のいずれかの発明に係る昇圧回路において、前記第1の昇圧セル列のi段目の昇圧セルの前記1つ以上のスイッチング素子の前記第1のウエル領域のレイアウトと前記アナログ比較回路の第1の素子の前記第1のウエル領域のレイアウトとを共通化し、前記第2の昇圧セル列のi段目の昇圧セルの前記1つ以上のスイッチング素子の前記第1のウエル領域のレイアウトと前記アナログ比較回路の第2の素子の前記第1のウエル領域のレイアウトとを共通化した。 According to a thirteenth aspect of the invention, in the booster circuit according to any one of the first to fifth aspects, the first of the one or more switching elements of the i-th boost cell in the first boost cell row. The layout of the well region and the layout of the first well region of the first element of the analog comparison circuit are shared, and the one or more switching elements of the i-th boost cell in the second boost cell row The layout of the first well region and the layout of the first well region of the second element of the analog comparison circuit are made common.
請求項1の発明によれば、第1導電型の第1のウエル領域の充放電電荷量をクロック信号信号の電圧スイングより小さくでき、見かけ上の第1のウエル領域−基板間の寄生容量を削減できるため、昇圧動作時の消費電流を抑制できる。また、見かけ上の第1のウエル領域−基板間の寄生容量を削減できるため、昇圧効率を向上できる。また、1つのアナログ比較回路で複数の昇圧セルの第1のウエル領域の電位を制御することで、アナログ比較回路によるレイアウト面積増大を抑制できる。 According to the first aspect of the present invention, the charge / discharge charge amount of the first well type first well region can be made smaller than the voltage swing of the clock signal signal, and the apparent parasitic capacitance between the first well region and the substrate can be reduced. Since it can be reduced, current consumption during the boosting operation can be suppressed. Further, since the apparent parasitic capacitance between the first well region and the substrate can be reduced, the boosting efficiency can be improved. Further, by controlling the potentials of the first well regions of the plurality of booster cells with one analog comparison circuit, an increase in layout area due to the analog comparison circuit can be suppressed.
請求項2の発明によれば、初段の昇圧セルの入力電位を用いたウエル制御が可能となり、各段の昇圧容量に接続される負荷容量を均等化することができる。これにより、より安定した昇圧動作が可能となる。 According to the second aspect of the present invention, well control using the input potential of the first stage booster cell is possible, and the load capacitance connected to the booster capacitor of each stage can be equalized. As a result, a more stable boosting operation is possible.
請求項3の発明によれば、逆流防止回路の第1のウエル領域の電位制御も可能であり、逆流防止回路における電荷転送効率の低下を抑制することができる。 According to the invention of claim 3, it is possible to control the potential of the first well region of the backflow prevention circuit, and it is possible to suppress a decrease in charge transfer efficiency in the backflow prevention circuit.
請求項4の発明によれば、逆流防止回路の中間電位を用いたウエル制御が可能となり、各段の昇圧容量に接続される負荷容量を均等化することができる。これにより、より安定した昇圧動作が可能となる。 According to the fourth aspect of the invention, the well control using the intermediate potential of the backflow prevention circuit is possible, and the load capacitance connected to the boosting capacitance of each stage can be equalized. As a result, a more stable boosting operation is possible.
請求項5の発明によれば、初段の昇圧セルの入力電位を用いたウエル制御が可能となり、各段の昇圧容量に接続される負荷容量を均等化することができる。これにより、より安定した昇圧動作が可能となる。 According to the fifth aspect of the present invention, well control using the input potential of the first-stage booster cell is possible, and the load capacitance connected to the booster capacitor at each stage can be equalized. As a result, a more stable boosting operation is possible.
請求項6の発明によれば、昇圧セル内の電荷転送トランジスタ(スイッチング素子)の入力端子と第2のウエル領域とを接続することで、基板バイアス効果によるスイッチング素子の電流駆動能力低下を抑制することができる。 According to the sixth aspect of the present invention, by connecting the input terminal of the charge transfer transistor (switching element) in the boosting cell and the second well region, a decrease in the current drive capability of the switching element due to the substrate bias effect is suppressed. be able to.
請求項7の発明によれば、第1のウエル領域と第2のウエル領域とを同電位にすることで、NチャネルトランジスタとPチャネルトランジスタとのウエル領域を共通化できるため、レイアウト面積の削減が可能となる。 According to the invention of claim 7, since the well region of the N-channel transistor and the P-channel transistor can be made common by setting the first well region and the second well region to the same potential, the layout area can be reduced. Is possible.
請求項8の発明によれば、全ての段にアナログ比較回路を備えることで、昇圧セルの寄生容量を同一にし、設計容易性を向上することができる。 According to the eighth aspect of the present invention, by providing the analog comparison circuits in all the stages, it is possible to make the parasitic capacitances of the boosting cells the same and to improve the design easiness.
