[发明专利]半导体器件

说明书

本发明涉及半导体器件，更具体地涉及诸如非易失性半导体存储器件的电可写可擦除半导体器件中的电平移动电路。

通常，诸如非易失性半导体存储器件的半导体器件通过向浮栅中注入电子和从浮栅中移去电子来存储信息。为此，在控制栅和漏极之间必须施加约20V的电势差。然而这要求半导体器件的电路中使用的晶体管的耐压增大以便在20V下工作。因此增大了晶体管的尺寸。

近来半导体器件设计的趋势是将负电源集成在半导体器件内，由此使用较低的电源电压Vdd。更具体地，通过降低电源电压，半导体器件可用耐压较低的晶体管设计，结果减小了晶体管的尺寸。

例如，对漏极施加11V且对字线施加-9V以从浮栅移去电子。另外当不用移去电子时，字线为0V。

通常使用工作在约3V(Vdd)的电路去控制是否施加-9V或0V。因而需要一个将0V或3V的控制信号转换到0V或-9V的信号电平移动电路或开关电路。这种电平移动电路或开关电路从文献中可以获知。

通常不可能使用一个电平移动电路在单个操作中将在0V和电源电压Vdd之间的多个控制信号转换到在0V和-9V之间的多个信号。因而需要桥接这些转换的中间电路。光偶装置可用作这种中间电路。光偶装置能将在0V到Vdd范围内的控制信号转换为光信号。用于转换成在0V和-9V范围内的信号的电路接收该光信号以转换控制信号。然而为将光偶装置做在半导体器件内，要求单独的制造工艺或其它半导体，结果使半导体器件成本增大。

也可以在用于转换到0V和-9V范围内的信号的电平移动电路前放一个中间电平移动电路。这时，0V到Vdd范围内的控制信号首先被电平移动电路转换为-9V到Vdd范围内的信号。为了将0V到Vdd范围内的输入信号转换为0V到-9V范围内的信号，需要首先将用一中间电平移动电路暂时转换成-9V到Vdd范围内的信号，并在转换前和转换后设置一个电压转换范围重叠的区域。

然而，对于该处理-9V到Vdd电压范围的中间电平移动电路来说，必须使用耐压(击穿电压)在Vdd到Vdd+9V范围内的晶体管。因此，不可能达到低耐压的目标。

从文献中得知解决该问题的一个方法是使用-4V的负电源，使得中间电平移动电路的工作电压为-4V到电源电压Vdd。

然而，由于中间电平移动电路的幅度是从-4V到电源电压Vdd，需要具有-4V中间电压的中间电路。即，由于要求的电压是0V和-9V，不可能在一步中从0V切换到-9V。因而中间电平移动电路将电压从电源电压变到-4V，然后转换电路(第二级电平移动电路)将中间电压从0V变到-9V，以降低要求的结耐压。

因而要使用将电压从电源电压Vdd变到-4V的电平移动电路，并需要两个电平移动电路。还要使用在其它情况下不需要的电荷泵以输出-4V，且不可避免地增大了电路的规模和功耗。

本发明的目的是提供一种含有电平移动电路的半导体器件，其中晶体管耐压低且没有使用外加的电荷泵。

为此目的，根据本发明的半导体器件，具有用于根据输入信号控制输出信号的电平移动电路其中电平移动电路包括接收输入信号的第一导电类型晶体管和接收第一导电类型晶体管的输出的第二导电类型晶体管，该半导体器件的特征在于，所述电平移动电路还包括控制第一导电类型晶体管的操作的控制装置，用于压缩送到第二导电类型晶体管的电压的降压装置。

由于包括这些装置，接收输入信号的第一导电类型晶体管的操作由控制装置控制，送到接收第一导电类型晶体管的输出的第二导电类型晶体管的电压被降压装置压缩。因此可以获得含低耐压晶体管的电平移动电路，而不需使用在其它情况下需要的电荷泵。

从下面结合优选实施例的详细描述并结合附图能够明白本发明的这些和其它目的和特征，附图中相似的部分用类似的标号标明，其中：

图1是表示现有技术的半导体器件的典型控制电路的电路图；

图2是图1电路的真值表；

图3是根据本发明第一优选实施例的半导体器件的电平移动电路的电路图；

图4是向图3的电平移动电路提供偏压的偏压发生电路的电路图；

图5是图3电路的真值表；

图6是根据本发明第二优选实施例的半导体器件的电平移动电路的电路图；

图7是根据本发明第三优选实施例的半导体器件的电平移动电路的电平图；

图8是接收高电压的晶体管的剖视图；

图9是表示快闪存储器的存储单元的符号图，它是根据本发明的电平移动电路的一个应用；

图10是FN写/FN擦除的快闪存储器的各个工作模式的电压状态表。