TW209926B - - Google Patents

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Μ Ο Α6 Β6 部中央標準局負工消費合作社印製 五、發明説明（1 ) 本發明是有關於半導體記億體裝置，且特別是有藺於 一種半導體記憶體用高電壓開關電路。對EEPROM (可電性抹 除之可程式唯讀記憶體）而言，在規塞（PTOgram)或抹除資料 時，一記憶體樓體電路中所產生的一高電壓，若造成一破 壞件電壓跨在一電晶體h ,便會引起驗重的間題。 圔1所示的傳統半導體記億體用高電壓開關電路包括 一 NAND閛，用來_衝輸入信號；一空乏型電晶體12 ,具 有一通道（chanmil)連接在NAND閛10的一輸入讕、和一第一節 點11之間，闬來將源電壓從一高電壓斷接；以及一高電壓 供能（pumping)電路14，連接在第一節點11、和一輸出端之間 ，用來瓛應輸入信號而產生一高電壓、或一接地電壓。高 電壓供能電路14更包括一第一 NM0S電晶體〗6，其具有一通 道連接在一高電暖供應Vpp、和-第二節點22之間，且具有 —閘極連接到第一節點Γ1 ; 一第二NM0S電晶體〗8 ,其具有 一通道連接在第一和第二節點Π和22之間，且具有一閘極 連接到第二節點22 ;以及包括一第三NMOS電晶體25，其具 有一閘極連接到第二節點22 ,目其通道的兩端彼此連接在 一起〇 在一高半導體記億體用電壓開關操作中，輸入端Vpp被 供給一高電壓，NAND閘的第一輸人<M)被維持在一高狀態 (high state)，空乏電晶體12的一閑極輸入0 Η是在一低狀態， 且第三NM0S電晶體25的一輸入φ作週期性振盪。在此例中 ，若Ν_閘1Η的一第二輸\接收具有高位準的信號，那麽 NAND閘10的輸出傜在一接地位準，而且第一節點]〗也因此 -3 - (請先閲讀背面之注意事項再塡寫本頁) .裝. 訂' 本紙張尺度適用中國國家律準（CNS)甲4規格（210 X 297公笼〉 82.1. 20,000 1 ) Α6 Β6 五、發明説明（2 ) 是在接地位準。 然if ’若（WNA閛丨0是接收低位準的信號，那麽NAND閘 10的輸出就是高位準。空乏電晶體12被開敗，以提供NAND 蘭10的高位準減去電晶體12的臨限電壓所得的電壓給第一 節點Π，因而驅動高電睡供能電路14。而目，空乏電晶體 12也將NAND閘10的輸出電靨與第一節點的高電壓斷接。 在此例中，電晶體12的閘極被供應一接地電壓。若空乏電 晶體12的閛極是被供應一源電壓Vcc，在高電壓供應Vpp、和 補電壓Vrc之間會發生一短路操作，以致於在輸出端無法產 生一高電壓„ 在一半導體記憶體用高電壓開關操作中，當輸出端升 到一高電壓，且空乏電晶體丨2的閘極被接地時，由於在空 乏電晶體12的閛榷和汲極之間有一電場，所以有一萌潰電 壓跨在空乏電晶體12上：。因此，在輸出端的一高電蹏不應 高於一預定信，以便避免此問題。此問題雖然可以經由製 造程序加以解決，不過半導體積體電路的尺寸將不可避免 地要邡大，導致很雜達到一高度穑集的電路。 本發明的一目的是要提供一棰半導體記億體裝置的高 電壓開關電路，用來產生一所要旳高電壓。 依照本發明的一特點，一種半導體記憶體裝置的高電 壓開閘電路包括一空乏型電晶體、和加強型電晶體串接在 一起。其閘極連接到一梯電壓，因此跨在電晶體閘極和汲 楝上旳電場強度被降低，故將崩潰電壓拉升〇 為了讓本發明更易於被瞭解，且顯示其可實施性，接 一 4 — ------------------, -----裝------訂----· 錄 (請先閲讀背面之注意事項再塡寫本頁) 濟 部 中 央 標 準 員 工 消 費 合 社 印 製 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)甲4規格（210 X 297公釐〉 82.1. 