[發明專利]電荷泵電路、非易失性存儲器

在審

• 申請號: 202110031981.6
• 申請日: 2021-01-11
• 公開（公告）號: CN114765415A
• 公開（公告）日: 2022-07-19
• 發明（設計）人: 張現聚;劉銘;鄧龍利
• 申請（專利權）人: 北京兆易創新科技股份有限公司
• 主分類號: H02M3/07
• 分類號: H02M3/07;G11C5/14
• 代理公司: 北京成創同維知識產權代理有限公司 11449
• 代理人: 蔡純;張靖琳

本申請公開了一種電荷泵電路和非易失性存儲器。電荷泵電路包括串聯的多個升壓級電荷泵單元，升壓級電荷泵單元包括：輸入端；輸出端；第一電容；第二電容，其第一端連接輸出端；第三電容；第一開關管，其控制端連接第一電容的第一端，其第一通路端連接輸入端，其第二通路端連接輸出端；第一單向導通元件；第三開關管，其控制端連接輸入端，其第一通路端連接第一電容的第一端，其第二通路端連接第三電容的第一端；在電荷存儲階段，第一開關管導通，第二電容被充電；在電荷釋放階段，第二電容向下一級電荷泵提供電荷，第一開關管控制端的電荷經由第三開關管向第三電容轉移。上述電荷泵單元中的第一開關管可以更充分地導通，提升了電荷泵電路的電流傳輸能力。

技術領域

本發明涉及集成電路技術領域，更具體地，涉及一種電荷泵電路、非易失性存儲器。

背景技術

在NVM(非易失性存儲器，Non-Volatile Memory)工作時，通過低壓電源在片內產生若干高壓，用于存儲單元的讀取、擦除和寫入操作，這些電壓通常由內部設置的電荷泵(Charge Pump)電路產生。電荷泵電路也稱為開關電容式電壓變換器，是一種利用“快速”(flying)或“泵送”電容(而非電感或變壓器)來儲能的DC-DC(變換器)。

電荷泵電路接收低壓電源，并通過多級升壓，進而由電荷泵電路的輸出級輸出目標高壓。目前，電荷泵電路的升壓級單元中的傳輸晶體管因不能充分導通導致降低了傳輸電流的能力，因此，需要一種電流傳輸能力更高的電荷泵電路。

發明內容

鑒于上述問題，本發明的目的在于提供一種改進的電荷泵電路、非易失性存儲器，提高了電荷泵電路中電荷泵單元的電流傳輸能力，得到了可靠性更高的非易失性存儲器。

根據本發明的一方面，提供一種電荷泵電路，包括串聯的多個升壓級電荷泵單元，所述升壓級電荷泵單元包括：輸入端和輸出端Nt；第一電容Cc；第二電容Ct，所述第二電容Ct的第一端連接輸出端Nt；第一開關管Pt，所述第一開關管Pt的控制端連接所述第一電容Cc的第一端，第一通路端連接所述輸入端，第二通路端連接所述輸出端Nt；第一單向導通元件Pa，設置在所述第一開關管Pt的控制端和所述輸出端Nt之間；第三電容Cp；以及第三開關管Pb，所述第三開關管Pb的控制端連接所述輸入端，第一通路端連接所述第一電容Cc的第一端，第二通路端連接所述第三電容Cp的第一端；在電荷存儲階段，所述第一開關管Pt導通，所述第三開關管Pb斷開，所述第二電容Ct被充電；在電荷釋放階段，所述第一開關管Pt斷開，所述第二電容Ct向下一級電荷泵提供電荷，所述第一開關管Pt控制端的電荷經由所述第三開關管Pb向所述第三電容Cp轉移。

可選地，所述第三電容Cp的第二端接收低電平。

可選地，所述升壓級電荷泵單元還包括第二單向導通元件Pc，在所述電荷存儲階段，所述第三電容Cp的電荷經由所述第二單向導通元件Pc向所述輸出端Nt轉移。

可選地，在奇數級的升壓級電荷泵單元，所述第一電容Cc的第二端和所述第二電容Ct的第二端接收第一時鐘信號CLK，所述第三電容Cp的第二端接收具有與所述第一時鐘信號相反相位的第二時鐘信號CLKB，在偶數級的升壓級電荷泵單元，所述第一電容Cc的第二端和所述第二電容Ct的第二端接收所述第二時鐘信號CLKB，所述第三電容Cp的第二端接收所述第一時鐘信號CLK。

可選地，還包括：第五開關管P0，其控制端接收使能信號，其第一通路端接收供電電壓，其第二通路端連接所述第一升壓級電荷泵單元的輸入端。

可選地，所述第一開關管Pt和所述第三開關管Pb為P型MOS管。

可選地，所述第一單向導通元件Pa和所述第二單向導通元件Pc為二極管連接設置的P型MOS管，第一單向導通元件Pa的控制端和漏端連接所述第一開關管Pt的控制端，第二單向導通元件Pc的控制端和漏端連接所述輸出端Nt。

可選地，所述第一單向導通元件Pa和所述第二單向導通元件Pc為二極管。