[发明专利]电荷泵电路以及包括该电荷泵电路的内部电压产生电路

说明书

电荷泵电路以及包括该电荷泵电路的内部电压产生电路。一种电荷泵电路可以包括：电荷泵单元，该电荷泵单元适合于执行电荷泵操作，直到输出电压达到目标电压为止；以及多级电荷共享单元，该多级电荷共享单元包括并联联接在负载电路与所述电荷泵单元之间的第一电容器至第N电容器，所述多级电荷共享单元适合于在电荷共享操作之后分别在所述第一电容器至所述第N电容器与所述负载电路之间依次执行第一电荷共享操作至第N电荷共享操作，其中，所述第一电荷共享操作至所述第N电荷共享操作被相互独立地执行，并且N是大于或等于2的自然数。

技术领域

本发明的示例性实施方式总体上涉及半导体设计技术，并且更具体地，涉及一种半导体存储器装置的电荷泵电路以及包括该电荷泵电路的内部电压产生电路。

背景技术

半导体存储器装置使用外部电压来产生具有各种电平的内部电压，并且所述内部电压被用于半导体存储器装置的各种内部操作。

用于使用外部电压来产生内部电压的现有方法被主要划分成两个类别。根据第一类别方法，可以通过将外部电压下转换为更低的电位而产生低于外部电压的内部电压。根据第二类别方法，可以通过对外部电压进行电荷抽吸(charge pumping)而产生高于外部电压或者低于接地电压的内部电压。

高电压VPP和反向偏置电压VBB被广泛地用作通过电荷抽吸产生的内部电压。高电压VPP被产生以便使单元晶体管的栅极(或字线)具有比作为外部电压的电源电压VCC高的电位，因此防止单元数据的丢失并且访问存储器单元。反向偏置电压VBB被产生以便使单元晶体管的整体具有比作为外部电压的接地电压VSS低的电位，因此防止单元数据的丢失。

图1是例示了常规的电荷泵电路10的图。

参照图1，电荷泵电路10包括电荷泵单元12、输出电容器C0和开关SW。

电荷泵单元12将输入电压抽吸为输出电压VPASSPMP，该输出电压VPASSPMP被升压至由负载电路20所需的电平。电荷泵单元12可以包括基于相位上互补的第一时钟CLK1和第二时钟CLK2而接通/断开的多个开关(未例示)。电荷泵单元12可以利用这些开关的特定节点的电荷对输出电容器C0进行充电或者对输出电容器C0进行放电，并因此在输出端子OUT_ND处获取经升压的输出电压VPASSPMP。

也就是说，电荷泵电路10通过对输入电压进行升压以高电压电平产生输出电压VPASSPMP，并且使用输出电容器C0来使经升压的输出电压VPASSPMP保持在预定电平处。联接至电荷泵电路10的输出端子OUT_ND的负载电路20可以从电荷泵电路10接收电压和电流。

将对上述电荷泵电路10的操作进行如下描述。首先，电荷泵电路10使开关SW断开，并且执行电荷泵操作以利用经升压的输出电压VPASSPMP对输出电容器C0进行充电。然后，当输出电压VPASSPMP达到目标电压时，电荷泵电路10可以使开关SW闭合。电荷泵电路10的输出电压VPASSPMP被供应给负载电路20的输入端子INIT_ND。

这时，当电荷泵电路10的输出电压VPASSPMP被供应给负载电路20的输入端子INIT_ND时，执行电荷共享操作。在电荷泵电路10的输出端子OUT_ND和负载电路20的输入端子INIT_ND在电荷共享操作期间具有相同的电容的瞬间，电荷泵电路10可以向负载电路20提供具有输出电压VPASSPMP的中间电平的电压。

在电荷泵电路10中，可以考虑到电荷泵电路10的电压/电流供应能力以及由负载电路20所需的电流量和电压稳定性(纹波)来确定输出电容器C0的电容(或大小)。