JP2011087385A - Charge pump circuit - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a charge pump circuit reduced in charge loss due to parasitic capacitance much more than a conventional one. <P>SOLUTION: Each of step-up stages V constituting the charge pump circuit is comprised of: charge-transfer capacitors 406a to 409a each of which is comprised of a poly-Si layer and a poly-Si layer formed over this poly-Si layer; diode elements 401 to 404 that transfer electric charges stored in the charge-transfer capacitors 406a to 409a in the preceding stage to the their respective step-up stages; and a clock signal generation circuit 400 that supplies the charge-transfer capacitors 406a to 409a with clock signals for controlling the timing of charging/discharging the capacitors. At least either of the poly-Si layers constituting the charge-transfer capacitors 406a to 409a is arranged opposite a conductive layer. The clock signal generation circuit 400 supplies the clock signals also to this conductive layer in addition to the capacitors 406a to 409a. <P>COPYRIGHT: (C)2011,JPO&INPIT

Description

本発明は、入力された電圧を複数段の昇圧ステージで順次昇圧して出力するチャージポンプ回路に係り、特に、半導体基板上に集積回路として形成されるチャージポンプに回路に関する。   The present invention relates to a charge pump circuit that sequentially boosts and outputs an input voltage at a plurality of boosting stages, and more particularly to a charge pump circuit formed as an integrated circuit on a semiconductor substrate.

現在、電源電圧よりも高い電圧が必要とされる制御には、チャージポンプ回路が用いられている。チャージポンプ回路は、半導体基板上で10V以上の高い電圧を生成することができる。チャージポンプ回路が用いられる技術としては、例えば、MEMS(Micro Electro Mechanical Systems)マイクロフォンや、EEPROM(Electrically Erasable and Programmable Read Only Memory)などの不揮発性メモリへの書き込み制御がある。   Currently, a charge pump circuit is used for control that requires a voltage higher than the power supply voltage. The charge pump circuit can generate a high voltage of 10 V or higher on the semiconductor substrate. As a technique in which the charge pump circuit is used, for example, there is a writing control to a nonvolatile memory such as a MEMS (Micro Electro Mechanical Systems) microphone or an EEPROM (Electrically Erasable and Programmable Read Only Memory).

図5は、一般的なチャージポンプ回路を説明するための図である。図示したチャージポンプ回路は、Cockcroft−Walton型チャージポンプ回路と呼ばれるチャージポンプ回路である。図示した例では、4段の昇圧ステージを持つよう構成されている。4段の昇圧ステージの各段を、図5中において、I、II、III、IVと記す。
1段目の昇圧ステージIは、ダイオード素子101と、ダイオード素子101のカソード端子に一端が接続されたキャパシタ106とによって構成されている。同様に、2段目の昇圧ステージIIは、ダイオード素子102、キャパシタ107によって構成されている。3段目の昇圧ステージIIIはダイオード素子103、キャパシタ108によって構成されていて、4段目の昇圧ステージIVはダイオード素子104、キャパシタ109によって構成されている。
FIG. 5 is a diagram for explaining a general charge pump circuit. The illustrated charge pump circuit is a charge pump circuit called a Cockcroft-Walton type charge pump circuit. In the illustrated example, it is configured to have four boosting stages. Each stage of the four boosting stages is denoted as I, II, III, and IV in FIG.
The first boosting stage I includes a diode element 101 and a capacitor 106 having one end connected to the cathode terminal of the diode element 101. Similarly, the second boosting stage II includes a diode element 102 and a capacitor 107. The third boosting stage III is composed of a diode element 103 and a capacitor 108, and the fourth boosting stage IV is composed of a diode element 104 and a capacitor 109.

ダイオード素子101〜104は、互いに直列に接続されている。また、1段目の昇圧ステージIのキャパシタ106と3段目の昇圧ステージIIIのキャパシタ108とは直列に接続されている。2段目の昇圧ステージIIのキャパシタ107と4段目の昇圧ステージIVのキャパシタ109とは直列に接続されている。キャパシタ106のダイオード素子101に接続されていない端子には、クロック信号Φ1が入力されている。キャパシタ107のダイオード素子102に接続されていない端子には、クロック信号Φ1とは逆相関系のクロック信号Φ2が入力されている。最終段となる4段目の昇圧ステージIVの出力は、ダイオード素子105を介して出力端子VOUTに接続される。   The diode elements 101 to 104 are connected to each other in series. The capacitor 106 of the first boost stage I and the capacitor 108 of the third boost stage III are connected in series. The capacitor 107 in the second boost stage II and the capacitor 109 in the fourth boost stage IV are connected in series. The clock signal Φ1 is input to a terminal of the capacitor 106 that is not connected to the diode element 101. A clock signal Φ2 having an inverse correlation system with respect to the clock signal Φ1 is input to a terminal of the capacitor 107 not connected to the diode element 102. The output of the fourth boosting stage IV that is the final stage is connected to the output terminal VOUT via the diode element 105.

以上述べたチャージポンプ回路は、以下のように動作する。すなわち、動作開始時には、昇圧ステージI〜IVのキャパシタ106〜109には電荷が蓄えられていない。互いに逆相関係のクロック信号Φ1がLow、クロック信号Φ2がhighのとき、入力信号VINが、ダイオード素子101を介してキャパシタ106に入力される。入力端子から入力信号VINの入力により、キャパシタ106に電荷が注入される。   The charge pump circuit described above operates as follows. That is, at the start of the operation, no charges are stored in the capacitors 106 to 109 of the boosting stages I to IV. When the clock signals Φ 1 having opposite phases are low and the clock signal Φ 2 is high, the input signal VIN is input to the capacitor 106 via the diode element 101. Charge is injected into the capacitor 106 by the input signal VIN from the input terminal.

続いて、クロック信号Φ1がhigh、クロック信号Φ2がLowになる。このとき、クロック信号Φ1の振幅分に相当する電荷とキャパシタ106に蓄えられた電荷により、図5中に示したノードN11の電位が上昇する。ノードN11の電位が上昇し、図5中のノードN12の電位よりも高くなると、キャパシタ106に蓄えられた電荷が、ダイオード素子102を介してキャパシタ107に転送される。   Subsequently, the clock signal Φ1 becomes high and the clock signal Φ2 becomes Low. At this time, the potential of the node N11 shown in FIG. 5 rises due to the charge corresponding to the amplitude of the clock signal Φ1 and the charge stored in the capacitor 106. When the potential of node N11 rises and becomes higher than the potential of node N12 in FIG. 5, the charge stored in capacitor 106 is transferred to capacitor 107 via diode element 102.

さらに、クロック信号Φ1がLow、クロック信号Φ2がhighになると、キャパシタ106には再び入力信号VINが入力される。このとき、クロック信号Φ2の振幅に相当する電荷とキャパシタ107に蓄えられた電荷によってノードN12の電位が上昇する。ノードN12の電位が上昇し、図5中のノードN13の電位よりも高くなると、キャパシタ107に蓄えられた電荷が、ダイオード素子103を介してキャパシタ108に転送される。   Further, when the clock signal Φ1 becomes Low and the clock signal Φ2 becomes high, the input signal VIN is input to the capacitor 106 again. At this time, the potential of the node N12 rises due to the charge corresponding to the amplitude of the clock signal Φ2 and the charge stored in the capacitor 107. When the potential of node N12 rises and becomes higher than the potential of node N13 in FIG. 5, the charge stored in capacitor 107 is transferred to capacitor 108 via diode element 103.

続いて、クロック信号Φ1がhigh、クロック信号Φ2がLowになる。このとき、クロック信号Φ1の振幅分に相当する電荷とキャパシタ106、108に蓄えられた電荷により、図5中に示したノードN11、ノードN13の電位が上昇する。ノードN11の電位がノードN12の電位よりも高くなると、キャパシタ106に蓄えられた電荷がダイオード素子102を介してキャパシタ107に転送される。ノードN13の電位がノードN14の電位よりも高くなると、キャパシタ108に蓄えられた電荷がダイオード素子104を介してキャパシタ109に転送される。このように、チャージポンプ回路は、逆位相のクロック信号Φ1、Φ2にしたがって動作することにより、1段目の昇圧ステージIから4段目の昇圧ステージIVまで順次電荷を転送させながら昇圧電位を得ることができる。   Subsequently, the clock signal Φ1 becomes high and the clock signal Φ2 becomes Low. At this time, the potentials of the nodes N11 and N13 shown in FIG. 5 are increased by the charge corresponding to the amplitude of the clock signal Φ1 and the charges stored in the capacitors 106 and 108. When the potential of the node N11 becomes higher than the potential of the node N12, the charge stored in the capacitor 106 is transferred to the capacitor 107 through the diode element 102. When the potential of the node N13 becomes higher than the potential of the node N14, the electric charge stored in the capacitor 108 is transferred to the capacitor 109 via the diode element 104. As described above, the charge pump circuit operates in accordance with the antiphase clock signals Φ1 and Φ2, thereby obtaining a boosted potential while sequentially transferring charges from the first boost stage I to the fourth boost stage IV. be able to.

