200843347 ► 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明係有關一種充電泵電路，尤其有關一種具備有 產生負電位的負電位產生充電泵電路與產生正電位的正電 位產生充電泵電路之充電泵電路。 【先前技術】 一般而言，充電泵電路係串聯連接電荷傳輸m〇s (Metal 0xide Semiconduct〇r ;金屬氧化物半導體）電晶體而 構成多級的泵區（pumping packet)，以將輸入電位予以昇壓 之電路，例如廣泛使用於顯示裝置的驅動電路的電源電路^ 在驅動電路等之LSI(large_scale integmi〇n;大型積體 電路）中，會有將接地f位VSS作為基準且需要正電位與 負電位之情形。在此情形中’係將產生負電位的負電位產 生充電泵電路與產生正電位的正電位產生充電果電路形 在一個P型半導體基板上。 藉由負電位產生充電泵電路所產生的負電位會施加至 p型半導體基板。此外’於P型半導體基板的表面形成n 型井’並在N型井(well)形成正電位產生充電泵電路，且 正电位產生充電泵電路的正電位會施加至N型井。 在上述充電泵電路中，正電位產生充電泵電路與負電 位產生充電泵电路會同時進行動作，或者會使正電位產生 充電泵電路先動作以產生正電位，再使用此正電位使負電 位產生充電泵電路動作。 、 關於充電泵電路係記载於專利文獻卜2。 5 319951 200843347 專利文獻i : 專利文獻2 : 【發明内容】 曰本特開2001-231249號公報 曰本特開2001-286125號公報 (發明所欲解決之課題） 壓之:;：。充電泵電路中’會有無法正常地進行昇 2 纟 I 14圖來說明其原因。在ρ型半導體基 ==面形成Ν型井u，在Ν型井η中形成正電位 產生充琶泵電路的電荷傳輪M0S電 M〇S電晶體雖為複數個系仏了傳輸 正電位產生充電泵電路的輸出電位H=!:示用以輸出 ^ TUOC ^ θ ^ 7叛出电位HV之取終級的電荷傳 二係婉：曰:脰MP。正電位產生充電泵電路的正輸出電位 型井ι、Γ。形成在N型井U表面的N+型擴散層而施加至N 型井U鄰接的P型半導體基板1〇的表面形成 例=_電晶體MN°Nit道型M〇S電晶體_係 用以供給時脈⑽叫至負電位產生充電泵電路之時 通道型M〇S電晶體，且對此N通道型M0S 電曰曰體隨極之N+型擴散層13施加接地電位MS。 此外，鄰接N通道型M〇s電晶體mn，在p型半導 二板1G的表面形（p+型擴⑽14，並對此p+型擴散層 位vstl电位產生充電栗電路的負輪出電位Lv(將接地電 加食h山為基準的負電位）’藉此對p型半導體基板10施 下LV。在負電位產生充電果電路未動作的狀態 半導體基板10會藉由矿型擴散層13而偏壓至接 319951 6 200843347 近接地電位vss。 然而，當使正電位產生充電泵電路時，由於寄生雙極 性電晶體15會導通（ON)，故基板電流會流至p型半導體 基板ίο，使p型半導體基板10的電位從接地電位vss朝 正侧上昇。藉此，會從P型半導體基板1〇流入在n+型擴 散層13所形成的寄生二極體（PN接面）的順向電流。於是， 此順向電流會變成寄生雙極性電晶體16的基極電流ΐβ， f 故寄生雙極性電晶體16會導通。此狀態為導通藉由寄生雙 極性電晶體15、16所形成的閘流體（thydst〇r)之狀態。 在此，寄生雙極性電晶體15的射極為電荷傳輸 電晶體MP的汲極擴散層，基極為N型井u，集極為p型 半導體基板10。寄生雙極性電晶體16的射極為矿型擴散 層13 ,基極為P型半導體基板1〇，集極為n型井⑴ 當上述閘流體導通時，由於電流會穩態地從正電位產 生充電泵電路的輸出端（輸出電位Hv)通過n型井^、p 型半導體基板ίο流通至接地電位vss，因此正電位產生 =電泵電路所產生的正電位會降低，而無法正常地進行昇 壓動作。