請求項9の発明によれば、任意の段数にアナログ比較回路を備えることで、第2のウエル領域と第1のウエル領域との耐圧マージンを確保した上で、回路面積増大を抑制することができる。 According to the ninth aspect of the present invention, by providing the analog comparison circuit in an arbitrary number of stages, it is possible to suppress an increase in circuit area while securing a breakdown voltage margin between the second well region and the first well region. it can.
請求項10の発明によれば、ダイオード手段を介して第1のウエル領域に昇圧セルの入力電位を供給することで、昇圧回路起動時に第1のウエル領域の電位上昇を各昇圧セル電位に追従させ、ラッチアップ発生を抑制することができる。 According to the invention of claim 10, by supplying the input potential of the booster cell to the first well region via the diode means, the potential rise of the first well region follows each boosted cell potential when the booster circuit is activated. Therefore, the occurrence of latch-up can be suppressed.
請求項11及び12の発明によれば、第1のウエル領域のレイアウトを共通化することでレイアウト面積を削減することができる。 According to the inventions of claims 11 and 12, the layout area can be reduced by sharing the layout of the first well region.
請求項13の発明によれば、第1のウエル領域の充放電電荷量を削減したうえで、位相の異なるクロックでポンピングされる第1の昇圧セル列と第2の昇圧セル列との間のノイズ干渉を削減することができる。 According to the thirteenth aspect of the present invention, the charge / discharge charge amount in the first well region is reduced and the pumping between the first boosting cell column and the second boosting cell column pumped by clocks having different phases is performed. Noise interference can be reduced.
以下、本発明の実施の形態による昇圧回路について、図面を参照しながら説明する。 Hereinafter, a booster circuit according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
図1は、本発明に係る昇圧回路の構成例を示している。図1において、101は2相クロック信号CLK1,CLK2を入力して昇圧動作を行うことで出力端子電圧(昇圧電圧)Vpumpを発生する2並列の昇圧回路である。102、103、104、105、106、107は第1列と第2列との構成を持ち、第1列の奇数段目にはCLK1が入力され、第1列の偶数段目にはCLK2が入力され、第2列の奇数段目にCLK2が入力され、第2列の偶数段目にはCLK1が入力される昇圧セル、108、109は昇圧電圧Vpumpの逆流を防止する逆流防止回路、110、111、112、113、114、115、116は昇圧セル102〜107の入出力端子、117、118、119は第1列と第2列との同じ段の昇圧セルの各々の入出力端子の電圧のうち低い側の電圧を出力する低電圧出力アナログ比較回路の一例であり、120、121は低電圧出力アナログ比較回路117,118,119に用いられるNch(Nチャネル)トランジスタ、122、123、124は各昇圧セルのNウエルに接続された低電圧出力アナログ比較回路117〜119の出力端子、125は第1列の3段目の昇圧セル104と第2列の3段目の昇圧セル107との各々の入出力端子113,116の電圧のうち高い側の電圧を出力する高電圧出力アナログ比較回路の一例であり、126、127は高電圧出力アナログ比較回路125に用いられるPch(Pチャネル)トランジスタ、128は逆流防止回路108,109のNウエルに接続された高電圧出力アナログ比較回路の出力端子である。なお、従来例と同一符号の要素は、従来例と同様であることを示す。また、本昇圧回路101の直列接続数は一例である。
FIG. 1 shows a configuration example of a booster circuit according to the present invention. In FIG. 1,
図1の昇圧回路101における2相クロック信号CLK1,CLK2の波形は、図26と同様である。図26を用いて、図1の昇圧回路101の動作を説明する。
The waveforms of the two-phase clock signals CLK1 and CLK2 in the