しかし、半導体基板上に形成されたCockcroft−Walton型チャージポンプ回路では、キャパシタ106〜109において、キャパシタの下部電極と基板間、及びキャパシタの上部電極と上部電極上の導電層間に寄生容量110、111、112、113が生じる。そして、寄生容量110、111、112、113の容量Csは、キャパシタ106〜109の容量Cと比べて無視できない程度の大きな値を持つ。このため、クロック信号Φ1、Φ2が極性を反転させたとき、各昇圧ステージのキャパシタ106〜109に蓄えられた電荷の一部が寄生容量110、111、112、113に移送されて電荷ロスを生じる。電荷ロスは、チャージポンプ回路において最終的に得られる昇圧電位を下げる要因となる。図5では、寄生容量Csを、図中に寄生容量110〜113として表すものとする。   However, in the Cockcroft-Walton type charge pump circuit formed on the semiconductor substrate, in the capacitors 106 to 109, parasitic capacitances 110 and 111 are formed between the lower electrode of the capacitor and the substrate, and between the upper electrode of the capacitor and the conductive layer on the upper electrode. , 112, 113 are generated. The capacitance Cs of the parasitic capacitors 110, 111, 112, and 113 has a large value that cannot be ignored compared to the capacitance C of the capacitors 106 to 109. Therefore, when the clock signals Φ1 and Φ2 are inverted in polarity, a part of the charge stored in the capacitors 106 to 109 of each boosting stage is transferred to the parasitic capacitors 110, 111, 112, and 113, resulting in charge loss. . The charge loss becomes a factor that lowers the boosted potential finally obtained in the charge pump circuit. In FIG. 5, the parasitic capacitance Cs is represented as parasitic capacitances 110 to 113 in the drawing.

電荷ロスを防ぐ従来技術としては、例えば、チャージポンプ回路の全ての奇数段の昇圧ステージのキャパシタに、他のキャパシタを介することなくクロック信号Φ1を直接入力させ、全ての偶数段の昇圧ステージのキャパシタにクロック信号Φ2を直接入力させる回路がある。図6は、このような従来例を説明するための回路である。図6に示した回路は、非特許文献1に記載されている。なお、このような従来のチャージポンプ回路は、Dickson型チャージポンプ回路と呼ばれている。   As a conventional technique for preventing charge loss, for example, the clock signal Φ1 is directly input to all the odd-stage boost stage capacitors of the charge pump circuit without passing through other capacitors, and all the even-stage boost stage capacitors are used. There is a circuit for directly inputting the clock signal Φ2. FIG. 6 is a circuit for explaining such a conventional example. The circuit shown in FIG. 6 is described in Non-Patent Document 1. Such a conventional charge pump circuit is called a Dickson type charge pump circuit.

図6に示した従来技術のチャージポンプ回路は、図5に示したチャージポンプ回路と同様に、4段の昇圧ステージI〜IVを有している。昇圧ステージIは、ダイオード素子201とキャパシタ206とによって構成されている。また、昇圧ステージIIはダイオード素子202とキャパシタ207とによって構成され、昇圧ステージIIIはダイオード素子203とキャパシタ208とによって構成され、昇圧ステージIVはダイオード素子204とキャパシタ209とによって構成されている。   The charge pump circuit of the prior art shown in FIG. 6 has four boosting stages I to IV as in the charge pump circuit shown in FIG. The boosting stage I is composed of a diode element 201 and a capacitor 206. Further, the boosting stage II is constituted by a diode element 202 and a capacitor 207, the boosting stage III is constituted by a diode element 203 and a capacitor 208, and the boosting stage IV is constituted by a diode element 204 and a capacitor 209.

各昇圧ステージにおいて、ダイオード素子のカソード端子はキャパシタの一端に接続されている。また、ダイオード素子201〜205は、隣接する昇圧ステージのダイオード素子と直列に接続されている。ダイオード素子205の出力は、チャージポンプ回路の出力端子VOUTに接続されている。そして、前述したように、奇数段の昇圧ステージのキャパシタ206、208にはクロック信号Φ1が直接入力されている。また、偶数段の昇圧ステージのキャパシタ207、209にはクロック信号Φ2が直接入力されている。   In each boosting stage, the cathode terminal of the diode element is connected to one end of the capacitor. The diode elements 201 to 205 are connected in series with the diode elements of the adjacent boosting stages. The output of the diode element 205 is connected to the output terminal VOUT of the charge pump circuit. As described above, the clock signal Φ1 is directly input to the capacitors 206 and 208 of the odd-numbered boosting stages. Further, the clock signal Φ2 is directly inputted to the capacitors 207 and 209 of the even-numbered boosting stage.

図6に示したチャージポンプ回路において、キャパシタ206から順に電荷を転送する動作は、図5に示したチャージポンプ回路と同様に行われる。図6に示したチャージポンプ回路によれば、キャパシタ206〜209にかかる電位が、寄生容量210〜213の影響を受けることなくクロック信号の振幅分だけ変化するため、3段目以降の昇圧ステージにおける電荷ロスを図5に示したチャージポンプ回路よりも低減し、入力電圧を効率的に昇圧することができる。   In the charge pump circuit shown in FIG. 6, the operation of transferring charges in order from the capacitor 206 is performed in the same manner as the charge pump circuit shown in FIG. According to the charge pump circuit shown in FIG. 6, the potentials applied to the capacitors 206 to 209 change by the amplitude of the clock signal without being affected by the parasitic capacitances 210 to 213. Charge loss can be reduced as compared with the charge pump circuit shown in FIG. 5, and the input voltage can be boosted efficiently.

J.F.Dickson "On-chip High-Voltage Generation in MNOS Integrated Circuits Using an Improved Voltage Multiplier Technique"IEEE Journal of Solid State Circuits、Vol,SC-11,No.3,June 1976.J.F.Dickson "On-chip High-Voltage Generation in MNOS Integrated Circuits Using an Improved Voltage Multiplier Technique" IEEE Journal of Solid State Circuits, Vol, SC-11, No. 3, June 1976.

しかしながら、図6に示したチャージポンプ回路は、昇圧ステージの段数が多くなるに連れて後段のキャパシタの電極間に生じる電位差が大きくなる。このため、高電圧を出力するチャージポンプ回路の少なくとも後段の昇圧ステージでは、特に単位面積あたりの容量の小さい高耐圧のキャパシタ、もしくは、高耐圧素子をもたない標準プロセスにおける導電層間の寄生容量を電荷転送用キャパシタとして用いる必要があり、製造プロセスにより許容される定格電圧を越える高電圧を生成する場合に寄生容量による電荷ロスが増大するという問題点がある。
本発明は、上記した点に鑑みてなされたものであって、寄生容量による電荷ロスをより低減できるチャージポンプ回路を提供することを目的とする。
However, in the charge pump circuit shown in FIG. 6, the potential difference generated between the electrodes of the capacitor in the subsequent stage increases as the number of boosting stages increases. For this reason, at least the boosting stage subsequent to the charge pump circuit that outputs a high voltage has a high withstand voltage capacitor with a small capacitance per unit area, or a parasitic capacitance between conductive layers in a standard process having no high withstand voltage element. It must be used as a charge transfer capacitor, and there is a problem that charge loss due to parasitic capacitance increases when a high voltage exceeding the rated voltage allowed by the manufacturing process is generated.
The present invention has been made in view of the above points, and an object of the present invention is to provide a charge pump circuit that can further reduce charge loss due to parasitic capacitance.

以上の課題を解決するため、請求項1のチャージポンプ回路は、昇圧ステージ(例えば、図1に示した昇圧ステージI〜IV)を複数段に接続して構成されるチャージポンプ回路であって、前記昇圧ステージの各々は、第1電極(例えば図2に示した第1ポリSi層303)及び該第1電極上に形成される第2電極(例えば図2に示した第2ポリSi層304)によって構成されるキャパシタ(例えば図1に示した電荷転送用キャパシタ406a〜409a)と、入力信号、または前段の前記キャパシタに蓄積された電荷を自昇圧ステージの前記キャパシタに転送するダイオード素子(例えば図1に示したダイオード素子401〜404)と、前記キャパシタの充電、放電のタイミングを制御するクロック信号を、前記キャパシタに供給するクロック信号供給手段(例えば図1に示したクロック信号生成回路400)と、を含み、前記キャパシタの前記第1電極、前記第2電極の少なくとも一方が、導電層(例えば図2に示したN−ウェル302、メタル層305)と対向して配置され、前記クロック信号供給手段は、前記キャパシタと共に、前記導電層にも前記キャパシタに供給された前記クロック信号を供給することを特徴とする。   In order to solve the above problems, the charge pump circuit according to claim 1 is a charge pump circuit configured by connecting a boosting stage (for example, the boosting stages I to IV shown in FIG. 1) in a plurality of stages, Each of the boosting stages includes a first electrode (for example, the first poly-Si layer 303 shown in FIG. 2) and a second electrode (for example, the second poly-Si layer 304 shown in FIG. 2) formed on the first electrode. ) And a diode element (for example, a charge transfer capacitor 406a to 409a shown in FIG. 1) and an input signal or a charge accumulated in the capacitor in the previous stage to the capacitor in the self-boosting stage (for example, 1 and a clock signal for controlling the timing of charging and discharging of the capacitor are supplied to the capacitor. Lock signal supply means (for example, the clock signal generation circuit 400 shown in FIG. 1), and at least one of the first electrode and the second electrode of the capacitor is a conductive layer (for example, N− shown in FIG. 2). The clock signal supplying means supplies the clock signal supplied to the capacitor to the conductive layer together with the capacitor.

また、請求項2の発明は、請求項1に記載の発明において、前記クロック信号供給手段が、複数段に接続された前記昇圧ステージのうち、第1の昇圧ステージの前記キャパシタ及び前記導電層に第1のクロック信号を供給し、前記第1の昇圧ステージに接続された第2の昇圧ステージの前記キャパシタ及び前記導電層に、前記第1のクロック信号と位相が180度反転した第2のクロック信号を供給し、前記第1の昇圧ステージの前記キャパシタが放電されるタイミングで、前記第2の昇圧ステージの前記キャパシタを充電させることを特徴とする。   According to a second aspect of the present invention, in the first aspect of the present invention, the clock signal supply means is connected to the capacitor and the conductive layer of the first boost stage among the boost stages connected to a plurality of stages. A first clock signal is supplied, and a second clock whose phase with the first clock signal is inverted by 180 degrees is applied to the capacitor and the conductive layer of the second boost stage connected to the first boost stage. A signal is supplied, and the capacitor of the second boost stage is charged at a timing when the capacitor of the first boost stage is discharged.