此外，由於p型半導辦认 A千泠體基板1 〇的電位會上昇， 故負電位產生充電泵電路的輸出電位會去 比接地電位vss還低之電位的n L A ”、、忐下&至 ‘ 位的狀悲，因此負電位產生充電 泵电路亦無法正常地進行昇壓動作。 (解決課題的手段） 本發明的充電泵電路，並特 產生充電泵電路，係產生正電=在二具備有:正電位 电位，負電位產生充電泵電路， 319951 7 200843347 •係產生負電位，·第—導電型半導體基板，係施加有带 位產生充電泵電路所產生的負電位；控 〜、电 述負電ί產生充電果電路及前述正電位產生充電泵 -力：二^電型井’係形成於前述半導體基板的表面， 亚施加有雨述正電位產生充電泵電路所產生的正電位 -導電型擴散層，係形成於前述半導體基板的表面，·以及 :帅―)用二極體，係在前述正電位產生充電泵 .=方流不會從前述半導體基板朝前述擴嶋 ^ :别述半導體基板的電位予以箝位（clamp)。 *依據該種構成，在前述正電位產生充電泵電路動作 2由於可藉由前述箱位用二極體來箝位前述半導體基板 的電位，故能防止寄生雙極性電晶體導通。 此外，本發明的充電泵電路，其特徵在於，具備有： 正电位產生充電泵電路，係產生正電位；負電位產生充電 =路’係產生負電位；第—導電型半導體基板，係施加 月〗述負電位產生充電泵電路所產生的負電位；控制電 路係控制别述負電位產生充電果電路及前述正電位產生 =電泵電路的動作；第：導電型井，係形成於前述半導體 ^表面並轭加有前述正電位產生充電泵電路所產生 的正電位’以及第二導電型擴散層’係形成於前述半導體 基板的表面；其中’前述控制電路首先係使前述負電位產 生充電泵電路開始動作以產生負電位’接著，使前述正電 位產生充電泵電路開始動作以產生正電位。 依據該種構成，由於首先使前述負電位產生充電泵電 319951 8 200843347 •路動作以產生負電位，故當前述正電位產生充電栗電路開 口動作日可，則述半導體基板會被偏壓至負電位，而能防止 寄生雙極性電晶體導通。 (發明效果） 依據本發明，在具備有產生負電位的負電位產生充電 栗電路與產生正電位的正電位產生充電栗電路之充電果電 路中可防止可生雙極性電晶體導通，而能正常地進行充 電系電路的昇壓動作。 【實施方式】 〔第一實施形態〕 /說明有關本發明的第-實施形態的充電泵電路。第！ 圖係充电泵電路的方塊圖。充電泵電路係於p型半導體基 板上具備有：正電位產生充電泵電路1，係產生正輸出電 位Ήν’·負電位產生充電泵電路2，係產生負輸出電m 以及控制電路3，係控制負電位產生充電泵電路2及正電 位產生充電泵電路〗的動作。接著，對p型半導體美 加負，位產生充電泵電路2所產生的負輸出電位Lv。1 第2圖係正電位產生充電泵電路〗的電路圖。電荷傳 輸P通道型MOS電晶體Mpi、Mp2儀串聯連接，且帝行 傳輸P通道型M0S電晶體MP1的源極係施加有正電二電 位VDD以作為輸入電位。電荷傳輸p通道型電晶體 MP1、MP2的連接節點係連接有電容器Cl的第—端子。 設置輸入有時脈CLK1❺CM〇S(CQmplementary
Metal-Oxide Semiconductor ;互補式金屬氧化物半導體）反 319951 9 200843347 相器（inverter)INVl作為時脈驅動器，將藉由CMOS反相 ’ 器INV1反轉時脈CLK1而成之時脈*CLK1施加至電容器 C1的第二端子。電荷傳輸P通道型MOS電晶體MP1、MP2 係形成於P型半導體基板的表面，且分別形成於被隔離的 N型井内。 由於時脈CLK1的低位準（low level)為Vss、高位準 (high level)為VDD、CMOS反相器INV1電源電位為 VDD，故時脈*CLK1的低位準為VSS、高位準為VDD。 ( 控制電路3係控制時脈CLK1的供給以及電荷傳輸P通道 型MOS電晶體MP1、MP2的切換。在正電位產生充電泵 電路1的穩態動作狀態中，可從MP2的汲極獲得輸出電位 HV(=2VDD) 第3圖係負電位產生充電泵電路2的電路圖。