20,000 經 部 t 央 標 準 員 工 消 費 合 if 社 印 製 ,ο Α6 Β6 五、發明説明（3 ) 下來將參照所附圖式舉例説明。 圖式之簡單説明： 圖1是一種傳統電路的電路圖„ 圖2是依照本發明一實施例的一種電路之電路圖。 圖3是用來產生本發明的電路之一種佈局（layout)。 圖4是沿箸圖3的線A-A’剖開之一剖面圖。 圖5和6是本發明電路的加強和空乏電晶體、與傳統 電路的電晶體之崩潰電壓特性的比較圖。 一種半導體記億體用電歷開開電路顯示於圖2中，且 包括一反相電路3H ,用來緩衝一輪人控制信號；一高電壓 供能電路4«，用來馨應反相電路3H的輸出信號而產生一高 電壓或接地電壓；以及包括一斷接電路50，用來將反相電 路30與高電壓供能電路40作電性斷接。在此例中，反相電 路30 tt可以用一 ΝΑΝΙ)閛、或NOR閘取代。斷接電路5H包括一 空乏型電晶體：》、和一加強型電晶體34。 在半導體記憶體用高電壓開閜操作中，一輸入端VPP被 供應一高電壓，且輸>、0作週期性振盪。若反相電路测的 控制_人是高位準，那麽第一、第二、和第三節點3]、32 和33就蠻為低位準，以致於高電壓供能電路物未被驅動。 不過，若反相電路3B的控制輸人是低位準，那麽第一節點 就變為高位準，而第二節點泣則從一源電壓VCC降至一電 壓Vcc-Vte , Vcr-V™就是將源電囑Vcc減去加強型電晶體34的— 臨限電嘢VTE所得者η電贜VfX-VTE驅動高電囅供能電路职， 以拉孙輪出端的電壓位準，也就是説，第三節鲇33被升到 -5 - 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)甲4規格（210 X 297公釐〉 -------^------------ -----裝------訂 - 丨 {請先閲讀背面之注意事項再塡寫本頁) 82.1. 20,000 五、發明説明（4 ) 高電壓Vpp。第三節黏33 34電性斷接。 _參照圖3，在一 、一閛極的聚矽層似， 以及一空乏離子内植區 62的一部份。 A6 B6 、和電壓源節點31被加強型電晶體 半導體基層上形成有一裝置區域60 以一預定方向延伸過裝置區域60、 域64 ,重#於裝置區域60中聚矽層 {請先閲讀背面之注意事項再塡寫本頁) 括聚矽的 和加強型 請参 崩潰電賴 表汲極和 強梨NM0S 一特性曲 電晶體的 。標示為 知技藝連 性曲線。 閛極依照 以很清楚 如上 接輪出端 路包括加 圖*4所不的裝置區域60被 汲極册，被 在通道 成於通 閛極62 電晶體 照圖5 將與傳 源極之 電晶髒 编。標 閛極依 75的線 接到源 標示為 本發明 地看出 所述， 的高電 強型和 ，形成 34刖形 和6 , 統的電 間的電 34的閘 示為73 照習知 是代表 電壓， 77的線 連接到 本#明 本發明 壓、和 空乏型 區域上 道區域 本發明的加強 比較。 壓。樺 源極連 場氣化層70所 通道區域隔離 〇空乏型 中〇 型和空乏型電晶體之 縱軸和橫軸是分別代 示為71的線是代表加 接到一接地電壓時的 浮動頫極加強型NMQS 電壓時的一恃性曲線 限制，且包 開，以及包 電晶體3(5、 1 ) 1 i 部 t 央 標 準 局 員 工 消 費 合 作 社 印 製 .裝. --雄 路作 流和電 極、和 的線是代表 技藝連接到源 一空乏塑NM0S電晶體的源極依照習 連接到 且閘極 是代表 源電壓 獲得最 的開閜 緩衝器 電晶體 -6 - 一浮動 時的一 高的電 電路利 電路的 ，其通 接地電壓時的一待 源極空乏型電晶體的 特性曲绵。因此，可 晶體崩潰電壓。 用一斷接電路，來斷 輸出電® 道串接在 該開關電 起，且蘭 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS>甲4規格（210 X 297公釐） 82.1. 20,000 1ί Α6 Β6 五、發明説明（κ )