また、請求項3の発明は、請求項1または2に記載の発明において、前記キャパシタの前記第1電極、前記第2電極が、ポリシリコンまたは金属の少なくとも一方を含む導電層であることを特徴とする。
また、請求項4の発明は、請求項1から3いずれか1項に記載の発明において、前記導電層が、前記第1電極下の基板に形成された第1ウェル層、前記第2電極よりも上方に形成されたポリシリコンまたは金属の少なくとも一方を含む導電層の少なくとも一方であることを特徴とする。
The invention according to claim 3 is the invention according to claim 1 or 2, wherein the first electrode and the second electrode of the capacitor are conductive layers including at least one of polysilicon and metal. And
According to a fourth aspect of the present invention, in the invention according to any one of the first to third aspects, the conductive layer includes a first well layer formed on a substrate under the first electrode, and the second electrode. And at least one of conductive layers including at least one of polysilicon and metal formed above.

また、請求項5の発明は、請求項1から4のいずれか1項に記載の発明において、前記複数段に接続された複数の昇圧ステージが、Cockcroft−Walton型回路を構成することを特徴とする(例えば図1に示したチャージポンプ回路)。
また、請求項6の発明は、請求項1から4のいずれか1項に記載の発明において、前記複数段に接続された複数の昇圧ステージが、Dickson型回路を構成することを特徴とする(例えば図3に示したチャージポンプ回路)。
The invention according to claim 5 is the invention according to any one of claims 1 to 4, wherein the plurality of boosting stages connected to the plurality of stages constitute a Cockcroft-Walton type circuit. (For example, the charge pump circuit shown in FIG. 1).
The invention according to claim 6 is the invention according to any one of claims 1 to 4, wherein the plurality of boosting stages connected to the plurality of stages constitute a Dickson type circuit ( For example, the charge pump circuit shown in FIG.

また、請求項7の発明は、請求項2から5のいずれか1項に記載の発明において、前記キャパシタは、前記第1電極下部に形成される第1ウェル(例えばN−ウェル302)上に形成され、前記ダイオード素子が、前記第1ウェルと独立に形成された第2ウェル(例えばN−ウェル310)上に形成され、かつ当該第2ウェルと導電型の極性が異なるMOSトランジスタ素子を含み、前記MOSトランジスタは、前記MOSトランジスタのドレイン端子とゲート端子及び第2ウェルとが接続されてダイオード素子として働き、カソードが自昇圧ステージに含まれる前記キャパシタの前記第1電極、前記第2電極のいずれか一方に接続され、アノードから電荷を入力し、入力された電荷を前記カソードから自昇圧ステージに含まれる前記第1電極、前記第2電極のいずれか一方に出力し、前記昇圧ステージは、各々の前記昇圧ステージのカソードが次段の前記昇圧ステージのダイオード素子のアノードに接続されることによって複数段に接続されてなり、複数段に接続された前記昇圧ステージにおいて、前記第1クロック信号が1段目の前記昇圧ステージのキャパシタに供給され、前記第2クロック信号が2段目の前記昇圧ステージのキャパシタに供給され、3段目以降の前記昇圧ステージのキャパシタが、前々段の前記昇圧ステージの出力に接続され、奇数段目の前記昇圧ステージの前記第1ウェルに前記第1クロック信号が供給され、偶数段目の前記昇圧ステージの前記第1ウェルに前記第2クロック信号が供給されることにより、前記昇圧ステージの各々において、前記第1ウェルと前記第1電極によって形成される寄生キャパシタと、前記第1電極、前記第2電極によって形成される前記キャパシタとを同一のクロック信号で駆動することを特徴とする。   The invention according to claim 7 is the invention according to any one of claims 2 to 5, wherein the capacitor is formed on a first well (for example, an N-well 302) formed below the first electrode. The diode element is formed on a second well (eg, N-well 310) formed independently of the first well, and includes a MOS transistor element having a conductivity type different from that of the second well. In the MOS transistor, the drain terminal, the gate terminal, and the second well of the MOS transistor are connected to function as a diode element, and the cathode is included in the self-boosting stage of the first electrode and the second electrode of the capacitor. Connected to either one of them, the charge is input from the anode, and the input charge is input from the cathode to the first voltage boost stage. The boosting stage is connected to a plurality of stages by connecting the cathode of each boosting stage to the anode of the diode element of the next boosting stage. In the boosting stage connected to a plurality of stages, the first clock signal is supplied to the capacitor of the first boosting stage, and the second clock signal is supplied to the capacitor of the second boosting stage, Capacitors in the third and subsequent boost stages are connected to the output of the previous boost stage, and the first clock signal is supplied to the first wells of the odd boost stages. By supplying the second clock signal to the first well of the boosting stage, the first clock signal is supplied to each of the boosting stages. A parasitic capacitor formed by Le and the first electrode, the first electrode, and drives and said capacitor formed by said second electrode with the same clock signal.

また、請求項8の発明は、請求項7に記載の発明において、複数段に接続された前記昇圧ステージのうち、奇数段目の前記昇圧ステージにおいて、前記第2電極よりも上方に形成された前記導電層に前記第1クロック信号が供給され、偶数段目の前記昇圧ステージにおいて、前記第2電極よりも上方に形成された前記導電層に前記第2クロック信号が供給されることにより、前記昇圧ステージの各々において、前記第1電極、前記第2電極によって形成される前記キャパシタと、前記第2電極と前記第2電極よりも上方に形成された前記導電層によって形成される寄生キャパシタとを同一のクロック信号で駆動することを特徴とする。   The invention according to claim 8 is the invention according to claim 7, wherein, among the boosting stages connected to a plurality of stages, the odd-numbered boosting stage is formed above the second electrode. The first clock signal is supplied to the conductive layer, and the second clock signal is supplied to the conductive layer formed above the second electrode in the even-numbered boosting stage. In each boosting stage, the capacitor formed by the first electrode and the second electrode, and the parasitic capacitor formed by the conductive layer formed above the second electrode and the second electrode, It is characterized by being driven by the same clock signal.

請求項1の発明によれば、昇圧ステージの各々に含まれるキャパシタを構成する第1電極、第2電極の少なくとも一方と対向する導電層に、キャパシタに供給されたクロック信号を供給することができる。このため、キャパシタと、第1電極、第2電極の少なくとも一方と、導電層との間に生じる寄生キャパシタとが同じタイミングで充放電される。したがって、請求項1の発明では、キャパシタから放電される電荷が寄生キャパシタに蓄積されることによる電荷ロスを充分に防ぐことができる。   According to the first aspect of the present invention, the clock signal supplied to the capacitor can be supplied to the conductive layer facing at least one of the first electrode and the second electrode constituting the capacitor included in each of the boosting stages. . For this reason, the capacitor, the parasitic capacitor generated between at least one of the first electrode and the second electrode, and the conductive layer are charged and discharged at the same timing. Therefore, according to the first aspect of the present invention, it is possible to sufficiently prevent the charge loss caused by the charge discharged from the capacitor being accumulated in the parasitic capacitor.

また、請求項2の発明によれば、第1の昇圧ステージのキャパシタが放電されるタイミングで、第1の昇圧ステージに接続された第2の昇圧ステージを充電させるので、電荷転送のための充放電の時間を最大にとることができる。
また、請求項3の発明によれば、前記キャパシタの前記第1電極、前記第2電極が、ポリシリコンまたは金属の少なくとも一方を含む導電層であるから、第1電極、第2電極として適正な材料を使ってキャパシタを形成することができる。
According to the invention of claim 2, since the second booster stage connected to the first booster stage is charged at the timing when the capacitor of the first booster stage is discharged, charging for charge transfer is performed. The discharge time can be maximized.
According to the invention of claim 3, since the first electrode and the second electrode of the capacitor are conductive layers containing at least one of polysilicon or metal, they are suitable as the first electrode and the second electrode. Capacitors can be formed using materials.

また、請求項4の発明によれば、ウェル層や第2電極よりも上方に形成された配線層等との間に生じた寄生容量による電荷ロスを抑止することができる。
また、請求項5に記載の発明によれば、昇圧ステージの段数によらずキャパシタの電極間に一定の電圧がかかるCockcroft−Walton型回路を構成することができる。このため、昇圧ステージの全てにおいて、一般的なプロセスで作成されたキャパシタを使用することができ、特に高耐圧のキャパシタを用いる必要をなくすことができる。
According to the fourth aspect of the present invention, charge loss due to parasitic capacitance generated between the well layer and the wiring layer formed above the second electrode can be suppressed.
According to the fifth aspect of the present invention, it is possible to configure a Cockcroft-Walton type circuit in which a constant voltage is applied between the electrodes of the capacitor regardless of the number of boosting stages. For this reason, a capacitor created by a general process can be used in all of the boosting stages, and the necessity of using a capacitor with a particularly high breakdown voltage can be eliminated.

