專利名稱：升壓時(shí)鐘生成電路及半導(dǎo)體裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及升壓時(shí)鐘生成電路及半導(dǎo)體裝置。
背景技術(shù)：
作為顯示裝置，通常使用具有電光學(xué)裝置的液晶顯示裝置。將液晶顯示裝置裝配于電子設(shè)備，能同時(shí)實(shí)現(xiàn)電子設(shè)備的小型化和降低損耗電流。
可是，液晶顯示裝置的驅(qū)動(dòng)需要高電壓。因此，在驅(qū)動(dòng)電光學(xué)裝置的驅(qū)動(dòng)IC(Integrated Circuit)(廣義為半導(dǎo)體裝置)內(nèi)置生成高電壓的電源電路，符合降低成本的觀點(diǎn)。此時(shí)，電源電路具有升壓電路。升壓電路將高電位一側(cè)的系統(tǒng)電源電壓VDD和低電位一側(cè)的接地電源電壓VSS之間的電壓升壓，生成液晶驅(qū)動(dòng)用的輸出電壓Vout。
作為這種升壓電路，采用生成以所謂電荷泵方式升壓了的電壓的電荷泵電路，能降低功耗。電荷泵電路具有電容器。在將液晶面板和驅(qū)動(dòng)IC模塊化了的液晶面板模塊中，通過將電荷泵電路電容器內(nèi)置于IC內(nèi)，可以實(shí)現(xiàn)安裝工程的簡(jiǎn)化和整體成本的降低。例如，在5倍升壓的普通電荷泵電路中需要5個(gè)電容器，所以，根據(jù)上述觀點(diǎn)，將這些電容器內(nèi)置于IC內(nèi)中具有很大的優(yōu)點(diǎn)。
另外，電荷泵電路的電容器內(nèi)置于驅(qū)動(dòng)器IC內(nèi)時(shí)，為了得到和外置時(shí)相同的電容，而使內(nèi)置的電容器的面積變大成本增高。另一方面，如果縮小內(nèi)置的電容器面積，則消耗電流增多。這樣，內(nèi)置的電容器面積和消耗電流具有平衡(trade-off)的關(guān)系。
所以，為了既縮小電容的面積又降低成本，就需要考慮一種用小容量的電容器而具有與現(xiàn)有的電容器同樣能力(電荷供給能力、電流驅(qū)動(dòng)能力或負(fù)荷驅(qū)動(dòng)能力)的電荷泵泵電路。換言之，就是尋求一種電容器面積相同(成本相同)，并具有和以往的容量?jī)?nèi)置升壓電路相同的能力，同時(shí)又能進(jìn)一步降低消耗電流的電荷泵泵升壓電路。
電容外置于IC時(shí)，每一個(gè)電容器的容量為0.1～1μF，內(nèi)置于IC的每一個(gè)電容器的容量為1nF左右。因此，為了獲得與以往的沒有內(nèi)置容量的升壓電路相同的能力，就需要提高電荷泵泵電路的開關(guān)元件的轉(zhuǎn)換頻率，從而導(dǎo)致因電容器的充放電電流的增加引起的消耗電流的增大。因此，希望提供降低電容器充放電電流的電荷泵電路。
而且，即便能夠得到上述的效果，但隨著開關(guān)元件數(shù)目的增加，而使生成升壓時(shí)鐘的電路規(guī)模將增大，降低成本的效果也就隨之減弱，因此，需要用更簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)生成得到上述效果的電荷泵泵電路的升壓時(shí)鐘。

發(fā)明內(nèi)容
鑒于上述技術(shù)課題，本發(fā)明的目的在于提供一種包括不導(dǎo)致負(fù)載驅(qū)動(dòng)能力下降而又能實(shí)現(xiàn)低成本和低功耗并存的電荷泵泵電路的半導(dǎo)體裝置。
本發(fā)明的另一目的在于提供一種升壓時(shí)鐘生成電路，可在可獲得上述效果的半導(dǎo)體裝置中，即使開關(guān)元件增加也能夠以簡(jiǎn)單的構(gòu)造生成升壓時(shí)鐘。