電荷傳 輸P通道型MOS電晶體MP3與電荷傳輸N通道型MOS 電晶體MN1係串聯連接，並於電荷傳輸P通道型]\408電 晶體MP3的源極施加接地電位VSS以作為輸入電位。 % 電荷傳輸P通道型MOS電晶體MP3係形成於P型半 導體基板表面的N型井内。將MP3作成P通道型的原因 是對P型半導體基板施加負電位產生充電泵電路2所產生 的負輸出電位LV之故。在電荷傳輸P通道型MO S電晶體 MP3與電荷傳輸N通道型MOS電晶體MN1的連接節點連 接有電容器C2的第一端子。 此外，設置輸入有時脈CLK2的CMOS反相器INV2 作為時脈驅動器，將藉由CMOS反相器INV2反轉時脈 10 319951 200843347 CLK2而成之時脈*CLK2施加至電容器C2的第二端子。由 於時脈CLK2係使用正電位產生充電泵電路1所產生的輸 出電2 HV而作成，且低位準為vss、高位準為hv、cm〇s 反相器INV2的電源電位為Hv，故時脈*咖2的低位準 為VSS、高位準為HV。控制電路3係控制時脈虹2的 供給以及電荷傳輸P通道型M〇s電晶體Mp3與娜上的切 換。在負電位產生充電泵電路2的穩態動作狀態中，可從 MN1的汲極獲得輸出電位LV(=2VDD)。 帛4 ®係於半導體基板上形成有充電泵電路時的局部 剖面圖，且與第14圖相同的構成部分係附上相同的符號。 正電位產生充電泵電路卜負電位產生充電泵電路2、以及 控制電路3皆形成於7型半導體基板1G上。帛4圖的p 通道型则電晶體MP係對應前述電荷傳輸p通道型°麗 電晶體赠，N通道型M〇S電晶體顧係例如對應CM〇s.. 反相益INV1、INV2的Nitif型M〇s電晶體。 +依據本實施形態，於形成在P型半導體基板1〇表面 的p型擴散層14與接地電位vss之間連接有籍位用的二 極體20。二極體2G的陽極係連接至p+型擴散層…陰極 係施加有接地電位。二極體2〇的臨限值別雖比在p型 =體基板H) ^、擴散層13所形成的二極體的臨限值 低雷Γ低’但較佳為儘量地將ρ型半導體基板10箝位在 祕立上。所謂二極體2〇的臨限值VF1係指將二極體20 =極接地’並對陽極施加正電位時，順向電流(例 A)〜通於二極體20時的陽極/陰極間的電犀。 319951 11 200843347 作為上述二極體20，可使用蕭特基障壁二極體 —(Schottky Barrier Diode)(VFl =約 0.3V 至 0.4V)。相對於 此，在P型半導體基板10與N+型擴散層13所形成的二極 體的順向臨限值VF2為約0.7V。 藉此，即使正電位產生充電泵電路1動作而於P型半 導體基板10流通基板電流’亦能抑制P型半導體基板10 的電位上昇。如此，由於順向電流不會流通於在P型半導 體基板10與N+型擴散層13所形成的寄生二極體，故能防 ( 止寄生雙極性電晶體16導通。 因此，如第5圖所示，即使使正電位產生充電系電路 1比負電位產生充電泵電路2還先開始動作，亦能正常地 進行充電泵電路的昇壓動作。 接著，說明正電位產生充電泵電路1與負電位產生充 電泵電路2的具體動作。首先，參照第5圖與第6圖來說 明正電位產生充電栗電路1的動作。如第5圖所示，當藉 由控制電路3在時刻tl中開始時脈CLK1的供給以及MP1 / ^ 與MP2的切換時，正電位產生充電泵電路1開始動作。參 照第6圖，說明正電位產生充電泵電路1的穩態動作狀態。 當時脈*CLK1為低位準時，MP1會導通（ON)，MP2會 關斷（OFF)，MP1與MP2的連接節點的電位會被電容器C1 充電而變成VDD。當時脈*CLK1為高位準時，MP1會關斷， MP2會導通，MP1與MP2的連接節點的電位會藉由電容 器C1的電容耦合而從VDD變成2VDD。2VDD的電位會 通過MP2而輸出。藉由反覆進行此動作，能獲得2 VDD作 12 319951 200843347 為輸出電位HV。 f 之後，當藉由控制電路3在時刻t2中開始時脈CLK2 的供給以及MP3與MN1的切換時，負電位產生充電泵電 路2會開始動作。