また、請求項6に記載の発明によれば、Dickson型回路を構成した場合、電荷転送用キャパシタの電極と隣接する上下の導電層間との寄生容量による電荷ロスをなくすことができる。
また、請求項7の発明によれば、キャパシタ下のウェルとMOSトランジスタ下のウェルとを独立に形成しているので、ウェルとキャパシタの下部電極との間に生じる寄生容量をMOSトランジスタとは無関係に充放電することができる。さらに、複数段に接続された昇圧ステージの各々において、キャパシタと寄生容量とを同一のタイミングで充放電することができ、キャパシタと寄生容量間の電荷移動を最小限に抑えることができる。
According to the sixth aspect of the present invention, when a Dickson type circuit is configured, charge loss due to parasitic capacitance between the electrode of the charge transfer capacitor and the adjacent upper and lower conductive layers can be eliminated.
According to the invention of claim 7, since the well under the capacitor and the well under the MOS transistor are formed independently, the parasitic capacitance generated between the well and the lower electrode of the capacitor is independent of the MOS transistor. Can be charged and discharged. Further, in each of the boosting stages connected to the plurality of stages, the capacitor and the parasitic capacitance can be charged / discharged at the same timing, and the charge transfer between the capacitor and the parasitic capacitance can be minimized.

また、請求項8の発明によれば、前記昇圧ステージの各々において、前記第1ウェルと前記第1電極によって形成される寄生キャパシタと、前記第1電極、前記第2電極によって形成される前記キャパシタと、前記第2電極と前記第2電極よりも上方に形成された前記導電層によって形成される寄生キャパシタとを同一のクロック信号で駆動することができ、前記第1ウェルと前記第1電極によって形成される寄生キャパシタと、前記第1電極、前記第2電極によって形成される前記キャパシタと、前記第2電極と前記第2電極よりも上方に形成された前記導電層によって形成される寄生キャパシタ間での電荷移動を最小限に抑えることができる。   According to the invention of claim 8, in each of the boosting stages, the parasitic capacitor formed by the first well and the first electrode, and the capacitor formed by the first electrode and the second electrode And the parasitic capacitor formed by the conductive layer formed above the second electrode and the second electrode can be driven by the same clock signal, and can be driven by the first well and the first electrode. Between the parasitic capacitor formed, the capacitor formed by the first electrode and the second electrode, and the parasitic capacitor formed by the conductive layer formed above the second electrode and the second electrode The charge transfer at can be minimized.

本発明の実施形態1のチャージポンプ回路の全体を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the whole charge pump circuit of Embodiment 1 of this invention. 図1に示した昇圧ステージを説明するための図である。It is a figure for demonstrating the pressure | voltage rise stage shown in FIG. 本発明の実施形態2のチャージポンプ回路の全体を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the whole charge pump circuit of Embodiment 2 of this invention. 図3に示した各昇圧ステージの、電荷転送用キャパシタ及び寄生容量を説明するための図である。FIG. 4 is a diagram for explaining a charge transfer capacitor and a parasitic capacitance of each boosting stage shown in FIG. 3. 一般的なCockcroft−Walton型チャージポンプ回路を示した図である。It is the figure which showed the general Cockcroft-Walton type charge pump circuit. 一般的なDickson型チャージポンプ回路を示した図である。It is the figure which showed the general Dickson type charge pump circuit.

以下、本発明の実施形態1、実施形態2を説明する。
(実施形態1)
(1)チャージポンプ回路の構成
図1は、本発明の実施形態1のチャージポンプ回路の全体を説明するための図である。実施形態1のチャージポンプ回路は、4つの昇圧ステージI、II、III、IVが接続された4段昇圧チャージポンプ回路である。昇圧ステージIは、ダイオード素子401、キャパシタ群406によって構成されている。また、昇圧テステージIIは、ダイオード素子402、キャパシタ群407によって構成され、昇圧ステージIIIは、ダイオード素子403、キャパシタ群408によって構成される。さらに、昇圧ステージIVは、ダイオード素子404、キャパシタ群409によって構成されている。
各々の昇圧ステージにおいて、キャパシタ群はダイオード素子のカソードに接続されている。ダイオード素子とキャパシタ群との接続ノードを、各々N41、N42、N43、N44と記す。
Embodiments 1 and 2 of the present invention will be described below.
(Embodiment 1)
(1) Configuration of Charge Pump Circuit FIG. 1 is a diagram for explaining the entire charge pump circuit according to the first embodiment of the present invention. The charge pump circuit according to the first embodiment is a four-stage boost charge pump circuit in which four boost stages I, II, III, and IV are connected. The boosting stage I includes a diode element 401 and a capacitor group 406. Further, the boosting stage II is composed of a diode element 402 and a capacitor group 407, and the boosting stage III is composed of a diode element 403 and a capacitor group 408. Further, the boosting stage IV includes a diode element 404 and a capacitor group 409.
In each boosting stage, the capacitor group is connected to the cathode of the diode element. Connection nodes between the diode element and the capacitor group are denoted as N41, N42, N43, and N44, respectively.

さらに、図1に示したチャージポンプ回路は、出力用のダイオード素子405を備えている。ダイオード素子401、402、403、404、405は、ダイオード接続されたMOSトランジスタで構成されている。キャパシタ群406は、電荷転送用のキャパシタ(電荷転送用キャパシタ)406aと、寄生容量406b、406cとを含んでいる。
同様に、キャパシタ群407は電荷転送用キャパシタ407a、寄生容量407b、407cを含み、キャパシタ群408は電荷転送用キャパシタ408a、寄生容量408b、408cを含む。また、キャパシタ群409は電荷転送用キャパシタ409a、寄生容量409b、409cを含む。キャパシタ群406〜409については後に説明する。
Further, the charge pump circuit shown in FIG. 1 includes an output diode element 405. The diode elements 401, 402, 403, 404, and 405 are constituted by diode-connected MOS transistors. The capacitor group 406 includes a charge transfer capacitor (charge transfer capacitor) 406a and parasitic capacitances 406b and 406c.
Similarly, the capacitor group 407 includes a charge transfer capacitor 407a and parasitic capacitors 407b and 407c, and the capacitor group 408 includes a charge transfer capacitor 408a and parasitic capacitors 408b and 408c. The capacitor group 409 includes a charge transfer capacitor 409a and parasitic capacitances 409b and 409c. The capacitor groups 406 to 409 will be described later.

昇圧ステージI〜IVのダイオード素子401〜404、及び出力用ダイオード素子405は、直列に接続されている。また、昇圧ステージI、昇圧ステージIII(奇数段)のキャパシタ群406、408は、互いに直列に接続されている。昇圧ステージII、昇圧ステージIV(偶数段)のキャパシタ群407、409は、互いに直列に接続されている。
各ダイオード素子402〜405は、前段の昇圧ステージの電荷転送用キャパシタに蓄積された電荷を自昇圧ステージの電荷転送用キャパシタに転送してくる。また、ダイオード素子401は、入力された入力信号VINに応じた電荷を、昇圧ステージIの電荷転送用キャパシタ406aに転送する。
The diode elements 401 to 404 and the output diode element 405 of the boosting stages I to IV are connected in series. The capacitor groups 406 and 408 of the boost stage I and boost stage III (odd number stage) are connected in series with each other. Capacitor groups 407 and 409 of boost stage II and boost stage IV (even number stages) are connected in series with each other.
Each of the diode elements 402 to 405 transfers the charge accumulated in the charge transfer capacitor of the previous boosting stage to the charge transfer capacitor of the self boosting stage. Further, the diode element 401 transfers the electric charge according to the input signal VIN to the electric charge transfer capacitor 406a of the boosting stage I.

また、実施形態1のチャージポンプ回路は、クロック信号生成回路400を備えている。クロック信号生成回路400は、クロック信号Φ1、Φ2を生成する。このようなクロック信号生成回路400としては、一般的なクロック信号を発生させる回路が用いられる。昇圧ステージIのキャパシタ群406のダイオード素子401に接続されていない端子には、クロック信号Φ1が入力される。昇圧ステージIIのキャパシタ群407のダイオード素子402に接続されていない端子には、クロック信号Φ2が入力される。
クロック信号Φ1とクロック信号Φ2とは、互いに位相が反転する、逆相関係の信号である。昇圧ステージIVの出力は、ダイオード素子405を介して出力端子から出力信号VOUTとして外部に出力される。なお、入力端子VINにはクロックΦ2を入力することもできる。
The charge pump circuit according to the first embodiment includes a clock signal generation circuit 400. The clock signal generation circuit 400 generates clock signals Φ1 and Φ2. As such a clock signal generation circuit 400, a circuit that generates a general clock signal is used. The clock signal Φ1 is input to a terminal not connected to the diode element 401 of the capacitor group 406 of the boosting stage I. The clock signal Φ2 is input to a terminal not connected to the diode element 402 of the capacitor group 407 of the boosting stage II.
The clock signal Φ1 and the clock signal Φ2 are signals with opposite phases whose phases are inverted from each other. The output of the boosting stage IV is output as an output signal VOUT from the output terminal via the diode element 405. The clock Φ2 can also be input to the input terminal VIN.

(2)キャパシタ群及びMOSトランジスタ
図2は、図1に示した昇圧ステージを説明するための図であって、各キャパシタ群及びダイオード素子の断面図である。キャパシタ群406〜409は、P型半導体基板301上に形成された独立したN−ウェル(図中N−Wellと表記)302、N−ウェル302上に形成された第1ポリSi層303、第1ポリSi層303上に形成された第2ポリSi層304、第2ポリSi層304上に形成されたメタル導電層(以下、単にメタル層と記す)305を備えている。第1ポリSi層303は電荷転送用キャパシタ(例えば電荷転送用キャパシタ406a)の下部電極、第2ポリSi層304は電荷転送用キャパシタの上部電極となる。
(2) Capacitor Group and MOS Transistor FIG. 2 is a diagram for explaining the boosting stage shown in FIG. 1, and is a cross-sectional view of each capacitor group and a diode element. The capacitor groups 406 to 409 include an independent N-well (denoted as N-Well in the figure) 302 formed on the P-type semiconductor substrate 301, a first poly-Si layer 303 formed on the N-well 302, A second poly-Si layer 304 formed on the first poly-Si layer 303 and a metal conductive layer (hereinafter simply referred to as a metal layer) 305 formed on the second poly-Si layer 304 are provided. The first poly-Si layer 303 is a lower electrode of a charge transfer capacitor (for example, the charge transfer capacitor 406a), and the second poly-Si layer 304 is an upper electrode of the charge transfer capacitor.