D 掻共同被供應源電壓，因此，當輸出電壓被升到~高位準 時，加在電晶體的閘極和汲極之電場便被減弱。故，—電 晶體的崩潰電壓被增加，以便在電路的輸出端上產生所要 的高電壓。 吏且，由於加強型和空乏犁電晶醴是同時形成在—個 通道中，所以積體電路的佈局面積可被縮減，而達成高密 度的半導體記億體裝置。故可以樓得一種半導體記億體用 高電壓開闢電路，在一最小尺寸的積體電路中具有一最大 的高電壓。 雖然本發明像參照一較佳實施例作詳細描述和顯示， 但熟悉此藝者應暸解在不脱離本發明的精神和範圍之下， 仍有許多種變化。 (請先閲讀背面之注意事項再場寫本頁) -—裝. 15 經 中 央 標 準 為 員 X 消 費 合 社 印 製 訂* .線 本紙張尺度適用中國國家標·準(CNS)甲4規格（210 X 297公釐） 82.1. 20,000

Claims (1)

1. «濟部中去螵準局員工消费合作杜印轚 Δ7 Β7 C7 D7 六、申請專利範圍 1. 一種半導體記憶體用高電壓開關電路包括： 一缓衝器裝置，用來緩衝一輸入信號； 一高電壓供能裝置，用來轡應該缓衝器的一輸出信號 ，產生一預定電壓；以及 一斷接裝置，連接在該緩衝器裝置、和高電壓供能裝 置之間，用來在該緩衝器裝置的輸出電®是一源電壓，且 該高電壓供能電路的輸出信號是-高電壓時，將該缓衝器 裝置、和高電壓供能電路予以斷接，該斷接裝置包括一加 強型電晶體、和空乏型電晶體串接在一起，該加強型電晶 體、和空乏型電晶體的閘極共同連接到該源電壓。 2. 如申請專利範圍第1項所逑之半導體記億體用高電 壓開關電路，其中該緩衝器裝置是一反相器、NAND閘、或 N(1R 閘。 3. 如申請專利範圍第1項所述之半導體記億體用高電 壓開關電路，其中該加強型和空乏型電晶體包括相鄰的通 道，形成在一共同閛極之下。 4. 一種半導體記億體用高電壓開關電路包括： 一缓衝器裝置，用來緩衝一輸人信號； 一高電歷供能電路，用來镳該缧衝器裝置的一輸出 信號，產生一所要的電壓；以及 一斷接電晶體，達接在該缓衝器裝置、和高電壓供能 電路之間，用來在該缓衝器裝置的輪出電壓是一源電壓， 且該高電壓供能電路的輸出電壓是一高電壓時，將該緩衝 器裝置、和高電壓供能電路予以斷接，其中該斷接電晶體 -8 - 本纸張又度適用中國a家揉準（CNS)甲4规格（210 X 297公货） -—U„-----------------裝------訂 (請先閲讀背面之注意事項再塡寫本頁) 〇 A7 B7 C7 D7 的 電和道 電 極 高、通 c 高 汲 用體一域用 一 體晶第區體 其 億電該道億 於。記型是通記 鄰式體乏道二體 相塱導空通第導 及電半 一 一該半 以導之括的是之 .、 的逑包髏道述 域同所體晶通所 區不 項晶電一 項 道有 4 電型的 5 通具第接乏體第 一 別圍斷空晶圍 第分範該該電範 的，利中，型利 棰域專其體強專 源區請，晶加謓 一 道申路電該申 其通如電型而如 於二5.關強，6. 鄰第 開加域 相一 壓一區 六、申請專利範圍 壓開關電路，其中該斷接電晶體的一閘極連接到該源電壓 〇 0 7·如申請專利範圍第5項所述之半導體記億體用高電 壓開關電路，其中該斷接電晶體的空乏型電晶體偽連接到 該高電壓供能電路的一輪出端。 -------1---------- ------裝------訂 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央揉準局β:工消费合作杜印« 朱紙張中88家標準（CNS)甲4规格（21〇 χ 297公梦)·