如同上述，由於時脈CLK2係使用正電 位產生充電泵電路1所產生的輸出電位HV(=2VDD)而作 成，其低位準為VSS、高位準為HV、CMOS反相器INV2 的電源電位為HV，因此時脈*CLK2的低位準為VSS、高 位準為HV。 f 參照第7圖說明負電位產生充電泵電路2的穩態動作 狀態。 當時脈*CLK2為高位準時，MP3會導通，MN1會關 斷，MP3與MN1的連接節點的電位會被電容器C2充電而 變成VSS。當時脈*CLK2為低位準時，MP3會關斷，MN1 會導通，MP3與MN1的連接節點的電位會藉由電容器C2 的電容耦合而從VSS變化成一HV(=2VDD)。一 HV的電位 會通過MN1來輸出。藉由反覆進行此動作，能獲得一HV(= i - 2VDD)作為輸出電位LV。 〔第二實施形態〕 說明本發明的第二實施形態的充電泵電路。在第一實 施形態中，雖設置箝位用的二極體20來將P型半導體基 板10的電位箝位至接近接地電位V S S，藉此防止寄生雙 極性電晶體16導通，而在本實施形態中，則藉由使負電位 產生充電泵電路2比正電位產生充電泵電路1還先動作， 藉此防止寄生雙極性電晶體16導通。藉此，無須二極體 13 319951 200843347 20而能謀求降低成本。 * 以下，參照附圖詳細說明本實施形態的充電泵電路。 正電位產生充電泵電路1的構成係與第一實施形態的電路 (第2圖）相同。如第8圖所示，負電位產生充電泵電路2 的時脈驅動器部的構成係與第一實施形態不同。除了 CMOS反相器INV2之外，還設置輸入有時脈CLK3的 CMOS反相器INV3。供給至CMOS反相器INV3的電源電 位為VDD。CMOS反相器INV3的輸出為反轉時脈CLK3 ( 而成的時脈*CLK3。 雖然時脈CLK2、*CLK2的低位準為VSS、高位準為 HV(正電位產生充電泵電路1的輸出電位），但時脈CLK3、 *CLK3的低位準為VSS、高位準為VDD。此外，分別在 CMOS反相器INV2、INV3的輸出端設置用以選擇性地將 CMOS反相器INV2、INV3的輸出施加至電容器C2的第 二端子之開關SW1、SW2。開關SW1、SW2的導通關斷 (ΟΝ/OFF)係藉由第1圖的控制電路3來控制。 V 接著，說明充電泵電路的動作。如第9圖所示，當藉 由控制電路3在時刻t3中開始時脈CLK3的供給以及MP3 與MN1的切換時，負電位產生充電泵電路2會開始動作。 此時，開關SW1設定成導通，開關SW2設置成關斷，時 脈CLK3會通過^^08反相器1^"¥3而施加至電容器02 的第二端子。參照第10圖說明此時的負電位產生充電泵電 路2的穩態動作狀態。 當時脈*CLK3為高位準（VDD)時，MP3會導通，MN1 14 319951 200843347 會關斷，MP3與MN1的連接節點的電位會被電容器C2充 ^ 電而變成VSS。當時脈*CLK3為低位準（VSS)時，MP3會 關斷，MN1會導通，MP3與MN1的連接節點的電位會藉 由電容器C2的電容耦合而從VSS變化成一 VDD。一 VDD 的電位會通過MN1來輸出。藉由反覆此動作，係輸出一 VDD作為輸出電位LV。藉此，由於輸出電位LV會通過 P+型擴散層14而施加至P型半導體基板10(參照第4圖）， 因此P型半導體基板10會被偏壓至一 VDD。 ^ 之後，當藉由控制電路3在時刻t4中開始時脈CLK1 的供給以及MP1與MP2的切換時，正電位產生充電泵電 路1會開始動作。雖然會因為正電位產生充電泵電路1的 動作而流通基板電流，但由於P型半導體基板10會藉由 負電位產生充電泵電路2而被偏壓至比VSS還低的電位 (即一VDD)，因此防止寄生雙極性電晶體16導通。藉此， 正電位產生充電泵電路1會正常動作而輸出2VDD作為輸 出電位HV(參照第6圖）。 f k 在正電位產生充電泵電路1的輸出電位HV已到達 2VDD後的時刻t5中，開關SW1設定成關斷，開關SW2 設定成導通。