[实用新型]电荷泵调节电路

说明书

本公开的各实施例涉及电荷泵调节电路。电荷泵电路在第一节点处生成电荷泵输出信号，并且由电荷泵控制信号使能。二极管具有耦合到第一节点和第二节点的第一端子和第二端子。比较器具有耦合到第二节点的反相输入和耦合到第三节点的非反相输入，并且引起电荷泵控制信号的生成。第一电流镜在第二节点处产生第一电流，并且第二电流镜在第三节点处产生第二电流(在幅度上等于第一电流)。第一端子和第二端子可以是阴极和阳极。第一电流镜可以是从第二节点吸收第一电流的电流吸收器。第二电流镜可以是向第三节点供应第二电流(在幅度上等于第一电流)的电流源。根据本公开的实施例的优点在于，降低了面积成本以及潜在的生产成本。

技术领域

本公开涉及一种电荷泵调节电路。

背景技术

非易失性存储设备在如下应用中被使用，其中期望存储即使在并入非易失性存储器的设备未被供电的情况下也要被保留的信息。通常，每个非易失性存储器件包括利用浮栅MOS存储晶体管的存储器单元的矩阵；每个这种浮栅MOS存储晶体管具有阈值电压，该阈值电压可以被设置(根据其浮栅中的电荷)成不同的水平，以表示不同的逻辑值。

例如，在电可擦除和可编程只读存储器(EEPROM)中，由于选择性地将所需的电压施加到对应的存储浮栅MOS晶体管(具有限制EEPROM的容量的复杂结构)的一组MOS选择晶体管的使用，所以每个浮栅MOS存储晶体管都可以被单独地编程(通过将电荷注入到其浮栅中)或擦除(通过从其浮栅中去除电荷)。另一方面，由于扇区中的浮栅MOS晶体管的分组，闪存具有简单的结构，该简单的结构允许数百GB甚至更高的超高容量的获得，每个扇区均被集成在半导体材料的公共阱中而无需选择晶体管，但具有使得能够在扇区水平而不是在个体水平进行擦除的结构。

在这两种情况下以及在任何非易失性存储器的情况下，编程和擦除效率都是跨浮栅MOS存储晶体管施加的电场的函数。为了生成这些电场，通过电荷泵生成高电压并将其施加到字线(针对编程操作)或施加到衬底线(针对擦除操作)。浮栅MOS存储晶体管具有由其源极和漏极之间的PN结形成的寄生二极管。在编程和擦除操作期间，这些寄生二极管被反向偏置。

可以使用三阱技术来制造一些非易失性存储器单元，其中使用隔离的Pwell结构来制造NMOS器件。三阱技术中存在两个额外的寄生二极管：一个PN结(并且因此是寄生二极管)在隔离的Pwell和Nwell之间，并且另一个PN结(并且因此是寄生二极管)在Nwell和衬底之间。在任何设计中，这些结应当被反向偏置，以便在至少编程和擦除操作期间可以维持适当的功能。

由于工艺和温度的变化，非易失性存储器单元的一些寄生二极管会受到电应力，这可能导致非易失性存储器单元的击穿和不适当的功能(甚至损坏)。

为了避免这种情况，可以在三阱技术中针对这些寄生PN结限定轨电压。通常，Nwell和隔离的Pwell之间的PN结被命名为“Intrail”，并且Nwell和衬底之间的PN结被命名为“extrail”。可以针对这些PN结限定轨电压极限，该电压极限用于改变PN结的设计规则，并最终也改变击穿电压。例如，如果设计者知道跨PN结的最大电压将为15V，则将限定大于15V的轨电压，以避免这些PN结的击穿。但是，这导致增加的面积成本以及潜在的增加的生产成本。