[發(fā)明專(zhuān)利]具有電荷泵的半導(dǎo)體裝置

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201780095788.0
• 申請(qǐng)日: 2017-09-22
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN111226387A
• 公開(kāi)（公告）日: 2020-06-02
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 吳俊;潘棟
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 美光科技公司
• 主分類(lèi)號(hào): H02M3/07
• 分類(lèi)號(hào): H02M3/07
• 代理公司: 北京律盟知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限責(zé)任公司 11287
• 代理人: 王龍

可在各種應(yīng)用中實(shí)施具有半導(dǎo)體電荷泵的設(shè)備及方法。此電荷泵可具有電荷泵單元芯，所述電荷泵單元芯包含泵區(qū)段及耦合到所述泵區(qū)段以轉(zhuǎn)移電荷的單個(gè)通過(guò)門(mén)，其中所述單個(gè)通過(guò)門(mén)是直接耦合到所述電荷泵單元芯的輸入及輸出的n溝道金屬氧化物半導(dǎo)體NMOS晶體管。電荷的所述轉(zhuǎn)移可基于一組時(shí)鐘信號(hào)。本發(fā)明還揭示額外設(shè)備、系統(tǒng)及方法。

背景技術(shù)

在例如動(dòng)態(tài)隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(DRAM)的各種產(chǎn)品中使用的當(dāng)前電荷泵將通過(guò)門(mén)用于電荷共享。這些通過(guò)門(mén)通常被實(shí)施為具有與n溝道金屬氧化物半導(dǎo)體(NMOS)晶體管串聯(lián)的p溝道金屬氧化物半導(dǎo)體(PMOS)晶體管的金屬氧化物半導(dǎo)體(MOS)晶體管的布置。圖1展示具有輸入102及輸出112的可在若干個(gè)集成電路中實(shí)施的電荷泵的常規(guī)單元芯101。單元芯101可用作電荷泵中的若干個(gè)級(jí)。單元芯101具有升壓區(qū)段及泵區(qū)段；所述升壓區(qū)段包含響應(yīng)于升壓時(shí)鐘信號(hào)的反相器驅(qū)動(dòng)器117及升壓電容器Cb 118，所述泵區(qū)段包含響應(yīng)于泵時(shí)鐘信號(hào)的反相器驅(qū)動(dòng)器113及泵電容器Cpmp 114。NMOS晶體管106及PMOS晶體管103相對(duì)于輸入/輸出102及112串聯(lián)布置，并且是用于通過(guò)單元芯101進(jìn)行電荷轉(zhuǎn)移的主要通過(guò)門(mén)。晶體管105經(jīng)配置以產(chǎn)生用于單元芯101中的所有NMOS晶體管的體電壓。晶體管107及108經(jīng)配置以產(chǎn)生用于單元芯101中的所有PMOS晶體管的體電壓。

半導(dǎo)體裝置行業(yè)具有改進(jìn)基于半導(dǎo)體的裝置的操作的受市場(chǎng)驅(qū)動(dòng)的需要。對(duì)這些裝置的改進(jìn)(包含對(duì)電荷泵的改進(jìn))可在集成于這些半導(dǎo)體裝置內(nèi)的電路的設(shè)計(jì)中提前解決。

附圖說(shuō)明

圖1展示具有輸入及輸出的可在若干個(gè)集成電路中實(shí)施的電荷泵的常規(guī)單元芯。

圖2是根據(jù)各種實(shí)施例的電荷泵的實(shí)例單元芯的示意圖，其中單元芯具有作為單元芯的唯一通過(guò)門(mén)的n溝道金屬氧化物半導(dǎo)體晶體管。

圖3是根據(jù)各種實(shí)施例的具有兩個(gè)級(jí)與兩個(gè)互補(bǔ)級(jí)的實(shí)例電荷泵的示意圖。

圖4是根據(jù)各種實(shí)施例的具有如在圖3的電荷泵中所布置的兩個(gè)級(jí)與兩個(gè)互補(bǔ)級(jí)的實(shí)例電荷泵的示意圖，其中級(jí)的耦合被修改。

圖5展示根據(jù)各種實(shí)施例的圖3的電荷泵的時(shí)鐘信號(hào)的實(shí)例。

圖6A展示根據(jù)各種實(shí)施例的圖3的電荷泵的操作的實(shí)例，其中電荷沿著路徑從一個(gè)級(jí)的泵電容器轉(zhuǎn)移以充電下一級(jí)的泵電容器。

圖6B展示根據(jù)各種實(shí)施例沿著圖6A中所展示的路徑的電荷轉(zhuǎn)移的操作的時(shí)序的實(shí)例。

圖7A至7D圖解說(shuō)明根據(jù)各種實(shí)施例與使用單個(gè)n溝道金屬氧化物半導(dǎo)體晶體管作為通過(guò)門(mén)進(jìn)行電荷轉(zhuǎn)移相關(guān)聯(lián)的電壓狀態(tài)。

圖8是根據(jù)各種實(shí)施例包含一組電荷泵的動(dòng)態(tài)隨機(jī)存取存儲(chǔ)器的特征的框圖。

圖9是根據(jù)各種實(shí)施例操作電荷泵的實(shí)例方法的流程圖。

圖10圖解說(shuō)明根據(jù)各種實(shí)施例經(jīng)布置以提供包含電荷泵的多個(gè)電子組件的晶片的實(shí)例。

圖11展示根據(jù)各種實(shí)施例包含可包含電荷泵的組件的實(shí)例系統(tǒng)的框圖。

具體實(shí)施方式

以下詳細(xì)說(shuō)明參考以圖解說(shuō)明方式展示本發(fā)明的各種實(shí)施例的附圖。足夠詳細(xì)地描述這些實(shí)施例以使得所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員能夠?qū)嵺`這些及其它實(shí)施例。還可利用其它實(shí)施例，且可對(duì)這些實(shí)施例作出結(jié)構(gòu)、邏輯及電改變。各種實(shí)施例未必相互排斥，這是因?yàn)橐恍?shí)施例可與一或多個(gè)其它實(shí)施例組合以形成新實(shí)施例。因此，不應(yīng)在限制意義上理解以下詳細(xì)說(shuō)明。