[发明专利]升压电路及具备该升压电路的非易失性存储器

说明书

为了提供能够减少施加在升压单元的电压应力的升压电路，串联连接多个升压单元而构成，该升压单元具备在输入端子与输出端子之间连接的电荷传送晶体管、和在输入端子与时钟端子之间连接的升压电容，其中，设为并联连接多个升压单元之中至少最末级的升压单元的结构，对应升压动作切换多个并联连接的升压单元而连接到最末级的前级的升压单元。

技术领域

本发明涉及具备电荷传送晶体管和升压电容的升压电路及具备该升压电路的非易失性存储器。

背景技术

关于作为非易失性存储器的EEPROM，在对存储器单元的数据改写上需要高电压，因此搭载升压电路。

图3是示出现有的升压电路的电路图。

现有的升压电路串联连接升压单元51～54，并作成连接升压单元54的输出和升压单元51的输入的环线连接。升压单元51～54被输入升压用的时钟CLK1、2，从输出端子CPOUT输出升压的电压。

升压单元51～54由以下部分构成：由分别二极管连接的NMOS晶体管构成的电荷传送晶体管511、521、531、541；升压电容512、522、532、542；由PMOS晶体管构成的切换开关元件513、523、533、543；由二极管连接的NMOS晶体管构成的预充电用元件514、524、534、544；以及由二极管连接的NMOS晶体管构成的输出用元件515、525、535、545。

在向由PMOS晶体管构成的切换开关元件513、523、533、543的栅极输入的信号HSW11～HSW14的H电平上需要高电压VPP。虽然未图示，但是另外需要电平移位电路。

现有的升压电路如以下那样进行升压动作。

使信号HSW11～HSW14的任何一个为H电平、剩下三个为L电平。例如，设切换开关元件543的栅极电压为H电平、切换开关元件513、523、533的栅极电压为L电平。切换开关元件543截止，且切换开关元件513、523、533导通。此时，电荷被从升压单元54的预充电用元件544供给，且电荷按照升压单元51、52、53的顺序传送，从升压单元54的输出用元件545输出升压电压。在此，图3所示的各升压节点N1、N2、N3、N4的电位的高低成为N3＞N2＞N1＞N4。节点N3的电位最高，且与节点N3连接的升压电容542的电极间的绝缘膜最承受电压应力。

接着，考虑使切换开关元件533的栅极电压为H电平、切换开关元件513、523、543的栅极电压为L电平的情况。切换开关元件533截止，且切换开关元件513、523、543导通。此时，电荷被从升压单元53的预充电用元件534供给且电荷按照升压单元54、51、52的顺序传送，从升压单元53的输出用元件535输出升压电压。在此，各升压节点N1、N2、N3、N4的电位的高低成为N2＞N1＞N4＞N3。节点N2的电位最高，且与节点N2连接的升压电容532的电极间的绝缘膜最承受电压应力。

在此，在进行适当次数的升压动作后，通过切换开关元件的控制，切换输出用元件而使其轮换（rotation）。能够使各级的升压电容的应力平均（例如，参照专利文献1）。

【现有技术文献】

【专利文献】

【专利文献1】日本特开平11－275855号公报。

发明内容

【发明要解决的课题】

然而，由于轮换各升压单元，所以难以对应各级的电位最合适地设计各升压单元内的电荷传送晶体管。若使用与电荷传送晶体管二极管连接的NMOS晶体管，则随着电荷向后级传送，因基板效应的影响而阈值电压变大，电荷传送效率变差。

另外，在各级需要用于轮换升压单元的开关。进而，为了控制轮换的定时，另行需要用于保持进行了几次升压动作的信息的非易失性存储器。