电荷泵电路的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及电荷泵电路，特别是涉及用于电源电位的升压的电荷泵电路。
【背景技术】
[0002]在电气地进行数据的写入和擦除的非易失性半导体存储装置中，为了进行该数据的写入和擦除，对存储单元(memory cell)施加比电源电位高的正电压或高的负电压。例如，在向存储单元写入数据时使用正的高电压，在擦除时使用负的高电压。作为产生该正的高电压和负的高电压的装置，已知使用了电荷泵的升压电路。
[0003]在专利文献I中，公开了通过对2个开关的导通状态和截止状态进行切换来输出正的高电压和负的高电压的高电压产生电路。此外，在专利文献2中，公开了通过对PMOS晶体管以及NMOS晶体管的导通状态和截止状态进行切换来输出正的高电压和负的高电压的电荷泵。
[0004]现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开平9 - 198887号公报；
专利文献2:日本特开平7 - 177729号公报。
[0005]发明要解决的课题
如专利文献I和2所记载的那样，已知以I个电路产生正的升压电压和负的升压电压双方的那样的电荷泵电路。可是，这些电荷泵存在所输出的负的升压电压在绝对值方面比正的升压电压小的问题。即，所得到的负的升压电压的电压值与所得到的正的升压电压的电压值相比在绝对值方面更小。因此，当例如以所输出的负的升压电压为期望的电压值的方式设计电荷泵时，从该电荷泵输出的正的升压电压变为大到需要以上的电压。另一方面，当以所输出的正的升压电压变为期望的电压值的方式设计电荷泵时，存在从该电荷泵输出的负的升压电压不足期望的电压值的情况，此时还需要设置另外的负电压产生电路。
【发明内容】
[0006]本发明是鉴于上述的方面而完成的，其目的在于提供一种能够输出充分高的负的升压电压并且使正的升压电压和负的升压电压间的在绝对值方面的电压值的差变小的电荷泵电路。
[0007]用于解决课题的方案
本发明的电荷泵电路的特征在于，具有:第一电位输入端，被输入第一电位；第二电位输入端，被输入第二电位；泵单元组，在第一电位输入端和第二电位输入端之间串联地连接并且具有多个使用与经由电容器输入的时钟信号同步地进行工作的晶体管来进行升压的泵单元；以及负电压升压用电容器，与第一电位输入端和泵单元组的最前级泵单元之间的第一连接节点连接。
[0008]发明效果根据本发明的实施例的电荷泵电路，在通过I个系统的电路生成正的升压电压和负的升压电压双方的电路中，仅通过追加电容器，就能够使所生成的正的升压电压和负的升压电压间的在绝对值方面的电压值的差变小。
【附图说明】
[0009]图1是示出实施例1的电荷泵电路的结构的图。
[0010]图2是示出在实施例1的电荷泵电路中的产生正的升压电压时的工作的时间图。
[0011]图3是示出在实施例1的电荷泵电路中的产生负的升压电压时的工作的时间图。
【具体实施方式】
[0012]在以下详细地说明本发明的实施例。
[0013]【实施例1】
图1是示出实施例1的电荷泵电路10的结构的电路图。电荷泵电路10具有增压线(boost Iine)BL，所述增压线BL具有被输入第一电位(例如电源电位Vcc)的第一电位输入端Vpi和被输入第二电位(例如接地电位Gnd)的第二电位输入端Vni。在本实施例中，第一电位输入端Vpi为电源电位输入端，第二电位输入端Vni为接地电位输入端。
[0014]电荷泵电路10具有泵单元组PS，所述泵单元组PS在增压线BL的电源电位输入端Vpi和接地电位输入端Vni之间串联地连接并且由多个泵单元PSl和PS2构成。在本实施例中，对泵单元组PS由2个泵单元PSl和PS2构成的情况进行说明。泵单元组PS的泵单元PSl和PS2的每一个使用与经由电容器输入的时钟信号同步地进行工作的晶体管来进行升压工作。在以下，将泵单元组PS中的最靠近第一电位输入端Vpi侧的泵单元PSl称为第一泵单元(或者最前级泵单元)，将最靠近第二电位输入端Vni侧的泵单元PS2称为第二泵单元(或者最后级泵单元)。此外，将增压线BL的第一电位输入端Vpi和第一泵单元PSl之间的连接节点NO称为第一连接节点，将第二电位输入端Vni和第二泵单元PS2之间的连接节点N3称为第二连接节点。
[0015]增压线BL具有与第二连接节点N3连接的第一升压电位输出端Vpo、以及与第一连接节点NO连接的第二升压电位输出端Vno。在本实施例中，第一升压电位输出端Vpo为正电压输出端，从第一升压电位输出端Vpo输出正极性的升压电压Vp。同样地，第二升压电位输出端Vno为负电压输出端，从第二升压电位输出端Vno输出负极性的升压电压Vn。
[0016]泵单元组PS的多个泵单元的每一个具有:与增压线BL的电源电位输入端Vpi和接地电位输入端Vni串联地连接的第一晶体管、用于将第一晶体管的栅极与第一晶体管的漏极连接的第二晶体管、一个电极与第一晶体管的源极和第二晶体管的栅极连接的第一电容器、以及一个电极与第一晶体管的栅极连接的第二电容器。此外，对第一电容器的另一个电极输入具有规定的相位的第一时钟信号(第一输入时钟信号)，对第二电容器的另一个电极输入具有规定的相位的第二时钟信号(第二输入时钟信号)。
[0017]更具体地，泵单元PSl具有:N沟道型MOSFET (以下，仅称为NM0S) 11 (第一晶体管)、NM0S12 (第二晶体管)、电容器Cl (第二电容器)、以及电容器C2 (第一电容器)。NMOSll的漏极在第一连接节点NO连接于电源电位输入端Vpi和NM0S12的漏极。NMOSll的源极在节点NI连接于NM0S12的栅极和电容器C2的一端。NMOS12的源极在节点N2连接于NMOSll的栅极和电容器Cl的一端。对电容器Cl的另一端输入时钟信号CLKl (第二时钟信号)，对电容器C2的另一端输入时钟信号CLK2 (第一时钟信号)。
[0018]此外，泵单元PS2具有NMOS13和14(第一和第二晶体管)、以及电容器C3和C4(第二和第一电容器)。具体地，NMOS13的漏极连接于泵单元PSl的节点NI和NM0S14的漏极。NMOS13的源极在节点N3 (第二连接节点)连接于接地电位输入端Vn1、NMOS14的栅极和电容器C4的一端。NM0S14的源极在节点N4连接于NM0S13的栅极和电容器C3的一端。对电容器C3的另一端输入时钟信号CLK3，对电容器C4的另一端输入时钟信号CLKp。
[0019]进而，电荷泵电路10具有开关电路20，所述开关电路20根据单一的切换信号Sw对向电源电位输入端Vpi的电源电位Vcc的输入和向接地电位输入端Vni的接地电位Gnd的输入进行切换。开关电路20对进行电荷泵电路10经由增压线BL输出正的升压电压Vp(以下，称为正电压输出模式)的工作或者进行电荷泵电路10经由增压线BL输出负的升压电压Vn (以下，称为负电压输出模式)的工作进行切换。开关电路20由NM0S21、P沟道型MOSFET (以下，仅称为PM0S) 22和逆变器Inv构成。
[0020]对逆变器Inv的输入端子输入来自对正的升压电压的输出工作和负的升压电压的输出工作进行控制的控制电路(未图示)的切换信号Sw。逆变器Inv的输出端子与NM0S21的栅极和PM0S22的栅极连接。即，逆变