藉此，時脈CLK2會通過CMOS反相器INV2 而施加至電容器C2的第二端子。由於時脈CLK2係使用 正電位產生充電泵電路2所產生的輸出電位HV而作成， 其低位準為VSS，高位準為HV，CMOS反相器INV2的電 源電位為HV，因此時脈*CLK2的低位準為VSS，高位準 為HV 〇 15 319951 200843347 ^ "" 由於負電位產生充電泵電路2係根據大振幅的 h脈CLK2來動作，因此輸出電位Lv會被昇壓成更高的 負的高電位，而能獲得稱為—hv(=_2Vdd)的負輸出電位 v如此，最後P型半導體基板1 〇的電位會到達_ HV。 〔第三實施形態〕 本貫施形態與第二實施形態相同，係使負電位產生充 "電泵電路2比正電位產生充電泵電路^先動作，藉此防 止可生雙極性電晶體導通。與第二實施形態不同的部分為 負電位產生充電泵電路2係將藉由正電位產生充電果電路 1所產生的正輸出電位HV(=2VDD)予以反轉而產生 HV(=—2VDD)的負輸出電位LV此點。 ’、 以下，詳細說明本實施形態的充電泵電路。第丨丨圖係 充電泵電路的電路圖。正電位產生充電泵電路iu基本上' 係與第二實施形態的正電位產生充電泵電路丨相同。電荷 傳輸P通道型MOS電晶體MP11、Mpi2係串聯連接，且 MP11的源極係施加有正電源電位VDD作為輸入電位。在 穩態動作狀態中，能從MP12的汲極獲得輸出電位hv (=2VDD) 〇 在MP11與MP12的連接節點連接有電容器cn的第 一端子C1A。設置有CM0S反相器INVU作為時脈驅動 器，且CMOS反相器INV11的輸出連接在電容器cu的第 二端子C1B。 CMOS反相器INV11係以在電源電位VDD與接地電 位vss之間串聯連接p通道型M0S電晶體Mpi3與n通 319951 16 200843347 道型MOS電晶體MNl 1之方彳讲姓々 ，加有時脈⑽！，咖“^所構成’且嫩^的聞極施 CLK i卜CLK! 2為相同的：閉極把加有時脈⑽12。時脈 為vss。 ’’’、 D〜脈，其高位準為VDD，低位準 11的閙極係施加有來自位準移位器LSI的時脈 CLK13，MP12的閘極传祐士 、 糸知加有來自位準移位器LS2的時 =°時脈CLK13與時脈clk14為反相的時脈，且 ΡΠ與MP12係互補性地進行切換。時脈 CUU4的高位準為HV(=2VDD)，低位準為MS。'禮 正電位產生充電泵電路⑴的動作為：在第一狀態（時 脈CLKn、、CLK12=高位準）中，则為關斷，Μ而為導 通，ΜΡ11為導通，ΜΡ12為關斷，電容器⑶的第二端 C1B的電位為vss’電容器C11的第一端子C1A的電位為 在第二狀態（時脈CLK11、CLK12 =低位準）中，MP13 ^導通，ΜΝη為關斷’ MP11為關斷，mp12為導通，電 =C11的第一端子C1B的電位為VDD，電容器CU的 第-端子C1A的電位為2稱。第—端子C1A的電荷會通 ，=12而對輸出電容c〇uU t電。藉由反覆進行第一狀 悲與第二狀態，輸出電位會變成2 VDD。 接著，說明負電位產生充電泵電路112的構成。電荷 傳輸P通道型M0S電晶體MP14、MP15係串聯連接，且 MP14的源極連接有正電位產生充電泵電路U1的Mpi2 的汲極，藉此，MP14的源極會被施加正電位產生充電泵 319951 17 200843347 電路111的輸出電位HV。MPl 5的汲極係接地。 此外，於接地電位VSS與輸出端之間係串聯連接有電 荷傳輸P通道型MOS電晶體MP16與電荷傳輸N通道型 MOS電晶體MN12。於]VQ>14與MP15的連接點以及Mpi6 與MN12的連接點之間連接有電容器C12。亦即，電容器 C12的第一端子C2A係連接至MP16與MN12的連接點， 電谷态C12的弟一端子C2B係連接至MP14與MN15的連 接點。 於MP14的閘極施加有來自位準移位器LS3的時脈 CLK19，於MP15的閘極施加有來自位準移位器LS4的時 脈CLK20。時脈CLK19與時脈CLK20為反相的時脈，且 MP14與MP15係互補性地進行切換。時脈CLK19與時脈 CLK20的高位準為HV(=2VDD)，低位準為VSS。 此外，於MP 16的閘極施加有來自位準移位器LS5的. 時脈CLK17，於MN12的閘極施加有來自位準移位器LS6 的時脈CLK18。時脈CLK17與CLK18為相同的時脈，且
