电荷泵电路、非易失性存储器制造技术

本申请公开了一种电荷泵电路和非易失性存储器。电荷泵电路包括串联的多个升压级电荷泵单元，升压级电荷泵单元包括：输入端；输出端；第一电容；第二电容，其第一端连接输出端；第三电容；第一开关管，其控制端连接第一电容的第一端，其第一通路端连接输入端，其第二通路端连接输出端；第一单向导通元件；第三开关管，其控制端连接输入端，其第一通路端连接第一电容的第一端，其第二通路端连接第三电容的第一端；在电荷存储阶段，第一开关管导通，第二电容被充电；在电荷释放阶段，第二电容向下一级电荷泵提供电荷，第一开关管控制端的电荷经由第三开关管向第三电容转移。上述电荷泵单元中的第一开关管可以更充分地导通，提升了电荷泵电路的电流传输能力。泵电路的电流传输能力。泵电路的电流传输能力。

Charge pump circuit, nonvolatile memory

【技术实现步骤摘要】
电荷泵电路、非易失性存储器


[0001]本专利技术涉及集成电路
，更具体地，涉及一种电荷泵电路、非易失性存储器。

技术介绍

[0002]在NVM(非易失性存储器，Non
‑
Volatile Memory)工作时，通过低压电源在片内产生若干高压，用于存储单元的读取、擦除和写入操作，这些电压通常由内部设置的电荷泵(Charge Pump)电路产生。电荷泵电路也称为开关电容式电压变换器，是一种利用“快速”(flying)或“泵送”电容(而非电感或变压器)来储能的DC
‑
DC(变换器)。
[0003]电荷泵电路接收低压电源，并通过多级升压，进而由电荷泵电路的输出级输出目标高压。目前，电荷泵电路的升压级单元中的传输晶体管因不能充分导通导致降低了传输电流的能力，因此，需要一种电流传输能力更高的电荷泵电路。