第2ポリSi層304は前々段の昇圧ステージに接続される。第1ポリSi層303は、次々段の昇圧ステージへ接続される。また、N−ウェル302と電荷転送用キャパシタ406aの上層に配置されたメタル層305は、クロック信号Φ1またはクロック信号Φ2を供給する信号線のいずれか一方に接続される。
図2に示した構成において、第1ポリSi層303と第2ポリSi層304とによって構成されるキャパシタが電荷転送用キャパシタ406a、407a、408a、409aとなる。また、N−ウェル302と第1ポリSi層303との間に生じる容量が、寄生容量406b、407b、408b、409bとなる。第2ポリSi層304とメタル層305との間に生じる容量が、寄生容量406c、407c、408c、409cとなる。
The second poly-Si layer 304 is connected to the previous boosting stage. The first poly-Si layer 303 is connected to the subsequent boosting stage. Further, the metal layer 305 disposed above the N-well 302 and the charge transfer capacitor 406a is connected to one of signal lines for supplying the clock signal Φ1 or the clock signal Φ2.
In the configuration shown in FIG. 2, capacitors formed by the first poly-Si layer 303 and the second poly-Si layer 304 become charge transfer capacitors 406a, 407a, 408a, 409a. Further, the capacitance generated between the N-well 302 and the first poly-Si layer 303 becomes parasitic capacitances 406b, 407b, 408b, and 409b. The capacitance generated between the second poly-Si layer 304 and the metal layer 305 becomes parasitic capacitances 406c, 407c, 408c, and 409c.

なお、実施形態1では、電荷転送用キャパシタ406a、407a、408a、409aの容量をC、寄生容量406b、407b、408b、409bの容量をCs1、寄生容量406c、407c、408c、409cの容量をCs2とする。
キャパシタ群406において、寄生容量406b、406cの電荷転送用キャパシタ406aに接続されていない端子には、クロック信号Φ1が供給されている。また、キャパシタ群408においても、同様に、寄生容量408b、408cの電荷転送用キャパシタ408aに接続されていない端子にクロック信号Φ1が供給されている。偶数段の昇圧ステージでは、寄生容量407b、407cの電荷転送用キャパシタ407aに接続されていない端子と、寄生容量409b、409cの電荷転送用キャパシタ407aに接続されていない端子とにクロック信号Φ2が供給されている。
In the first embodiment, the capacitance of the charge transfer capacitors 406a, 407a, 408a, and 409a is C, the capacitance of the parasitic capacitors 406b, 407b, 408b, and 409b is Cs1, and the capacitance of the parasitic capacitors 406c, 407c, 408c, and 409c is Cs2. And
In the capacitor group 406, the clock signal Φ1 is supplied to the terminals of the parasitic capacitors 406b and 406c that are not connected to the charge transfer capacitor 406a. Similarly, in the capacitor group 408, the clock signal Φ1 is supplied to the terminals of the parasitic capacitors 408b and 408c that are not connected to the charge transfer capacitor 408a. In the even-numbered boosting stage, the clock signal Φ2 is supplied to a terminal not connected to the charge transfer capacitor 407a of the parasitic capacitors 407b and 407c and a terminal not connected to the charge transfer capacitor 407a of the parasitic capacitors 409b and 409c. Has been.

昇圧ステージI、IIIのN−ウェル302とメタル層305にクロック信号Φ1が供給され、昇圧ステージII、IVのN−ウェル302とメタル層305にクロック信号Φ2が供給されることにより、昇圧ステージI〜IVの各々において、N−ウェル302、第1ポリSi層303によって形成される寄生容量406bと、第1ポリSi層303、第2ポリSi層304によって形成される電荷転送用キャパシタ406a、第2ポリSi層304、メタル層305によって形成される寄生容量406cを同一のクロック信号で駆動することができる。   The clock signal Φ1 is supplied to the N-well 302 and the metal layer 305 of the boosting stages I and III, and the clock signal Φ2 is supplied to the N-well 302 and the metal layer 305 of the boosting stages II and IV. To IV, a parasitic capacitance 406b formed by the N-well 302 and the first poly-Si layer 303, a charge transfer capacitor 406a formed by the first poly-Si layer 303 and the second poly-Si layer 304, The parasitic capacitance 406c formed by the two poly Si layer 304 and the metal layer 305 can be driven by the same clock signal.

図2に示したMOSトランジスタ311は、ダイオード接続され、図1に示したダイオード素子(例えばダイオード素子401)を構成している。MOSトランジスタ311は、N−ウェル302とは独立のN−ウェル310上に形成されていて、N−ウェル310とは導電型の極性が異なるP型MOSトランジスタとして構成される。
MOSトランジスタ311のカソードは、次段の昇圧ステージに含まれる電荷転送用キャパシタの第1ポリSi層303、第2ポリSi層304のいずれか一方に接続されている。また、MOSトランジスタ311のアノードから電荷が入力され、入力された電荷はカソードから他の次段の昇圧ステージに含まれる第1ポリSi層303、第2ポリSi層304のいずれか一方に出力される。このようにMOSトランジスタ311と電荷転送用キャパシタとを接続することにより、昇圧ステージは、複数段に接続されている。
The MOS transistor 311 shown in FIG. 2 is diode-connected to constitute the diode element (for example, the diode element 401) shown in FIG. The MOS transistor 311 is formed on an N-well 310 independent of the N-well 302, and is configured as a P-type MOS transistor having a conductivity type polarity different from that of the N-well 310.
The cathode of the MOS transistor 311 is connected to one of the first poly-Si layer 303 and the second poly-Si layer 304 of the charge transfer capacitor included in the next boosting stage. Charge is input from the anode of the MOS transistor 311, and the input charge is output from the cathode to one of the first poly-Si layer 303 and the second poly-Si layer 304 included in the other next boosting stage. The By thus connecting the MOS transistor 311 and the charge transfer capacitor, the boosting stage is connected to a plurality of stages.

(3)チャージポンプ回路の動作
実施形態1のチャージポンプ回路は、図5に示したCockcroft−Walton型チャージポンプ回路と同様に、クロック信号Φ1がLow、クロック信号Φ2がHighのとき、入力信号VINにより、ノードN41を通じて電荷の移動が起こり得る電荷転送用キャパシタ(以降、ノードN41に付随すると記す)406a、寄生容量406c、408bに、ダイオード素子401を介して電荷が注入される。また、ノードN42に付随する電荷転送用キャパシタ407a、寄生容量407c、409bから、ノードN43に付随する電荷転送用キャパシタ408a、寄生容量408cに、ダイオード素子403を介して電荷が分配される。
(3) Operation of Charge Pump Circuit The charge pump circuit according to the first embodiment is similar to the Cockcroft-Walton type charge pump circuit shown in FIG. 5 when the clock signal Φ1 is Low and the clock signal Φ2 is High. As a result, charges are injected into the charge transfer capacitor (hereinafter referred to as accompanying the node N41) 406a and the parasitic capacitors 406c and 408b through the diode element 401. Further, charges are distributed through the diode element 403 from the charge transfer capacitor 407a and the parasitic capacitors 407c and 409b associated with the node N42 to the charge transfer capacitor 408a and the parasitic capacitor 408c associated with the node N43.

一方、クロック信号Φ1がhigh、クロック信号Φ2がLowのとき、ノードN41に付随する電荷転送用キャパシタ406a、寄生容量406c、408bから、ノードN42に付随する電荷転送用キャパシタ407a、寄生容量407c、409bに、ダイオード素子402を介して電荷が分配される。また、ノードN43に付随する電荷転送用キャパシタ408a、寄生容量408cから、ノードN44に付随する電荷転送用キャパシタ409a、寄生容量409cへ、ダイオード素子404を介して電荷が分配される。   On the other hand, when the clock signal Φ1 is high and the clock signal Φ2 is Low, the charge transfer capacitor 406a and the parasitic capacitors 406c and 408b associated with the node N41 are changed to the charge transfer capacitor 407a and the parasitic capacitors 407c and 409b associated with the node N42. In addition, charge is distributed through the diode element 402. Further, charges are distributed through the diode element 404 from the charge transfer capacitor 408a and parasitic capacitance 408c associated with the node N43 to the charge transfer capacitor 409a and parasitic capacitance 409c associated with the node N44.