時刻T1の状態でCLK1が“L”から“H”へ遷移し、CLK2が“H”から“L”へと遷移すると、昇圧セル102,104,106の入出力端子111,113,115の電位が昇圧され、昇圧された電荷は、昇圧セル103、逆流防止回路108、昇圧セル107の各々の電荷転送トランジスタ906を介して入出力端子112、昇圧回路101の出力端子、入出力端子116にそれぞれ転送される。このとき、低電圧出力アナログ比較回路117は、昇圧された入出力端子111と昇圧されていない入出力端子114との電位の関係により、Nchトランジスタ120はオフ状態、Nchトランジスタ121はオン状態となり、低電圧出力アナログ比較回路117の出力端子122には入出力端子114の電位が出力されて、昇圧セル102と昇圧セル105とのNウエルに供給される。同様に、低電圧出力アナログ比較回路118の出力端子123には入出力端子112の電位が出力されて、昇圧セル103と昇圧セル106とのNウエルに供給され、低電圧出力アナログ比較回路119の出力端子124には入出力端子116の電位が出力されて、昇圧セル104と昇圧セル107とのNウエルに供給される。また、高電圧出力アナログ比較回路125は、昇圧された入出力端子113と昇圧されていない入出力端子116との電位の関係により、Pchトランジスタ126はオン状態、Pchトランジスタ127はオフ状態となり、高電圧出力アナログ比較回路125の出力端子128には入出力端子113の電位が出力されて、逆流防止回路108と逆流防止回路109とのNウエルに供給される。
When CLK1 transits from “L” to “H” and CLK2 transits from “H” to “L” at the time T1, the potentials of the input /
時刻T2の状態でCLK1が“H”から“L”へ遷移し、CLK2が“L”から“H”へと遷移すると、昇圧セル103,105,107の入出力端子112,114,116の電位が昇圧され、昇圧された電荷は、昇圧セル104,106、逆流防止回路109の各々の電荷転送トランジスタ906を介して入出力端子113,115、昇圧回路101の出力端子にそれぞれ転送される。このとき、低電圧出力アナログ比較回路117は、昇圧された入出力端子114と昇圧されていない入出力端子111との電位の関係により、Nchトランジスタ120はオン状態、Nchトランジスタ121はオフ状態となり、低電圧出力アナログ比較回路117の出力端子122には入出力端子111の電位が出力されて、昇圧セル102と昇圧セル105とのNウエルに供給される。同様に、低電圧出力アナログ比較回路118の出力端子123には入出力端子115の電位が出力されて、昇圧セル103と昇圧セル106とのNウエルに供給され、低電圧出力アナログ比較回路119の出力端子124には入出力端子113の電位が出力されて、昇圧セル104と昇圧セル107とのNウエルに供給される。また、高電圧出力アナログ比較回路125は、昇圧された入出力端子116と昇圧されていない入出力端子113との電位の関係により、Pchトランジスタ126はオフ状態、Pchトランジスタ127はオン状態となり、高電圧出力アナログ比較回路125の出力端子128には入出力端子116の電位が出力されて、逆流防止回路108と逆流防止回路109とのNウエルに供給される。
When CLK1 changes from “H” to “L” and CLK2 changes from “L” to “H” at the time T2, the potentials of the input /
このように、図1の昇圧回路101によれば、各昇圧セル102〜107及び各逆流防止回路108,109のNウエルの電位を昇圧セル各段の入力電位又は出力電位に固定することが可能となり、Nウエル−基板間の充放電電荷量を削減し、消費電流の削減が可能となる。また、Nウエル−基板間の充放電電荷量を削減することで次段へ転送される電荷量を増やすことが可能となり、昇圧効率の向上が期待できる。
As described above, according to the
なお、図2、図3に示すように、低電圧出力アナログ比較回路117〜119及び高電圧出力アナログ比較回路125は、Pウエル−Nウエルの耐圧マージン及び回路面積を考慮して、任意の段数の昇圧セルに対して設けることが可能であり、素子数を削減したうえでも上記に示す構成と同様の効果を有することができる。
As shown in FIGS. 2 and 3, the low voltage output
図4は、本発明に係る昇圧回路の更に他の構成例を示している。図4において、701は2相クロック信号CLK1,CLK2を入力して昇圧動作を行うことで昇圧電圧Vpumpを発生する2並列の昇圧回路である。702、703、704、705、706、707は、図1の昇圧セル102〜107に対して、各昇圧セルの入出力端子と高電圧出力アナログ比較回路125の出力端子128との間にダイオード接続されたトランジスタ710を追加したものである。708、709は逆流防止回路である。なお、図1と同一符号は、それらと同様であることを示す。また、本昇圧回路701の直列接続数は一例である。
FIG. 4 shows still another configuration example of the booster circuit according to the present invention. In FIG. 4,
図1との差分として、図4の構成では、低電圧(又は高電圧)出力アナログ比較回路117〜119,125を共通化し、素子数を削減している。これにより、昇圧回路701の起動時、各昇圧セル702〜707の入出力端子111〜116の電位が上昇する際、Nウエル電位は各昇圧セル702〜707のPウエル907より寄生ダイオード909の順方向電流として供給されることとなる。この寄生ダイオード909の順方向電流を抑制するために、ダイオード機能を有するトランジスタ710を備えることで、昇圧回路701の起動時においても安定した昇圧動作が可能となる。
As a difference from FIG. 1, in the configuration of FIG. 4, the low voltage (or high voltage) output
図5は、本発明に係る昇圧回路の更に他の構成例を示している。図5において、621は2相クロック信号CLK1,CLK2を入力して昇圧動作を行うことで昇圧電圧Vpumpを発生する2並列の昇圧回路である。858、859は逆流防止回路であり、2相クロック信号CLK1,CLK2を入力して逆流防止回路858,859のトランジスタ861,862を制御することで、電荷転送トランジスタ860を導通、非導通状態にする。これにより、図1の逆流防止回路108,109で生じる転送効率の低下を抑制する構成である。なお、図1と同一符号は、それらと同様であることを示す。また、本昇圧回路621の直列接続数は一例である。
FIG. 5 shows still another configuration example of the booster circuit according to the present invention. In FIG. 5,