I MP16與MN12係互補性地進行切換。 並且，設置有CMOS反相器INV12，CMOS反相器 INV12的輸出係通過藉由控制信號ST所控制的傳輸閘 (transfer gate)TG而連接至電容器C12的第二端子C2B。 CMOS反相器INV12係以在VDD與VSS之間連接有P通 道型M0S電晶體MP17與N通道型MOS電晶體MN13之 方式而構成。在MP17的閘極施加有時脈CLK15，在MN13 的問極施加有時脈CLK16。時脈CLK15、CLK16為相同的 18 319951 200843347 .時脈，其高位準為VDD，低位準為VSS。 斤負電位蓋生充電泵電路112係具有兩個動作模式。在 :「動作模式中，MP14、Mpi5會停止切換動作，且 ^號ST被設定成高位準，藉此傳輸閘TG會導通。接=， 藉由MP16、MP17、MN12、MN13的切換，會產生—vdd 作為輸出電位LV。此動作係與第—及第二實施形態的負電 位產生充電泵電路2的動作相同。 亦即’在第一狀態（時脈CLK15、CLK16=低位準）中， =為導通，MNU為關斷，贈6為導通，咖2為關斷， 電谷益C12的第二端子C2B的電位為卿，電容哭⑴ =子C2A的電位(胸與刚2的連接點的電位) 在第二狀態(時脈CLK15、CLK16=高位準)中，Mm 為關斷，则3為導通，Mm為關斷，刪2轉 ^器⑴的第二端子C2B的電位為聊，電容器= 弟一端子C2 A的雷彳立么 \ζτλτλ卜卜 电位為—VDD。第一端子C2A的電荷备 通過二:而對輸出電容器。_2進行充電。藉由反覆； 一狀態與第二狀態，輸出電位LV會變成-VDD。 …另方面，在弟二動作模式中，將正電位產生充電泵 電路111所產生的n1 j, ^ , 岐輪出電位HV(=2VDD)予以反轉，而 產生-HV。MP17、_13會停止切換動作，且控制 孓被設定成低位準，藉此傳輸閘TG會關斷。在第一狀° 恶中’ MP16變成導通，MN12變成關斷，刪4變成導通， MP15變成關斷，藉此電容器C12的第二端子C2B的電位 319951 19 200843347 、會變為HV，第一端子C2A的電位會變為vss。在第二狀 悲中，MP16變成關斷，MN12變成導通，mp 14變成關斷， MP15變成導通’藉此第二端子〇2Β的電位會變成vss， - 第一端子C2A的電位會變為一HV。藉由反覆第一狀態與 苐二狀態’輸出電位LV會變成一 HV。 在正電位產生充電泵電路111與負電位產生充電泵電 路112中，N通道型MOS電晶體MN11、MN12、MN13 係开》成於P型半導體基板1 〇上。此外，p通道型M〇s電 f 晶體 MP11、MP12、MP13、MP14、MP15、MP16、MP17 係形成於P型半導體基板10的表面，且分別形成於彼此 被隔離的N型井上。在此，將Mpil與Mpi5作成p通道 i的原因為對p型半導體基板10施加負電位產生充電栗 龟路112所產生的負輸出電位Lv之故。由於以N通道型 來形成這些會需要從P型半導體基板1〇的負電位所切離 的源極電位，因此需要形成與p通道型M〇s電晶體所形 I成的N型井不同的N型井，於該N型井中形成p型井， 再於該P型并中形成N通道型MOS電晶體。 第12圖係充電泵電路的局部剖面圖。在第12圖中， 係顯示第11圖的電荷傳輸P通道型MOS電晶體MP12、 MP16。當正電位產生充電泵電路1U動作時，寄生雙 極性電晶體21會導通，基板電流會從N型井22流通至p 型半導體基才反10。