以上のように、逆位相のクロック信号Φ1、Φ2にしたがってチャージポンプ回路を動作させることにより、キャパシタ群406、407、408、409の間で順次電荷が転送され、入力端子VINにかかる電圧が昇圧される。昇圧された電圧は、VOUTとして外部に出力される。
前記したように、実施形態1では、寄生容量406b、406c、寄生容量408b、408cの一方の端子にはクロック信号Φ1が供給されている。また、寄生容量407b、407c、寄生容量409b、409cの一方の端子にはクロック信号Φ2が供給されている。このため、各寄生容量の電荷は、同じノードに付随する電荷転送用キャパシタの電荷と同じタイミングで充放電されることになる。したがって、各昇圧ステージにおいて、前段の昇圧ステージの電荷転送用キャパシタに蓄えられた電荷をロスすることなく自昇圧ステージに転送することができる。この結果、実施形態1は、効率よく所望の高電圧を生成することができる。
As described above, by operating the charge pump circuit according to the anti-phase clock signals Φ1 and Φ2, charges are sequentially transferred between the capacitor groups 406, 407, 408, and 409, and the voltage applied to the input terminal VIN is boosted. Is done. The boosted voltage is output to the outside as VOUT.
As described above, in the first embodiment, the clock signal Φ1 is supplied to one terminal of the parasitic capacitors 406b and 406c and the parasitic capacitors 408b and 408c. The clock signal Φ2 is supplied to one terminal of the parasitic capacitors 407b and 407c and the parasitic capacitors 409b and 409c. For this reason, the charge of each parasitic capacitor is charged and discharged at the same timing as the charge of the charge transfer capacitor attached to the same node. Therefore, in each boosting stage, the charge stored in the charge transfer capacitor of the preceding boosting stage can be transferred to the self boosting stage without loss. As a result, the first embodiment can efficiently generate a desired high voltage.

以上説明した実施形態1は、一般的なCockcroft−Walton型チャージポンプ回路を利用してチャージポンプ回路を構成したものである。そして、Cockcroft−Walton型チャージポンプ回路が、昇圧段数によらず各昇圧ステージの電荷転送用キャパシタの電極間にかかる電位差がクロック振幅で決まる一定値である点に着目し、昇圧ステージ数が多くなるほど寄生容量による電荷ロスが大きくなるというCockcroft−Walton型チャージポンプ回路の欠点を解決したものである。   In the first embodiment described above, a charge pump circuit is configured using a general Cockcroft-Walton type charge pump circuit. The Cockcroft-Walton type charge pump circuit pays attention to the fact that the potential difference applied between the electrodes of the charge transfer capacitor of each boosting stage is a constant value determined by the clock amplitude regardless of the number of boosting stages. This solves the drawback of the Cockcroft-Walton type charge pump circuit in which charge loss due to parasitic capacitance increases.

このような実施形態1によれば、高電圧を生成するため、さらに昇圧ステージの段数を増やしたとしても、後段の昇圧ステージにおいて電荷転送用キャパシタにかかる電圧が前段に比べて高まることがない。したがって、後段の昇圧ステージにおいても特に高耐圧のキャパシタを使用する必要がなく、特別な高耐圧素子をもたない標準プロセスを用いて、従来回路で問題となった寄生容量による昇圧電位の低下を抑圧することができる。   According to the first embodiment, even if the number of boosting stages is further increased in order to generate a high voltage, the voltage applied to the charge transfer capacitor in the subsequent boosting stage does not increase compared to the previous stage. Therefore, it is not necessary to use a capacitor with a particularly high breakdown voltage in the subsequent boosting stage. Using a standard process having no special high breakdown voltage element, the boosted potential can be reduced due to the parasitic capacitance that has become a problem in the conventional circuit. Can be suppressed.

さらに、実施形態1では、電荷転送用キャパシタの電極層に、2層のポリSi層を用いている。しかし、実施形態1は、このような構成に限定されるものでなく、2層の電極層の一方をポリSi層、他方を金属層、あるいは2層の電極層の両方を金属層にしてもよい。このようにした場合でも、寄生容量に電荷転送用キャパシタと同様のクロック信号を与えて充放電させることにより、以上述べた実施形態1と同様の効果を得ることができる。
なお、実施形態1は、上記したように、昇圧ステージを4段設ける構成に限定されるものでなく、任意の段数の昇圧ステージを設けることができる。
Furthermore, in the first embodiment, two poly-Si layers are used for the electrode layer of the charge transfer capacitor. However, Embodiment 1 is not limited to such a configuration, and one of the two electrode layers is a poly-Si layer, the other is a metal layer, or both of the two electrode layers are metal layers. Good. Even in this case, the same effect as that of the first embodiment described above can be obtained by charging and discharging the parasitic capacitance by applying the same clock signal as that of the charge transfer capacitor.
As described above, the first embodiment is not limited to the configuration in which four boosting stages are provided, and any number of boosting stages can be provided.

(実施形態2)
次に、本発明の実施形態2のチャージポンプ回路を説明する。
(1)チャージポンプ回路の構成
図3は、実施形態2のチャージポンプ回路の全体を説明するための図である。図3に示したチャージポンプ回路は、Dickson型チャージポンプ回路に本発明を適用した実施形態である。
図示したチャージポンプ回路は、4段の昇圧ステージI、II、III、IVによって構成されている。昇圧ステージIは、ダイオード素子601と、ダイオード素子601に一端が接続された電荷転送用キャパシタ606、寄生容量610を含んでいる。また、昇圧ステージIIは、ダイオード素子602、ダイオード素子602に一端が接続された電荷転送用キャパシタ607、寄生容量611を含み、昇圧ステージIIIは、ダイオード素子603、ダイオード素子603に一端が接続された電荷転送用キャパシタ608、寄生容量612を含む。さらに、昇圧ステージIVは、ダイオード素子604、ダイオード素子604に一端が接続された電荷転送用キャパシタ609、寄生容量613を含んでいる。
(Embodiment 2)
Next, the charge pump circuit according to the second embodiment of the present invention will be described.
(1) Configuration of Charge Pump Circuit FIG. 3 is a diagram for explaining the entire charge pump circuit of the second embodiment. The charge pump circuit shown in FIG. 3 is an embodiment in which the present invention is applied to a Dickson type charge pump circuit.
The illustrated charge pump circuit includes four boosting stages I, II, III, and IV. The boosting stage I includes a diode element 601, a charge transfer capacitor 606 having one end connected to the diode element 601, and a parasitic capacitance 610. The boost stage II includes a diode element 602, a charge transfer capacitor 607 having one end connected to the diode element 602, and a parasitic capacitance 611. The boost stage III has one end connected to the diode element 603 and the diode element 603. A charge transfer capacitor 608 and a parasitic capacitance 612 are included. Further, the boosting stage IV includes a diode element 604, a charge transfer capacitor 609 having one end connected to the diode element 604, and a parasitic capacitance 613.

昇圧ステージIのダイオード素子601には、入力信号VINが入力される。ダイオード素子601、602、603、604は直列に接続されていて、ダイオード素子604は、さらに出力端子に接続されたダイオード素子605と直列に接続されている。ダイオード素子605からは、出力信号VOUTが外部に出力される。電荷転送用キャパシタ606、607、608、609の容量をC、寄生容量610、611、612、613の容量をCs3とする。
各昇圧ステージにおいて、電荷転送用キャパシタは、ダイオード素子のカソードに接続されている。電荷転送用キャパシタとダイオード素子との接続ノードを、各々N61、N62、N63、N64と記す。
The input signal VIN is input to the diode element 601 of the boosting stage I. The diode elements 601, 602, 603, and 604 are connected in series, and the diode element 604 is further connected in series with the diode element 605 connected to the output terminal. An output signal VOUT is output from the diode element 605 to the outside. The capacitances of the charge transfer capacitors 606, 607, 608, and 609 are C, and the capacitances of the parasitic capacitors 610, 611, 612, and 613 are Cs3.
In each boosting stage, the charge transfer capacitor is connected to the cathode of the diode element. Connection nodes between the charge transfer capacitor and the diode element are denoted as N61, N62, N63, and N64, respectively.

また、実施形態2のチャージポンプ回路は、クロック信号生成回路600を備えている。クロック信号生成回路600は、互いに逆位相関係にあるクロック信号Φ1、クロック信号Φ2を生成する。昇圧ステージIの電荷転送用キャパシタ606、寄生容量610の一方の端子には、クロック信号Φ1が供給されている。昇圧ステージIIIの電荷転送用キャパシタ608、寄生容量612の一方の端子にも、クロック信号Φ1が供給されている。また、昇圧ステージIIの電荷転送用キャパシタ607、寄生容量611の一方の端子には、クロック信号Φ2が供給されている。昇圧ステージIVの電荷転送用キャパシタ609、寄生容量613の一方の端子にも、クロック信号Φ2が供給されている。   The charge pump circuit according to the second embodiment includes a clock signal generation circuit 600. The clock signal generation circuit 600 generates a clock signal Φ1 and a clock signal Φ2 that are in opposite phase relation to each other. The clock signal Φ 1 is supplied to one terminal of the charge transfer capacitor 606 and the parasitic capacitance 610 in the boost stage I. The clock signal Φ1 is also supplied to one terminal of the charge transfer capacitor 608 and the parasitic capacitance 612 of the boost stage III. The clock signal Φ2 is supplied to one terminal of the charge transfer capacitor 607 and the parasitic capacitance 611 in the boosting stage II. The clock signal Φ2 is also supplied to one terminal of the charge transfer capacitor 609 and the parasitic capacitance 613 of the boosting stage IV.

(2)電荷転送用キャパシタ及び寄生容量
図4は、図3に示した各昇圧ステージの、電荷転送用キャパシタ及び寄生容量を説明するための図であって、電荷転送用キャパシタ及び寄生容量の断面図である。実施形態2の電荷転送用キャパシタ及び寄生容量は、電荷転送用キャパシタの下部電極となる第2メタル層502、電荷転送用キャパシタの上部電極となる第3メタル層503、第2メタル層の下層に形成された第1メタル層501を備えている。
第3メタル層503には、クロック信号Φ1、またはクロック信号Φ2が供給されている。電荷転送用キャパシタでは、第2メタル層502が、ダイオード素子のカソード端子に接続される。また、第1メタル層501には、第3メタル層に接続された信号線から供給されるクロック信号Φ1、クロック信号Φ2のいずれか一方と同じクロック信号が供給される。
(2) Charge Transfer Capacitor and Parasitic Capacitance FIG. 4 is a diagram for explaining the charge transfer capacitor and the parasitic capacitance of each boosting stage shown in FIG. FIG. The charge transfer capacitor and the parasitic capacitance of the second embodiment are formed in the second metal layer 502 that is the lower electrode of the charge transfer capacitor, the third metal layer 503 that is the upper electrode of the charge transfer capacitor, and the lower layer of the second metal layer. The formed first metal layer 501 is provided.
The third metal layer 503 is supplied with the clock signal Φ1 or the clock signal Φ2. In the charge transfer capacitor, the second metal layer 502 is connected to the cathode terminal of the diode element. The first metal layer 501 is supplied with the same clock signal as the clock signal Φ1 or the clock signal Φ2 supplied from the signal line connected to the third metal layer.