図1との差分として、図5の構成では、2相クロック信号CLK1,CLK2を入力して電荷転送トランジスタ860のゲート電位を制御し、電荷転送効率と昇圧効率を向上させる逆流防止回路858,859においても、低電圧出力アナログ比較回路501を用いていることである。
As a difference from FIG. 1, in the configuration of FIG. 5, two-phase clock signals CLK1 and CLK2 are input to control the gate potential of the
図5によれば、昇圧回路621の各段に同様の構成である低電圧出力アナログ比較回路117,118,119,501を用いることにより、図1における最終段の昇圧セル104,107の昇圧容量910の負荷と、他の昇圧セル102,103,105,106の昇圧容量910の負荷との相違を抑制でき、各段の昇圧容量910における寄生容量をほぼ均等化することができ、各段の昇圧セルの電荷転送量が均等になり、安定した昇圧動作が可能となる。
According to FIG. 5, by using low voltage output
なお、図6の昇圧回路622は、図1中の全ての昇圧セル102〜107及び逆流防止回路108,109に対して高電圧出力アナログ比較回路511,512,513,125を用いた例であり、初段の昇圧セル102,105のNウエルを制御する高電圧出力アナログ比較回路511のトランジスタ126,127のゲートのみVSSに固定する。これにより、図5と同様に安定した昇圧動作が可能となる。
6 is an example in which high-voltage output
以上、昇圧回路構成として、2相クロック信号CLK1,CLK2を用いる昇圧回路を例としたが、図7に示す4相クロック信号CLK1,CLK2,CLK3,CLK4を用いた昇圧回路801や、図8、図9、図10、図11に示すような2相クロック信号CLK1,CLK2を用いた昇圧回路851,881,601,611等、昇圧セルにトリプルウエルのNchトランジスタを使用している場合には、低電圧出力アナログ比較回路117〜119,501又は高電圧出力アナログ比較回路511〜513,125を用いることで、昇圧セルの構成にかかわらず同様の効果を有することが可能である。また、図11に示すように、昇圧セル602〜607のNchトランジスタ612のPウエルをNウエルと共通に接続することも可能であり、更にPchトランジスタ611のNウエルも共通接続することでレイアウト面積を削減することもできる。
As described above, although the booster circuit using the two-phase clock signals CLK1 and CLK2 is taken as an example of the booster circuit configuration, the
なお、図7において、802、803、804、805、806、807は昇圧セル、808、809は逆流防止回路、810は電荷転送トランジスタ(Nchトランジスタ)、811、813はNchトランジスタ、812は昇圧容量である。また、図8において、852、853、854、855、856、857は昇圧セル、858、859は逆流防止回路、860は電荷転送トランジスタ(Nchトランジスタ)、861、863はNchトランジスタ、862はPchトランジスタである。また、図10、図11において、602、603、604、605、605、607は昇圧セル、608、609は逆流防止回路、610、612は電荷転送トランジスタ(Nchトランジスタ)、611、614は電荷転送トランジスタ(Pchトランジスタ)、613は接続ノードである。
In FIG. 7,
図12、図13、図14は、高電圧(低電圧)出力アナログ比較回路の構成例であり、全昇圧セル、逆流防止回路に対して、高電圧(低電圧)出力アナログ比較回路のいずれか一方、又は両方を混同して用いることも可能である。また、各昇圧セルにおけるNウエル内の電荷転送トランジスタ等のトランジスタの個数やPchトランジスタの有無に関係なく、更に電荷転送トランジスタ等のNchトランジスタのPウエルがNウエルに接続された場合や、Pウエルの電位がドレイン、ソースの電位を切り替えて供給される場合など、Pウエルの接続は必ずしもソースと直接接続されていなくても、昇圧動作が可能であれば、同様の効果を有することができる。 FIGS. 12, 13, and 14 are configuration examples of a high voltage (low voltage) output analog comparison circuit, which is one of the high voltage (low voltage) output analog comparison circuits for all the booster cells and the backflow prevention circuit. One or both may be confused. Further, regardless of the number of transistors such as charge transfer transistors in the N well in each booster cell and the presence or absence of the Pch transistor, the P well of the Nch transistor such as the charge transfer transistor is connected to the N well, The same effect can be obtained if the P-well connection is not necessarily directly connected to the source as long as the boosting operation is possible, such as when the potential of the source is switched between the drain and source potentials.