技术实现思路

[0004]鉴于上述问题，本专利技术的目的在于提供一种改进的电荷泵电路、非易失性存储器，提高了电荷泵电路中电荷泵单元的电流传输能力，得到了可靠性更高的非易失性存储器。
[0005]根据本专利技术的一方面，提供一种电荷泵电路，包括串联的多个升压级电荷泵单元，所述升压级电荷泵单元包括：输入端和输出端Nt；第一电容Cc；第二电容Ct，所述第二电容Ct的第一端连接输出端Nt；第一开关管Pt，所述第一开关管Pt的控制端连接所述第一电容Cc的第一端，第一通路端连接所述输入端，第二通路端连接所述输出端Nt；第一单向导通元件Pa，设置在所述第一开关管Pt的控制端和所述输出端Nt之间；第三电容Cp；以及第三开关管Pb，所述第三开关管Pb的控制端连接所述输入端，第一通路端连接所述第一电容Cc的第一端，第二通路端连接所述第三电容Cp的第一端；在电荷存储阶段，所述第一开关管Pt导通，所述第三开关管Pb断开，所述第二电容Ct被充电；在电荷释放阶段，所述第一开关管Pt断开，所述第二电容Ct向下一级电荷泵提供电荷，所述第一开关管Pt控制端的电荷经由所述第三开关管Pb向所述第三电容Cp转移。
[0006]可选地，所述第三电容Cp的第二端接收低电平。
[0007]可选地，所述升压级电荷泵单元还包括第二单向导通元件Pc，在所述电荷存储阶段，所述第三电容Cp的电荷经由所述第二单向导通元件Pc向所述输出端Nt转移。
[0008]可选地，在奇数级的升压级电荷泵单元，所述第一电容Cc的第二端和所述第二电容Ct的第二端接收第一时钟信号CLK，所述第三电容Cp的第二端接收具有与所述第一时钟信号相反相位的第二时钟信号CLKB，在偶数级的升压级电荷泵单元，所述第一电容Cc的第二端和所述第二电容Ct的第二端接收所述第二时钟信号CLKB，所述第三电容Cp的第二端接收所述第一时钟信号CLK。
[0009]可选地，还包括：第五开关管P0，其控制端接收使能信号，其第一通路端接收供电电压，其第二通路端连接所述第一升压级电荷泵单元的输入端。
[0010]可选地，所述第一开关管Pt和所述第三开关管Pb为P型MOS管。
[0011]可选地，所述第一单向导通元件Pa和所述第二单向导通元件Pc为二极管连接设置的P型MOS管，第一单向导通元件Pa的控制端和漏端连接所述第一开关管Pt的控制端，第二单向导通元件Pc的控制端和漏端连接所述输出端Nt。
[0012]可选地，所述第一单向导通元件Pa和所述第二单向导通元件Pc为二极管。
[0013]可选地，还包括输出级电荷泵单元，所述输出级电荷泵单元包括：输入端，连接最后一级升压级电荷泵单元的输出端；输出端；第一电容Cc，所述第一电容Cc的第二端接收所述第一时钟信号；第一开关管Pt，所述第一开关管Pt的控制端连接所述第一电容Cc的第一端，第一通路端连接所述输入端，第二通路端连接所述输出端；第一单向导通元件Pa，设置在所述第一开关管Pt的控制端和所述输出端之间；第三电容Cp；第三开关管Pb，所述第三开关管Pb的控制端连接所述输入端，第一通路端连接所述第一电容Cc的第一端，第二通路端连接所述第三电容Cp的第一端；以及第二单向导通元件Pc，设置在所述第三电容Cp的第一端和所述输出端之间。
[0014]根据本专利技术的另一方面，提供一种包含上述电荷泵电路的非易失性存储器。
[0015]本专利技术提供的电荷泵电路中的电荷泵单元中设置有第一开关管控制端的电荷释放路径，且该电荷释放路径的控制端连接本级电荷泵单元的输入端，使得第一开关管的控制端处的电荷被更充分的释放掉，进而在电荷存储阶段时第一开关管可以导通的更充分，使得上一级的储能被更充分地传输至下一级，进而降低了在传输过程中电荷的损失，提升了电荷泵电路的电流传输能力。更进一步地，在第一开关管的控制端与本级电荷泵单元的输出端之间设置第一单向导通元件，以使得第一开关管的控制端比本级输出端低一个预定电压。
[0016]更进一步地，电荷泵单元中还包括第二单向导通元件，在本级电荷泵单元的电荷存储阶段，第三电容的电荷经由第二单向导通元件向输出端转移，进而提升了电荷泵单元的升压系数。
[0017]更进一步地，每级电荷泵单元中接收一路时钟信号即可实现正常工作，降低了电荷泵电路的复杂度，节省了集成电路的实际面积成本。
附图说明
[0018]通过以下参照附图对本专利技术实施例的描述，本专利技术的上述以及其他目的、特征和优点将更为清楚，在附图中：
[0019]图1示出了根据本专利技术实施例的非易失性存储器中高压产生单元的结构示意图；
[0020]图2示出了根据本专利技术实施例的电荷泵电路中输入信号的时序示意图；
[0021]图3示出了根据本专利技术第一实施例的电荷泵电路的示意图；
[0022]图4示出了根据本专利技术第二实施例的电荷泵电路的示意图。
具体实施方式
[0023]以下将参照附图更详细地描述本专利技术的各种实施例。在各个附图中，相同的元件采用相同或类似的附图标记来表示。为了清楚起见，附图中的各个部分没有按比例绘制。
[0024]本申请中提供的电荷泵电路，以应用于非易失性存储器中为例进行说明。
[0025]下面结合附图和实施例，对本专利技术的具体实施方式作进一步详细描述。
[0026]图1示出了根据本专利技术实施例的非易失性存储器中高压产生单元的结构示意图，图2示出了根据本专利技术实施例的电荷泵电路中输入信号的时序示意图。
[0027]如图1所示，非易失性存储器中的高压产生单元100包括振荡器110、驱动电路120以及电荷泵电路130。
[0028]振荡器110接收使能信号ENB，用于在使能信号ENB为有效电平状态下产生一个周期性的初始时钟信号OSC。
[0029]驱动电路120连接振荡器110以接收初始时钟信号OSC，并基于初始时钟信号OSC产生相位相反的第一时钟信号CLK和第二时钟信号CLKB，第一时钟信号CLK和第二时钟信号CLKB的频率、幅值相同。第一时钟信号CLK和第二时钟信号CLKB为非交叠时钟信号。其中，驱动电路120中例如本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电荷泵电路，其特征在于，包括串联的多个升压级电荷泵单元，所述升压级电荷泵单元包括：输入端和输出端(Nt)；第一电容(Cc)；第二电容(Ct)，所述第二电容(Ct)的第一端连接输出端(Nt)；第一开关管(Pt)，所述第一开关管(Pt)的控制端连接所述第一电容(Cc)的第一端，第一通路端连接所述输入端，第二通路端连接所述输出端(Nt)；第一单向导通元件(Pa)，设置在所述第一开关管(Pt)的控制端和所述输出端(Nt)之间；第三电容(Cp)；以及第三开关管(Pb)，所述第三开关管(Pb)的控制端连接所述输入端，第一通路端连接所述第一电容(Cc)的第一端，第二通路端连接所述第三电容(Cp)的第一端；在电荷存储阶段，所述第一开关管(Pt)导通，所述第三开关管(Pb)断开，所述第二电容(Ct)被充电；在电荷释放阶段，所述第一开关管(Pt)断开，所述第二电容(Ct)向下一级电荷泵提供电荷，所述第一开关管(Pt)控制端的电荷经由所述第三开关管(Pb)向所述第三电容(Cp)转移。2.根据权利要求1所述的电荷泵电路，其特征在于，所述第三电容(Cp)的第二端接收低电平。3.根据权利要求1所述的电荷泵电路，其特征在于，所述升压级电荷泵单元还包括第二单向导通元件(Pc)，在所述电荷存储阶段，所述第三电容(Cp)的电荷经由所述第二单向导通元件(Pc)向所述输出端(Nt)转移。4.根据权利要求3所述的电荷泵电路，其特征在于，在奇数级的升压级电荷泵单元，所述第一电容(Cc)的第二端和所述第二电容(Ct)的第二端接收第一时钟信号(CLK)，所述第三电容(Cp)的第二端接收具有与所述第一时钟信号相反相位的第二时钟信号(CLKB)，在偶数级的升压级电荷泵单元，所述第一电容(Cc)的第二端和所述第二电容(Ct)的第二端接收所述第二时钟信号(CLKB)，所述第...

【专利技术属性】
技术研发人员：张现聚，刘铭，邓龙利，
申请(专利权)人：北京兆易创新科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：