[发明专利]位准移位器与半导体装置

说明书

提供一种位准移位器，根据本发明的位准移位器包括第一PMOS晶体管、第二PMOS晶体管、为本征型晶体管的一第一NMOS晶体管、为本征型晶体管的一第二NMOS晶体管、一输入端、一控制电路、一输出端。第一PMOS晶体管的一电极被供应一第一电压位准、另一电极被耦接至一第一端点、并且一栅极被耦接至一第二端点；第二PMOS晶体管的一电极被供应所述第一电压位准、另一电极被耦接至所述第二端点、并且一栅极被耦接至所述第一端点；第一NMOS晶体管的一电极被耦接至所述第一端点、另一电极被供应一第一使能信号、并且一栅极被耦接至一第一控制信号；本发明的位准移位器具有可高速运作且降低功率消耗的优点。

技术领域

本发明有关于一种位准移位器(level shifter)，特别是有关于快闪存储器等半导体存储器装置所使用的位准移位器(位准转换电路)。

背景技术

随着半导体设计的微型化，用于驱动半导体器件的工作电压也随之降低，并且提供至半导体装置的电源电压(Vdd)也跟着低压化。例如，自半导体存储器外部供应的电源电压自3.3伏特(V)降低为2.5V或者1.8V。另一方面，快闪存储器等半导体存储器装置的内部电路需要多种电源，并且有时也需要比电源电压更高的高电压。因此，半导体装置需设置用以将外部供应的电源电压提高至所需电压位准的电压产生电路，其可包含充电帮浦电路、位准移位器等装置(专利文献1)。

图1是显示先前技术中位准移位器的电路范例。例如，将Vdd(电源电压)升压后的高电压HV被供应至一对交叉耦接用于高电压驱动的PMOS晶体管MVP_1与MVP_2。用于高电压驱动的NMOS晶体管MVN_1与MVN_2串联耦接至PMOS晶体管MVP_1与MVP_2，并且通过Vdd所驱动的反相器LV而产生的信号ENb与EN被分别提供至NMOS晶体管MVN_1与MVN_2的栅极。GND(低位准)或Vdd(高位准)的输入信号被供应至输入端HVEN，反相器LV因应输入信号而输出信号ENb与EN。端点MOUT耦接至高电压驱动的反相器(高电压驱动的晶体管MVP_3与MVN_3)的输入栅极，将输入信号Vdd转换为高电压HV后的信号可由输出端HVOUT输出。

[专利文献]

专利文献1：日本专利第2017-228325号公报。

发明内容

[发明要解决的问题]

于图1所示的先前技术的位准移位器。由高电压驱动的晶体管MVP_1、MVP_2、MVN_1与MVN_2不具有在低电压下操作的余裕(margin)。换言之，由于与Vdd驱动的晶体管相比，这些由高电压驱动的晶体管的临界值较高，因而漏极电流小。例如，当信号ENb为Vdd的时候，端点aa的电压通过晶体管MVN_1被下拉至GND的电压位准，端点MOUT的电压通过晶体管MVP_2自高电压HV侧被上拉，但由于晶体管MVN_1的输入栅极端仅达到Vdd的电压位准，端点aa、MOUT所需的充放电时间变长。再者，充电帮浦等电路于不工作时，通常高电压HV变为具有Vdd位准，例如，端点MOUT的电压通过晶体管MVP_2自高电压HV侧被上拉时，由于晶体管MVP_2的源极电压仅达到Vdd的电压位准，端点MOUT所需的放电时间变长。

本发明的目的为解决上述传统技术的问题，提供一种可高速运作且降低功率消耗的位准移位器。

[解决问题的手段]