また、図示の低電圧出力アナログ比較回路117〜119,501及び高電圧出力アナログ比較回路511,512,513,125の構成は一例であり、同様の機能を有するものであればよい。
Further, the configurations of the low voltage output
図15は、本発明に係る昇圧回路におけるレイアウト構成例を示す平面図であり、図1で示した昇圧セル102〜107の電荷転送トランジスタ906と低電圧出力アナログ比較回路117〜119とを図示している。
FIG. 15 is a plan view showing a layout configuration example in the booster circuit according to the present invention, and illustrates the
図15より、低電圧出力アナログ比較回路117(又は118,119)の出力端子122(又は123,124)は、昇圧セル102と105(又は103と106、又は104と107)の電荷転送トランジスタ906のNウエル(NT)に接続され、かつ、当該Nウエルは2つの昇圧セル102,105の電荷転送トランジスタ906に対して共通にレイアウトされている。
From FIG. 15, the output terminal 122 (or 123, 124) of the low voltage output analog comparison circuit 117 (or 118, 119) is the
図15によれば、低電圧出力アナログ比較回路117の出力電圧により制御される2つ以上の昇圧セル102,105内に存在するトリプルウエル構造のスイッチング素子906において、Nウエルを共通にレイアウトすることが可能となり、レイアウト面積を削減することができる。
According to FIG. 15, the N well is commonly laid out in the
なお、図15のレイアウト構成は一例であり、図16、図17のように、低電圧出力アナログ比較回路118の出力電圧により制御されるスイッチング素子906のNウエルのレイアウトを昇圧セルの段数に関係なく任意に分離、共通化することができる。
The layout configuration of FIG. 15 is an example, and the layout of the N well of the
更に、図18、図19のように、低電圧出力アナログ比較回路117〜119のNウエルも昇圧セル102〜107のスイッチング素子906のNウエルと共通にレイアウトすることが可能である。
Further, as shown in FIGS. 18 and 19, the N wells of the low voltage output
また、図20、図21のように、低電圧出力アナログ比較回路117,118,119,501のトランジスタ120と昇圧セル102,103,104及び逆流防止回路108とのNウエルを共通化し、かつ低電圧出力アナログ比較回路117,118,119,501のトランジスタ121と昇圧セル105,106,107及び逆流防止回路109とのNウエルを共通化することも可能である。これにより、Nウエルの充放電電荷量を削減しつつ、昇圧容量におけるノイズの影響を削減し、安定した昇圧動作を行うことが可能となる。
Further, as shown in FIGS. 20 and 21, the N well of the
これらは、図22、図23、図24に構成例を示すとおり、高電圧出力アナログ比較回路511,512,513,125においても同様のレイアウトが可能である。
As shown in FIG. 22, FIG. 23, and FIG. 24, the same layout is possible in the high voltage output
また、上記レイアウトは一例であり、昇圧セル列に関わらず、同電位である複数個のトランジスタのNウエル領域、Pウエル領域は、任意に共通化することが可能である。 The above layout is an example, and the N-well region and the P-well region of a plurality of transistors having the same potential can be arbitrarily shared regardless of the boosting cell column.
以上説明してきたとおり、本発明に係る昇圧回路は、昇圧セルを構成するトリプルウエル構造の素子において、基板バイアス効果を抑制したうえで、消費電流の削減、回路面積、レイアウト面積を削減できる特徴を有し、不揮発性半導体記憶装置、CMOSプロセスでのアナログ回路特性改善のための電源発生回路等として有用である。 As described above, the booster circuit according to the present invention is characterized in that in the triple well structure element constituting the booster cell, the substrate bias effect is suppressed and the current consumption can be reduced and the circuit area and layout area can be reduced. It is useful as a nonvolatile semiconductor memory device, a power generation circuit for improving analog circuit characteristics in a CMOS process, and the like.
また、DRAM等の揮発性半導体記憶装置、液晶装置、携帯機器の電源回路等の用途にも応用できる。 The present invention can also be applied to applications such as a volatile semiconductor memory device such as a DRAM, a liquid crystal device, and a power supply circuit for portable equipment.