藉由此基板電流，p㉟半導體基板1〇 的電位會上昇，NPN寄生雙極性電晶體23會導通，由pNp 寄生雙極性電晶體21與NPN寄生雙極性電晶體23所形成 319951 20 200843347 、纟閘机版會導通’故正電位產生充電泵電路】η的正 甩位hv會降低。因此，在本實施形態中，使負電位: 充電泵電路m比正電位產生充電果電路ηι先 此將p型半導體基板ίο的電位下降至vss以下卜ν : •而防止NpN寄生雙極性電晶體23導通。 以下’參照第13圖的動作波形圖來說明充電泵電路 動作。首先，以前述第一動作模式使負電位產 f ^12動作，以產生-卿作為輸出電位LV。由於^ (出dLV係施加至！>型半導體基板1〇，因此p型 基板10的電位變成一 VDD。 之後，-邊使負電位產生充電泵電路n 續，一邊使正電位產生充電栗電路動作m 型+導體基板10的電位變成—VDD，因此正電 電果電路111會正常動作。接著，在正電位產生充電栗電 1的輸出電位變成2VDD之後，以前述第二動作模式 (HV的反轉動作）使負電位產生充電泵電路ιΐ2動作。夢 此，負電位產生充電泵電路112的輸出電位^會變成—曰 HV(= — 2 VDD)，P型半導體基板1G的電位會變成-HV。 + $外，在第一與第二實施形態中，雖然正電位產生充 及：電位產生充電泵電路2的電荷傳輸_ 二：，、t : π、兩個’正電位產生充電泵電路1係進行兩 ’負電位產生充電粟電路2係進行叫倍昇壓，作 亚未限定於此，亦可增加電荷傳輪 提高升厂堅能力。 u傳輸_電晶體的數目以 319951 21 200843347 此外，在第三實施形態中，雖然正電位產生充電泵電 路111的電荷傳輪Mos電晶體的數目為兩個，但並未限定 於此，亦可增加電荷傳輸M0S電晶體的數目以提高 能力。 【圖式簡單說明】 第1圖係本發明的第一實施形態的充電泵電路的方塊 第 第 第 剖面圖 2圖係正電位產生充電泵電路的電路圖。 3圖係負電位產生充電泵電路的電路圖。 4圖係本發明的第一實施形態的充電泵電路的局部 〇 士第5圖係本發明的第一實施形態的充電果電路的動作 時序圖。 第6圖係顯示正電位產生充電泵電路的靜態動作之波 形圖。 弟7圖係顯示負電位產生充電果電路的靜態動作之波 第8圖係本發明的第 電路的電路圖。 二實施形態的負電位產生充電 泵 *弟9圖係本發明的第二實施形態的充電泵電路的動作 時序圖。 第1〇圖係顯示本發明的第二實施形態的負電位產生 充電泵電路的靜態動作之波形圖。 弟11圖係本發明的第三實施形態的充電果電路的電 319951 22 200843347 路圖。 曹 第12圖係本發明的第三實施形態的充電泵電路的局 部剖面圖。 第13圖係顯示本發明的第三實施形態的充電泵電路 的動作之波形圖。 第14圖係習知例的充電泵電路的局部剖面圖。 【主要元件符號說明】 1、111 正電位產生充電泵電路 (2、112 負電位產生充電泵電路 3 控制電路 10 P型半導體基板 1卜 22 N型井 12、 13 N+型擴散層 14 P+型擴散層 15 > 16 寄生雙極性電 晶 體 20 二極體 21 PNP寄生雙極性 電 晶 23 NPN寄生雙極性電晶體 C1、 C2、Cll、C12 電容 C1A 、C2A 第一端子 C1B 、C2B 第二端子 CLK1 卜 CLK12、CLK13、CLK14、CLK15、CLK16、CLK17、 CLK18、CLK19、CLK20 時脈 HV 輸出電位 INV1、INV2、INV3、INV11、INV12 CMOS 反相器 MN、MN1、MN11、MN12、MN13 N 通道型 MOS 電晶體 MP1、MP2、MP3、MP11、MP12、MP13、MP14、MP15、 MP16、MP17 P通道型MOS電晶體 LV 負輸出電位 SW1、SW2 開關 23 319951 200843347 接地電位
TG 傳輸閘 VSS VDD 正電源電位
24 319951