[發明專利]一種電荷泵電路

有效

• 申請號: 201710543020.7
• 申請日: 2017-07-05
• 公開（公告）號: CN107331417B
• 公開（公告）日: 2020-05-01
• 發明（設計）人: 楊光軍
• 申請（專利權）人: 上海華虹宏力半導體制造有限公司
• 主分類號: G11C16/30
• 分類號: G11C16/30;G11C5/14
• 代理公司: 上海思微知識產權代理事務所(普通合伙) 31237
• 代理人: 屈蘅

本發明公開了一種電荷泵電路，包括：第一電荷泵與第二電荷泵，用于產生輸出電壓較低但驅動力要求大的電壓；第三電荷泵，用于產生輸出電壓較高正壓或負壓但驅動力要求小的電壓；串并轉換單元，用于于需要時將第一電荷泵的輸出連接至第二電荷泵的輸入；一開關，用于在第三電荷泵的輸出電壓的控制下產生幅值受控于在第三電荷泵輸出電壓的輸出電壓,通過本發明，可節省電路面積。

技術領域

本發明涉及一種電荷泵電路，特別是涉及一種P型鏡像位閃存的電荷泵電路。

背景技術

在半導體存儲裝置中，電可擦可編程只讀存儲器(EEPROM)(flash memory)是一種易失性存儲器，且屬于可擦除可編程只讀存儲器(Erasable Programmable Read-OnlyMemory，EPROM)。電可擦可編程只讀存儲器(EEPROM)的優點是其可針對整個存儲器區塊進行擦除，且擦除速度快，約需一至兩秒。因此，近年來，電可擦可編程只讀存儲器(EEPROM)已運用于各種消費性電子產品中，例如：數碼相機、數碼攝影機、移動電話或筆記本電腦等。

圖1為現有技術中一種鏡像位N型電可擦可編程只讀存儲器單元的結構示意圖。該鏡像位N型電可擦可編程只讀存儲器單元，包括：P型半導體襯底(P_sub)，其上設置N-Well(N阱)；第一位線BL0和第二位線BL1，分別連接于N-Well(N阱)的兩側；第一浮柵CG0與第二浮柵CG1，設置于N-Well(N阱)上方及位于第一位線BL0和第二位線BL1之間；字線WL，位于第一浮柵CG0和第二浮柵CG1之間。

現有技術之N型電可擦可編程只讀存儲器的閃存單元操作模式及其電壓列表如下表1所示：

表1閃存單元操作模式及其電壓列表(V1≤V2)

現有技術中，為了節省電路面積，P型鏡像位閃存的電荷泵電路往往進行共享。在現有技術中，該P型鏡像位閃存的電荷泵電路一般包括4個電荷泵和兩個串并轉換單元以及外圍電路(圖1中未示出)，即如圖2(圖2為現有技術之P型鏡像位閃存的電荷泵電路的結構示意圖)所示之電荷泵1、電荷泵2、電荷泵3、電荷泵4、串并轉換單元5以及串并轉換單元6，電荷泵1的輸出V_P1以及電荷泵2的輸入連接至串并轉換單元1，電荷泵1的輸出V_P1可以經由串并轉換單元5進行輸出，電荷泵3的輸出V_P3和電荷泵4的輸入連接至串并轉換單元5，于需要時(例如編程以及擦除時)，電荷泵1和電荷泵2串聯，即電荷泵1的輸出V_P1經由串并轉換單元5連接至電荷泵2的輸入以獲得高壓(大約～8V)，于需要時(例如擦除)，電荷泵3和電荷泵4串聯，即電荷泵3的輸出V_P3經由串并轉換單元6連接至電荷泵4的輸入以獲得負高壓(大約～-7V)，其他操作模式下的電壓均需要較大輸出電流，因此需要電荷泵并聯使用，此時電荷泵1的輸出V_P1僅僅經由串并轉換單元5輸出而不需要連接至電荷泵2的輸入，并且電荷泵1的輸出V_P1和電荷泵2的輸出V_P2并聯連接(其并聯電路圖中未示出)，電荷泵3的輸出V_P3僅僅經由串并轉換單元6輸出而不需要連接至電荷泵4的輸入，并且電荷泵3的輸出V_P3和電荷泵4的輸出并聯連接(其并聯電路圖中未示出)。

具體地，讀出時，電荷泵1和電荷泵2并聯以獲得較強驅動能力，V_P1＝V_P2＝V2，電荷泵3和電荷泵4并聯以獲得較強驅動能力，V_P3＝V1；編程時，電荷泵3和電荷泵4并聯以獲得較強驅動能力，V_P1＝V_P3＝V5，電荷泵1和電荷泵2串聯以獲得高壓(～8V)，V_P2＝V3；擦除時，電荷泵1和電荷泵2串聯以獲得高壓(大約～8V)，V_P2＝V8，電荷泵3和電荷泵4串聯以獲得負高壓(大約～-7V)，V_N＝V6。