101,201,301 昇圧回路
102〜107 昇圧セル
108,109 逆流防止回路
110〜116 昇圧セルの入出力端子
117〜119 低電圧出力アナログ比較回路
120,121 Nchトランジスタ
122〜124 低電圧出力アナログ比較回路の出力端子
125 高電圧出力アナログ比較回路
126,127 Pchトランジスタ
128 高電圧出力アナログ比較回路の出力端子
501 低電圧出力アナログ比較回路
511〜513 高電圧出力アナログ比較回路
601,611 昇圧回路
602〜607 昇圧セル
608,609 逆流防止回路
610,612 電荷転送トランジスタ(Nchトランジスタ)
611,614 電荷転送トランジスタ(Pchトランジスタ)
613 接続ノード
621,622 昇圧回路
701 昇圧回路
702〜707 昇圧セル
708,709 逆流防止回路
710 ダイオード接続トランジスタ
801 昇圧回路
802〜807 昇圧セル
808,809 逆流防止回路
810 電荷転送トランジスタ(Nchトランジスタ)
811,813 Nchトランジスタ
812 昇圧容量
851,881 昇圧回路
852〜857 昇圧セル
858,859 逆流防止回路
860 電荷転送トランジスタ(Nchトランジスタ)
861,863 Nchトランジスタ
862 Pchトランジスタ
901 昇圧回路
902〜904 昇圧セル
905 逆流防止回路
906 電荷転送トランジスタ(Nchトランジスタ)
907 Pウエル(PW)
908 Nウエル(NT)
909 PウエルとNウエルとの間の寄生ダイオード
910 昇圧容量
911〜914 昇圧セルの入出力端子
CLK1〜CLK4 クロック信号
Ttrans 電荷転送期間
Vpump 出力端子電圧(昇圧電圧)
101, 201, 301 Booster circuit 102-107
611, 614 Charge transfer transistor (Pch transistor)
613
811, 813
861, 863
907 P-well (PW)
908 N-well (NT)
909
Claims (13)
N段(N≧1)の前記昇圧セルから構成された第1の昇圧セル列と、
M段(M≧1)の前記昇圧セルから構成された第2の昇圧セル列と、
前記第1の昇圧セル列のi段目(1≦i≦N)の前記昇圧セルの出力電位と、前記第2の昇圧セル列のi段目(1≦i≦M)の前記昇圧セルの出力電位とのうち、高い側の電位又は低い側の電位を出力するアナログ比較回路とを有し、
前記アナログ比較回路の出力電位を前記第1及び第2の昇圧セル列のi+1段目の前記昇圧セル又はi段目の前記昇圧セル又はi段目より前段の前記昇圧セルのうちの1つ以上に備えられた前記1つ以上のスイッチング素子の前記第1のウエル領域に印加することを特徴とする昇圧回路。 A first well type first well region on the substrate; a second well type second well region in the first well region; the first well region and the second well region One or more switching elements in one or both of the well regions, and the one or more switching elements are used to turn on and off between the first terminal and the second terminal. A booster circuit comprising a booster cell for transferring charge from a first terminal to the second terminal,
A first booster cell array composed of N booster cells (N ≧ 1);
A second boost cell array composed of M booster cells (M ≧ 1);
The output potential of the booster cell at the i-th stage (1 ≦ i ≦ N) of the first booster cell row and the booster cell of the i-th stage (1 ≦ i ≦ M) of the second booster cell row. Among the output potentials, it has an analog comparison circuit that outputs a high-side potential or a low-side potential,
The output potential of the analog comparison circuit is set to one or more of the (i + 1) th boosting cell of the first and second boosting cell columns, the ith boosting cell, or the boosting cell preceding the ith stage. A booster circuit, wherein the booster circuit is applied to the first well region of the one or more switching elements.
N段(N≧1)の前記昇圧セルから構成された第1の昇圧セル列と、
M段(M≧1)の前記昇圧セルから構成された第2の昇圧セル列と、
前記第1の昇圧セル列のi段目(1≦i≦N)の前記昇圧セルの入力電位と、前記第2の昇圧セル列のi段目(1≦i≦M)の前記昇圧セルの入力電位とのうち、高い側の電位又は低い側の電位を出力するアナログ比較回路とを有し、
前記アナログ比較回路の出力電位を前記第1及び第2の昇圧セル列のi+1段目の前記昇圧セル又はi段目の前記昇圧セル又はi段目より前段の前記昇圧セルのうちの1つ以上に備えられた前記1つ以上のスイッチング素子の前記第1のウエル領域に印加することを特徴とする昇圧回路。 A first well type first well region on the substrate; a second well type second well region in the first well region; the first well region and the second well region One or more switching elements in one or both of the well regions, and the one or more switching elements are used to turn on and off between the first terminal and the second terminal. A booster circuit comprising a booster cell for transferring charge from a first terminal to the second terminal,
A first booster cell array composed of N booster cells (N ≧ 1);
A second boost cell array composed of M booster cells (M ≧ 1);
The input potential of the booster cell at the i-th stage (1 ≦ i ≦ N) of the first booster cell row and the booster cell of the i-th stage (1 ≦ i ≦ M) of the second booster cell row. An analog comparison circuit that outputs a high-side potential or a low-side potential among the input potentials;
The output potential of the analog comparison circuit is set to one or more of the (i + 1) th boosting cell of the first and second boosting cell columns, the ith boosting cell, or the boosting cell preceding the ith stage. A booster circuit, wherein the booster circuit is applied to the first well region of the one or more switching elements.