(3)チャージポンプ回路の動作
次に、図3に示したチャージポンプ回路の動作を説明する。クロック信号Φ1がLow、クロック信号Φ2がHighのとき、入力信号VINによってノードN61に付随する電荷転送用キャパシタ606、寄生容量610に、ダイオード素子601を介して電荷が注入される。また、ノードN62に付随する電荷転送用キャパシタ607、寄生容量611から、ノードN63に付随する荷転送用キャパシタ608、寄生容量612に、ダイオード素子603を介して電荷が分配される。
(3) Operation of Charge Pump Circuit Next, the operation of the charge pump circuit shown in FIG. 3 will be described. When the clock signal .PHI.1 is Low and the clock signal .PHI.2 is High, charges are injected through the diode element 601 into the charge transfer capacitor 606 and the parasitic capacitance 610 associated with the node N61 by the input signal VIN. Further, charges are distributed via the diode element 603 from the charge transfer capacitor 607 and the parasitic capacitance 611 associated with the node N62 to the load transfer capacitor 608 and the parasitic capacitance 612 associated with the node N63.

一方、クロック信号Φ1がHigh、クロック信号Φ2がLowのとき、ノードN61に付随する電荷転送用キャパシタ606、寄生容量610から、ノードN62に付随する電荷転送用キャパシタ607、寄生容量611に、ダイオード素子602を介して電荷が分配される。また、ノードN63に付随する電荷転送用キャパシタ608、寄生容量612から、ノードN64に付随する電荷転送用キャパシタ609、寄生容量613に、ダイオード素子604を介して電荷が分配される。   On the other hand, when the clock signal Φ1 is High and the clock signal Φ2 is Low, the charge transfer capacitor 606 and the parasitic capacitance 610 associated with the node N61 are changed from the charge transfer capacitor 607 and the parasitic capacitance 611 associated with the node N62 to the diode element. Charge is distributed via 602. Further, charges are distributed through the diode element 604 from the charge transfer capacitor 608 and parasitic capacitance 612 associated with the node N63 to the charge transfer capacitor 609 and parasitic capacitance 613 associated with the node N64.

以上のように、互いに逆相関係にあるクロック信号Φ1、Φ2にしたがってチャージポンプ回路を動作させることにより、各昇圧ステージの電荷転送用キャパシタ及び寄生容量の電荷が、順次次段の昇圧ステージに転送される。電荷の転送により、入力端子VINにかかる電圧とクロックΦ1とΦ2の振幅電圧によって決定される電位まで各昇圧ステージの電荷転送用キャパシタC及び寄生容量Cs3に電荷が蓄積されることで昇圧電位が得られ、昇圧された電圧はVOUTとして外部に出力される。なお、入力端子VINにはクロックΦ2を入力することもできる。   As described above, by operating the charge pump circuit according to the clock signals Φ1 and Φ2 that are in opposite phase to each other, the charge transfer capacitor of each boost stage and the charge of the parasitic capacitance are sequentially transferred to the next boost stage. Is done. As a result of the charge transfer, charges are accumulated in the charge transfer capacitor C and the parasitic capacitance Cs3 in each boosting stage to a potential determined by the voltage applied to the input terminal VIN and the amplitude voltages of the clocks Φ1 and Φ2, thereby obtaining a boosted potential. The boosted voltage is output to the outside as VOUT. The clock Φ2 can also be input to the input terminal VIN.

以上説明した実施形態2のチャージポンプ回路は、各昇圧ステージの電荷転送用キャパシタに付随する寄生容量を電荷転送用キャパシタの一部として取り込んでいる。このため、図6に示した従来のDickson型チャージポンプ回路と比較すると、電荷転送用キャパシタに付随する寄生容量による電荷転送用キャパシタの電荷ロスをなくすことができる点で有利である。
すなわち、実施形態2の電荷転送用キャパシタは、図4に示したように、電荷を保持する電極である第2メタル層502の上下を、第1メタル層501、第3メタル層503によって挟み込むよう構成される。
The charge pump circuit according to the second embodiment described above incorporates the parasitic capacitance associated with the charge transfer capacitor of each boosting stage as a part of the charge transfer capacitor. Therefore, compared with the conventional Dickson type charge pump circuit shown in FIG. 6, it is advantageous in that the charge loss of the charge transfer capacitor due to the parasitic capacitance associated with the charge transfer capacitor can be eliminated.
In other words, as shown in FIG. 4, the charge transfer capacitor according to the second embodiment is sandwiched between the first metal layer 501 and the third metal layer 503 above and below the second metal layer 502 that is an electrode for holding charges. Composed.

このような構成により、実施形態2では、第2メタル層502と第1メタル層501との間に生じる寄生容量Cs3を、電荷転送用キャパシタの容量Cの一部とみなすことができる。このため、実施形態2は、電荷転送用キャパシタに蓄積された電荷の寄生容量によるロスをなくすことができる。このため、実施形態2では、寄生容量の単位面積当たりの容量値が小さい場合にも、寄生容量による電荷ロスの増大を抑えることができる。   With this configuration, in the second embodiment, the parasitic capacitance Cs3 generated between the second metal layer 502 and the first metal layer 501 can be regarded as a part of the capacitance C of the charge transfer capacitor. Therefore, the second embodiment can eliminate the loss due to the parasitic capacitance of the charge accumulated in the charge transfer capacitor. For this reason, in Embodiment 2, even when the capacitance value per unit area of the parasitic capacitance is small, an increase in charge loss due to the parasitic capacitance can be suppressed.

なお、実施形態2は、上記した構成に限定されるものではない。例えば、実施形態2では、図4に示したように、電荷転送用キャパシタの電極に、第1メタル層501、第2メタル層502を用いている。しかし、実施形態2の電荷転送用キャパシタの電極の一方、あるいは両方に、メタル以外の部材の導電層(例えばポリSi層)を用いることも可能である。このような場合においても、実施形態2は、上記した効果と同様の効果を得ることができる。   The second embodiment is not limited to the configuration described above. For example, in the second embodiment, as illustrated in FIG. 4, the first metal layer 501 and the second metal layer 502 are used for the electrodes of the charge transfer capacitor. However, it is also possible to use a conductive layer (for example, a poly-Si layer) of a member other than metal for one or both of the electrodes of the charge transfer capacitor of the second embodiment. Even in such a case, the second embodiment can obtain the same effects as those described above.

以上説明した本発明は、複数段に昇圧ステージを接続して構成され、各昇圧ステージにおいて寄生容量が生じ得るチャージポンプ回路であれば、どのようなチャージポンプ回路に適用しても電荷ロスの少ないチャージポンプ回路を提供することができる。特に、Cockcroft−Walton型チャージポンプ回路に適用すれば、昇圧ステージの段数に関わらず高耐圧のキャパシタを用いる必要がないチャージポンプ回路を適用することができる。   The present invention described above is configured by connecting boosting stages to a plurality of stages, and is low in charge loss regardless of which charge pump circuit is applied as long as it is a charge pump circuit capable of generating parasitic capacitance in each boosting stage. A charge pump circuit can be provided. In particular, when applied to a Cockcroft-Walton type charge pump circuit, it is possible to apply a charge pump circuit that does not require the use of a high withstand voltage capacitor regardless of the number of boosting stages.

400,600 クロック信号生成回路
401,402,403,404,405,601,602,603,604,605 ダイオード素子
301 P型半導体基板
302,310 N−ウェル
303 第1ポリSi層
304 第2ポリSi層
305,501,502,503 メタル層
406,407,408,409 キャパシタ群
406a,407a,408a,409a,606,607,608,609 電荷転送用キャパシタ
406b,406c,407b,407c,408b,408c,409b,409c,610,611,612,613 寄生容量
311 MOSトランジスタ
400, 600 Clock signal generation circuit 401, 402, 403, 404, 405, 601, 602, 603, 604, 605 Diode element 301 P-type semiconductor substrate 302, 310 N-well 303 First poly-Si layer 304 Second poly-Si Layer 305, 501, 502, 503 Metal layer 406, 407, 408, 409 Capacitor group 406a, 407a, 408a, 409a, 606, 607, 608, 609 Charge transfer capacitors 406b, 406c, 407b, 407c, 408b, 408c, 409b, 409c, 610, 611, 612, 613 Parasitic capacitance 311 MOS transistor

Claims (8)

