[發明專利]電荷泵的充電循環方案

有效

• 申請號: 200910171808.5
• 申請日: 2009-08-31
• 公開（公告）號: CN101707437A
• 公開（公告）日: 2010-05-12
• 發明（設計）人: 卓煜盛
• 申請（專利權）人: 臺灣積體電路制造股份有限公司
• 主分類號: H02M3/07
• 分類號: H02M3/07
• 代理公司: 北京市德恒律師事務所 11306
• 代理人: 梁永;馬鐵良

技術領域

本發明主要涉及集成電路，更特別地涉及閃存電路，更進一步地涉及對 用于操作閃存電路的驅動器的準備。

背景技術

近年來，閃存變得越來越流行。典型的閃存包含存儲陣列，其含有大 量的按塊排列的存儲單元。每個存儲單元都制造為包含控制柵和浮柵的場 效應晶體管。浮柵可以保持電荷，并通過薄氧化層將其與包含在襯底中的 源區和漏區隔開。可以通過從襯底穿過氧化層向浮柵上注入電子的方式向 每個存儲單元充電。在擦除操作中，可以通過將電子隧穿到源區或者擦除 柵的方式將這些電荷從浮柵中移除。因此，閃存存儲單元中的數據就由浮 柵中電荷的存在或消失來決定。

閃存電路(以及所有的存儲電路)的共同的問題就是操作的速度。例 如，在編程操作之后，閃存電路需要預備進行讀取操作。這就要求閃存電 路的驅動器被充電或放電到與對于編程操作不同的電壓。充/放電的操作花 費時間來完成，并且一些充/放電操作已經成為了提高閃存電路速度的瓶 頸。例如，編程操作需要高電壓，有時對于電源線需要10伏或者更高的電 壓，而讀取操作需要將高電壓(HV)模式釋放到某個較低的水平(例如， VDD)。因為放電過快是不希望的，因此從高電壓到低電壓的放電過程需 要相當長的時間。否則，其他電路可能會被串擾不利地影響。因此，在編 程操作之后，對于放電所需要的時間成為了閃存電路操作中的瓶頸，并且 需要改進。

發明內容

按照本發明的一方面，提供了一種操作電路的方法，包括提供含有輸 入端和輸出端的電荷泵；在電荷泵的輸出端電荷泵送(charge-pumping)輸 出電壓至高電壓；和將電荷泵的輸出端放電到電源電壓VDD。

按照本發明的另一方面，提供了一種操作電路的方法，包括提供含有 輸入端和輸出端的電荷泵；提供連接在輸出端和具有電源電壓的VDD節點 之間的開關；在存儲器的編程階段，在輸出端將輸出電壓電荷泵送到第一 高電壓；在存儲器的編程階段之后，將第一高電壓放電至第二高電壓，其 中第二高電壓介于第一高電壓和電源電壓VDD之間；在將第一高電壓放電 至第二高電壓的步驟之后，開啟開關，將電荷泵的輸出端連接到VDD節點。

按照本發明的再一方面，提供了一個電路，包括含有輸入端和輸出端 的電荷泵；具有電源電壓VDD的VDD節點；將電荷泵輸出端連接到VDD 節點的開關。

按照本發明的再一方面，提供了一個電路，包括含有輸入端和輸出端 的電荷泵；具有電源電壓VDD的VDD節點，其中電荷泵的輸出端和VDD 節點相連接；連接在電荷泵的輸出端和VDD節點之間的開關。該開關被配 置以在電荷泵在輸出端泵送電壓的第一時間階段期間，斷開電荷泵的輸出 端與VDD節點的連接，并在第一時間階段后的第二時間階段，將電荷泵的 輸出端與VDD節點連接。

本發明的優點包括：減少電池的用量和對編程操作之后立即進行的讀 取操作縮短了返回待機階段。

附圖說明

為了更全面地理解本發明及其優點，現在結合附圖參考下面的描述， 其中：

圖1示出了電荷泵電路的示意圖，其含有能夠被放電至VSS的輸出端；

圖2示出了圖1中所示電路的時序圖。

圖3示出了能夠循環充電到VDD節點的電荷泵電路。

圖4示出了圖3中所示電路的時序圖。

圖5示出了具有多個從VDD節點接收循環充電的驅動器的電路。

圖6示出了作為時間的函數的從VDD節點流出的電流，其中對圖1 和圖3中所示電路的VDD電流進行了比較。

具體實施方式

當前首選的實施例的制造以及使用方式，詳細討論如下。應當充分意 識到的是，本發明提供了很多可實施的發明概念，可以應用于廣泛的具體 領域。此處討論的具體實施例，僅僅是對本發明制造以及使用的具體方式 的說明，并不代表對本發明范圍的任何限定。

在圖1中示出了是為閃存電路提供高電壓的傳統電荷泵電路。電荷泵 電路10包括的由工作電壓VDD供電的電荷泵12，其同時也成為電源電壓 VDD。晶體管14被連接在工作電壓VDD和電荷泵12之間。電荷泵12的 輸出節點18，通過晶體管16被連接到(并因此可放電到)電源電壓VSS。