N段(N≧1)の前記昇圧セルと前記逆流防止回路とから構成された第1の昇圧セル列と、
M段(M≧1)の前記昇圧セルと前記逆流防止回路とから構成された第2の昇圧セル列と、
各々前記第1の昇圧セル列のi段目(1≦i≦N)の前記昇圧セルの出力電位と、前記第2の昇圧セル列のi段目(1≦i≦M)の前記昇圧セルの出力電位とのうち、高い側の電位又は低い側の電位を出力するアナログ比較回路とを有し、
前記アナログ比較回路の出力電位を前記第1及び第2の昇圧セル列の前記逆流防止回路又はi+1段目の前記昇圧セル又はi段目の前記昇圧セル又はi段目より前段の前記昇圧セルのうちの1つ以上に備えられた前記1つ以上のスイッチング素子の前記第1のウエル領域に印加することを特徴とする昇圧回路。 A first well type first well region on the substrate; a second well type second well region in the first well region; the first well region and the second well region One or more switching elements in one or both of the well regions, and the one or more switching elements are used to turn on and off between the first terminal and the second terminal. A booster circuit comprising a booster cell for transferring charge from a first terminal to the second terminal and a backflow prevention circuit,
A first booster cell array composed of N booster cells (N ≧ 1) and the backflow prevention circuit;
A second booster cell array composed of M booster cells (M ≧ 1) and the backflow prevention circuit;
The output potential of the booster cell in the i-th stage (1 ≦ i ≦ N) of the first booster cell column and the booster cell in the i-th stage (1 ≦ i ≦ M) of the second booster cell column, respectively. And an analog comparison circuit that outputs a high-side potential or a low-side potential among the output potentials of
The output potential of the analog comparison circuit is applied to the backflow prevention circuit of the first and second booster cell rows, the booster cell at the (i + 1) th stage, the booster cell at the ith stage, or the booster cell before the ith stage. A step-up circuit for applying to the first well region of the one or more switching elements provided in one or more of them.
N段(N≧1)の前記昇圧セルと前記逆流防止回路とから構成された第1の昇圧セル列と、
M段(M≧1)の前記昇圧セルと前記逆流防止回路とから構成された第2の昇圧セル列と、
各々前記第1の昇圧セル列の逆流防止回路の中間電位と、前記第2の昇圧セル列の逆流防止回路の中間電位とのうち、高い側の電位又は低い側の電位を出力するアナログ比較回路とを有し、
前記アナログ比較回路の出力電位を前記第1及び第2の昇圧セル列の前記逆流防止回路又は前記第1の昇圧セル列及び前記第2の昇圧セル列に含まれる前記昇圧セルのうちの1つ以上に備えられた前記1つ以上のスイッチング素子の前記第1のウエル領域に印加することを特徴とする昇圧回路。 A first well type first well region on the substrate; a second well type second well region in the first well region; the first well region and the second well region One or more switching elements in one or both of the well regions, and the one or more switching elements are used to turn on and off between the first terminal and the second terminal. A booster circuit comprising a booster cell for transferring charge from a first terminal to the second terminal and a backflow prevention circuit,
A first booster cell array composed of N booster cells (N ≧ 1) and the backflow prevention circuit;
A second booster cell array composed of M booster cells (M ≧ 1) and the backflow prevention circuit;
An analog comparison circuit for outputting a higher potential or a lower potential among the intermediate potential of the backflow prevention circuit of the first booster cell row and the intermediate potential of the backflow prevention circuit of the second booster cell row. And
The output potential of the analog comparison circuit is supplied to the backflow prevention circuit of the first and second boosting cell columns or one of the boosting cells included in the first boosting cell column and the second boosting cell column. A booster circuit, wherein the booster circuit is applied to the first well region of the one or more switching elements provided as described above.
N段(N≧1)の前記昇圧セルと前記逆流防止回路とから構成された第1の昇圧セル列と、
M段(M≧1)の前記昇圧セルと前記逆流防止回路とから構成された第2の昇圧セル列と、
各々前記第1及び第2の昇圧セル列のi段目(1≦i≦N)の前記昇圧セル同士又は逆流防止回路同士の入力電位を比較し、前記入力電位のうち、高い側の電位又は低い側の電位を出力するアナログ比較回路とを有し、
前記アナログ比較回路の出力電位を前記第1及び第2の昇圧セル列の前記逆流防止回路又はi+1段目の前記昇圧セル又はi段目の前記昇圧セル又はi段目より前段の前記昇圧セルのうちの1つ以上に備えられた前記1つ以上のスイッチング素子の前記第1のウエル領域に印加することを特徴とする昇圧回路。 A first well type first well region on the substrate; a second well type second well region in the first well region; the first well region and the second well region One or more switching elements in one or both of the well regions, and the one or more switching elements are used to turn on and off between the first terminal and the second terminal. A booster circuit comprising a booster cell for transferring charge from a first terminal to the second terminal and a backflow prevention circuit,
A first booster cell array composed of N booster cells (N ≧ 1) and the backflow prevention circuit;
A second booster cell array composed of M booster cells (M ≧ 1) and the backflow prevention circuit;
The input potentials of the boost cells in the i-th stage (1 ≦ i ≦ N) of the first and second boost cell arrays or the backflow prevention circuits are compared, and the higher potential of the input potentials or An analog comparison circuit that outputs a lower potential,
The output potential of the analog comparison circuit is applied to the backflow prevention circuit of the first and second booster cell rows, the booster cell at the (i + 1) th stage, the booster cell at the ith stage, or the booster cell before the ith stage. A step-up circuit for applying to the first well region of the one or more switching elements provided in one or more of them.