昇圧ステージを複数段に接続して構成されるチャージポンプ回路であって、
前記昇圧ステージの各々は、
第1電極及び該第1電極上に形成される第2電極によって構成されるキャパシタと、
入力信号、または前段の前記キャパシタに蓄積された電荷を自昇圧ステージの前記キャパシタに転送するダイオード素子と、
前記キャパシタの充電、放電のタイミングを制御するクロック信号を、前記キャパシタに供給するクロック信号供給手段と、
を含み、
前記キャパシタの前記第1電極、前記第2電極の少なくとも一方が、導電層と対向して配置され、
前記クロック信号供給手段は、前記キャパシタと共に、前記導電層にも前記キャパシタに供給された前記クロック信号を供給することを特徴とするチャージポンプ回路。
A charge pump circuit configured by connecting a plurality of boosting stages,
Each of the boosting stages includes
A capacitor composed of a first electrode and a second electrode formed on the first electrode;
A diode element for transferring an input signal or a charge accumulated in the capacitor in the previous stage to the capacitor in the self-boosting stage;
A clock signal supply means for supplying a clock signal for controlling the timing of charging and discharging the capacitor to the capacitor;
Including
At least one of the first electrode and the second electrode of the capacitor is disposed to face the conductive layer;
The charge pump circuit, wherein the clock signal supply means supplies the clock signal supplied to the capacitor to the conductive layer together with the capacitor.
前記クロック信号供給手段は、
複数段に接続された前記昇圧ステージのうち、第1の昇圧ステージの前記キャパシタ及び前記導電層に第1のクロック信号を供給し、前記第1の昇圧ステージに接続された第2の昇圧ステージの前記キャパシタ及び前記導電層に、前記第1のクロック信号と位相が180度反転した第2のクロック信号を供給し、
前記第1の昇圧ステージの前記キャパシタが放電されるタイミングで、前記第2の昇圧ステージの前記キャパシタを充電させることを特徴とする請求項1に記載のチャージポンプ回路。
The clock signal supply means includes
Of the boosting stages connected to a plurality of stages, the first clock signal is supplied to the capacitor and the conductive layer of the first boosting stage, and the second boosting stage connected to the first boosting stage is connected. Supplying the capacitor and the conductive layer with a second clock signal that is 180 degrees out of phase with the first clock signal;
The charge pump circuit according to claim 1, wherein the capacitor of the second boost stage is charged at a timing when the capacitor of the first boost stage is discharged.
前記キャパシタの前記第1電極、前記第2電極は、ポリシリコンまたは金属の少なくとも一方を含む導電層であることを特徴とする請求項1または2に記載のチャージポンプ回路。   3. The charge pump circuit according to claim 1, wherein the first electrode and the second electrode of the capacitor are conductive layers including at least one of polysilicon and metal. 前記導電層が、前記第1電極下の基板に形成された第1ウェル層、前記第2電極よりも上方に形成されたポリシリコンまたは金属の少なくとも一方を含む導電層の少なくとも一方であることを特徴とする請求項1から3のいずれか1項に記載のチャージポンプ回路。   The conductive layer is at least one of a first well layer formed on a substrate below the first electrode, and a conductive layer containing at least one of polysilicon or metal formed above the second electrode. The charge pump circuit according to any one of claims 1 to 3, wherein the charge pump circuit is characterized in that: 前記複数段に接続された複数の昇圧ステージが、Cockcroft−Walton型回路を構成することを特徴とする請求項1から4のいずれか1項に記載のチャージポンプ回路。   5. The charge pump circuit according to claim 1, wherein the plurality of boosting stages connected to the plurality of stages constitute a Cockcroft-Walton type circuit. 6. 前記複数段に接続された複数の昇圧ステージが、Dickson型回路を構成することを特徴とする請求項1から4のいずれか1項に記載のチャージポンプ回路。   5. The charge pump circuit according to claim 1, wherein the plurality of boosting stages connected to the plurality of stages constitute a Dickson type circuit. 6. 前記キャパシタは、前記第1電極下部に形成される第1ウェル上に形成され、
前記ダイオード素子は、
前記第1ウェルと独立に形成された第2ウェル上に形成され、かつ当該第2ウェルと導電型の極性が異なるMOSトランジスタ素子を含み、
前記MOSトランジスタは、前記MOSトランジスタのドレイン端子とゲート端子及び第2ウェルとが接続されてダイオード素子として働き、
カソードが自昇圧ステージに含まれる前記キャパシタの前記第1電極、前記第2電極のいずれか一方に接続され、
アノードから電荷を入力し、入力された電荷を前記カソードから自昇圧ステージに含まれる前記第1電極、前記第2電極のいずれか一方に出力し、
前記昇圧ステージは、
各々の前記昇圧ステージのカソードが次段の前記昇圧ステージのダイオード素子のアノードに接続されることによって複数段に接続されてなり、
複数段に接続された前記昇圧ステージにおいて、
前記第1クロック信号が1段目の前記昇圧ステージのキャパシタに供給され、
前記第2クロック信号が2段目の前記昇圧ステージのキャパシタに供給され、
3段目以降の前記昇圧ステージのキャパシタが、前々段の前記昇圧ステージの出力に接続され、
奇数段目の前記昇圧ステージの前記第1ウェルに前記第1クロック信号が供給され、偶数段目の前記昇圧ステージの前記第1ウェルに前記第2クロック信号が供給されることにより、前記昇圧ステージの各々において、前記第1ウェルと前記第1電極によって形成される寄生キャパシタと、前記第1電極、前記第2電極によって形成される前記キャパシタとを同一のクロック信号で駆動することを特徴とする請求項2から5のいずれか1項に記載のチャージポンプ回路。
The capacitor is formed on a first well formed under the first electrode,
The diode element is
A MOS transistor element formed on a second well formed independently of the first well and having a conductivity type different from that of the second well;
The MOS transistor is connected to the drain terminal, the gate terminal, and the second well of the MOS transistor, and functions as a diode element.
A cathode is connected to one of the first electrode and the second electrode of the capacitor included in the self-boosting stage;
An electric charge is input from the anode, and the input electric charge is output from the cathode to one of the first electrode and the second electrode included in the self-boosting stage,
The boosting stage includes
The cathode of each boosting stage is connected to a plurality of stages by being connected to the anode of the diode element of the next boosting stage,
In the boosting stage connected to a plurality of stages,
The first clock signal is supplied to a capacitor of the first boosting stage;
The second clock signal is supplied to a capacitor of the second boosting stage;
The capacitor of the boosting stage after the third stage is connected to the output of the boosting stage of the preceding stage,
The first clock signal is supplied to the first well of the odd-numbered boosting stage, and the second clock signal is supplied to the first well of the even-numbered boosting stage. In each of the above, the parasitic capacitor formed by the first well and the first electrode, and the capacitor formed by the first electrode and the second electrode are driven by the same clock signal. The charge pump circuit according to claim 2.
複数段に接続された前記昇圧ステージのうち、奇数段目の前記昇圧ステージにおいて、前記第2電極よりも上方に形成された前記導電層に前記第1クロック信号が供給され、偶数段目の前記昇圧ステージにおいて、前記第2電極よりも上方に形成された前記導電層に前記第2クロック信号が供給されることにより、前記昇圧ステージの各々において、前記第1電極、前記第2電極によって形成される前記キャパシタと、前記第2電極と前記第2電極よりも上方に形成された前記導電層によって形成される寄生キャパシタとを同一のクロック信号で駆動することを特徴とする請求項7に記載のチャージポンプ回路。   Among the boosting stages connected to a plurality of stages, in the odd-numbered boosting stages, the first clock signal is supplied to the conductive layer formed above the second electrode, and the even-numbered stages In the boosting stage, the second clock signal is supplied to the conductive layer formed above the second electrode, whereby each of the boosting stages is formed by the first electrode and the second electrode. 8. The capacitor according to claim 7, wherein the capacitor and the parasitic capacitor formed by the conductive layer formed above the second electrode and the second electrode are driven by the same clock signal. Charge pump circuit.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2014107415A (en) * 2012-11-28 2014-06-09 Renesas Electronics Corp Capacitor, charge pump circuit, and semiconductor device
JP2019096821A (en) * 2017-11-27 2019-06-20 ラピスセミコンダクタ株式会社 Semiconductor device

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH08149799A (en) * 1994-11-22 1996-06-07 Citizen Watch Co Ltd Booster circuit and drive method therefor
JP2000057790A (en) * 1998-08-05 2000-02-25 Ricoh Co Ltd Voltage-generating circuit
JP2003060042A (en) * 2001-08-09 2003-02-28 Denso Corp Semiconductor device
JP2005353760A (en) * 2004-06-09 2005-12-22 Toshiba Corp Semiconductor integrated circuit, boosting circuit and capacitor
JP2008205121A (en) * 2007-02-19 2008-09-04 Toshiba Corp Semiconductor device and manufacturing method therefor

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH08149799A (en) * 1994-11-22 1996-06-07 Citizen Watch Co Ltd Booster circuit and drive method therefor
JP2000057790A (en) * 1998-08-05 2000-02-25 Ricoh Co Ltd Voltage-generating circuit
JP2003060042A (en) * 2001-08-09 2003-02-28 Denso Corp Semiconductor device
JP2005353760A (en) * 2004-06-09 2005-12-22 Toshiba Corp Semiconductor integrated circuit, boosting circuit and capacitor
JP2008205121A (en) * 2007-02-19 2008-09-04 Toshiba Corp Semiconductor device and manufacturing method therefor

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2014107415A (en) * 2012-11-28 2014-06-09 Renesas Electronics Corp Capacitor, charge pump circuit, and semiconductor device
JP2019096821A (en) * 2017-11-27 2019-06-20 ラピスセミコンダクタ株式会社 Semiconductor device
CN109994469A (en) * 2017-11-27 2019-07-09 拉碧斯半导体株式会社 Semiconductor device
JP7103780B2 (en) 2017-11-27 2022-07-20 ラピスセミコンダクタ株式会社 Semiconductor equipment
CN109994469B (en) * 2017-11-27 2023-11-07 拉碧斯半导体株式会社 Semiconductor device with a semiconductor device having a plurality of semiconductor chips

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