前記第2のウエル領域と前記第1の端子とが同電位となるように、前記第2のウエル領域と前記第1の端子とが互いに接続されたことを特徴とする昇圧回路。 The booster circuit according to any one of claims 1 to 5,
A booster circuit, wherein the second well region and the first terminal are connected to each other so that the second well region and the first terminal have the same potential.
前記第2のウエル領域と前記第1のウエル領域とが同電位となるように、前記第2のウエル領域と前記第1のウエル領域とが互いに接続されたことを特徴とする昇圧回路。 The booster circuit according to any one of claims 1 to 5,
A booster circuit, wherein the second well region and the first well region are connected to each other so that the second well region and the first well region have the same potential.
前記アナログ比較回路は、前記基板上に第1導電型の第1のウエル領域を有し、前記第1のウエル領域内に第2導電型の第2のウエル領域を有し、前記第1のウエル領域内又は前記第2のウエル領域内に1つ以上のスイッチング素子を有するものであり、かつ前記昇圧セルの各段毎に備えられていることを特徴とする昇圧回路。 The booster circuit according to any one of claims 1 to 5,
The analog comparison circuit has a first conductivity type first well region on the substrate, and has a second conductivity type second well region in the first well region. A booster circuit comprising one or more switching elements in a well region or in the second well region, and provided in each stage of the booster cell.
前記アナログ比較回路は、前記基板上に第1導電型の第1のウエル領域を有し、前記第1のウエル領域内に第2導電型の第2のウエル領域を有し、前記第1のウエル領域内又は前記第2のウエル領域内に1つ以上のスイッチング素子を有するものであり、前記第1及び第2の昇圧セル列に1つ以上備えられ、かつ前記昇圧セルの任意の段数毎に備えられていることを特徴とする昇圧回路。 The booster circuit according to any one of claims 1 to 5,
The analog comparison circuit has a first conductivity type first well region on the substrate, and has a second conductivity type second well region in the first well region. One or more switching elements are provided in the well region or the second well region, and one or more switching elements are provided in the first and second boosting cell rows, and are provided for any number of boosting cell stages. And a booster circuit.
前記昇圧セルの前記第1の端子と前記1のウエル領域との間にダイオード手段を備えたことを特徴とする昇圧回路。 The booster circuit according to any one of claims 1 to 5,
A booster circuit comprising diode means between the first terminal of the booster cell and the first well region.
前記第1及び第2の昇圧セル列の前記第1のウエル領域の電位が同電位である前記1つ以上のスイッチング素子の前記第1のウエル領域のレイアウトを共通化したことを特徴とする昇圧回路。 The booster circuit according to any one of claims 1 to 5,
Boosting, characterized in that the layout of the first well regions of the one or more switching elements in which the potentials of the first well regions of the first and second boosting cell rows are the same is shared. circuit.
前記第1及び第2の昇圧セル列の前記第1のウエル領域の電位が同電位である前記1つ以上のスイッチング素子の前記第1のウエル領域のレイアウトと前記アナログ比較回路の前記第1のウエル領域のレイアウトとを共通化したことを特徴とする昇圧回路。 The booster circuit according to any one of claims 1 to 5,
The layout of the first well region of the one or more switching elements having the same potential in the first well region of the first and second booster cell rows and the first of the analog comparison circuit. A booster circuit characterized by sharing a well region layout.
前記第1の昇圧セル列のi段目の昇圧セルの前記1つ以上のスイッチング素子の前記第1のウエル領域のレイアウトと前記アナログ比較回路の第1の素子の前記第1のウエル領域のレイアウトとを共通化し、
前記第2の昇圧セル列のi段目の昇圧セルの前記1つ以上のスイッチング素子の前記第1のウエル領域のレイアウトと前記アナログ比較回路の第2の素子の前記第1のウエル領域のレイアウトとを共通化したことを特徴とする昇圧回路。 The booster circuit according to any one of claims 1 to 5,
The layout of the first well region of the one or more switching elements of the i-th boost cell in the first boost cell row and the layout of the first well region of the first element of the analog comparison circuit. And
The layout of the first well region of the one or more switching elements of the i-th boost cell in the second boost cell row and the layout of the first well region of the second element of the analog comparison circuit. Is a common booster circuit.
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