為解決上述課題，本發(fā)明涉及一種升壓時(shí)鐘生成電路，系在電荷泵泵電路中，生成為開關(guān)控制串聯(lián)連接在兩個(gè)電源線之間的兩個(gè)開關(guān)元件的第1以及第2升壓時(shí)鐘的電路，包括第1開關(guān)電路，其連接在供給第1電源電壓的第1電源供給線和輸出第1升壓時(shí)鐘的第1時(shí)鐘輸出線之間；第2開關(guān)電路，連接在供給第2電源電壓的第2電源供給線和所述第1時(shí)鐘輸出線之間；第3開關(guān)電路，連接在供給了第3電源電壓的第3電源供給線和輸出第2升壓時(shí)鐘的第2時(shí)鐘輸出線之間；第4開關(guān)電路，連接在供給第4電源電壓的第4電源供給線和所述第2時(shí)鐘輸出線之間；所述的第1、第2開關(guān)電路根據(jù)第1時(shí)鐘被互斥地開關(guān)控制為導(dǎo)通；所述第3、第4開關(guān)電路根據(jù)第2時(shí)鐘被互斥地開關(guān)控制為導(dǎo)通，所述第1開關(guān)電路的導(dǎo)通狀態(tài)的電流驅(qū)動(dòng)能力，與所述第3開關(guān)電路導(dǎo)通狀態(tài)的電流驅(qū)動(dòng)能力不同，所述第2開關(guān)電路導(dǎo)通狀態(tài)的電流驅(qū)動(dòng)能力與所述第4開關(guān)電路導(dǎo)通狀態(tài)的電流驅(qū)動(dòng)能力不同。
在本發(fā)明中，通過使第1及第3開關(guān)電路的驅(qū)動(dòng)電流能力與第2及第4開關(guān)電路的電流驅(qū)動(dòng)能力互不相同，可以使第1升壓時(shí)鐘的上升時(shí)間和下降時(shí)間，與第2升壓時(shí)鐘的上升時(shí)間和下降時(shí)間不同。因此，對(duì)應(yīng)于第1、第2時(shí)鐘，可使第1升壓時(shí)鐘的上升期間以及下降時(shí)間與第2升壓時(shí)鐘的上升期間以及下降時(shí)間不重合(變?yōu)榉侵貜?fù))。這樣，在電荷泵泵電路中，可以通過用第1及第2升壓時(shí)鐘對(duì)串聯(lián)連接在兩個(gè)電源線之間的兩個(gè)開關(guān)元件進(jìn)行開關(guān)控制，而減少流入兩個(gè)轉(zhuǎn)換元件的貫通電流。而且，能夠以非常簡(jiǎn)單的構(gòu)造生成第1及第2升壓時(shí)鐘，抑制電路規(guī)模的增大。
在本發(fā)明涉及的升壓時(shí)鐘生成電路中，所述第2電源電壓比所述第1電源電壓的電位還高，所述第4電源電壓也比所述第3電源電壓的電位高，所述第1及第2時(shí)鐘為同位相，即使所述第1開關(guān)電路導(dǎo)通狀態(tài)的電流驅(qū)動(dòng)能力比所述第3開關(guān)電路導(dǎo)通狀態(tài)的電流驅(qū)動(dòng)能力小、所述第2開關(guān)電路導(dǎo)通狀態(tài)的電流驅(qū)動(dòng)能力比所述第4開關(guān)電路導(dǎo)通狀態(tài)的電流驅(qū)動(dòng)能力大也可以。
如果根據(jù)本發(fā)明，例如，通過構(gòu)成電荷泵泵電路的晶體管，且向串聯(lián)連接到兩個(gè)電源線之間的兩個(gè)n溝道型MOS晶體管及p溝道型MOS晶體管的柵極端子提供第1及第2升壓時(shí)鐘，可以避免兩個(gè)MOS晶體管同時(shí)導(dǎo)通的問題，并能削減貫通電流。
在與本發(fā)明涉及的升壓時(shí)鐘電路中，所述第2電源電壓與所述第1電源電壓相比為高電位，所述第4電源電壓是比第3電源電壓相比還高電位，所述第1及第2時(shí)鐘為逆相，所述第1開關(guān)電路導(dǎo)通狀態(tài)的電流驅(qū)動(dòng)能力可以小于所述第4開關(guān)電路導(dǎo)通狀態(tài)的電流驅(qū)動(dòng)能力、所述第2開關(guān)電路導(dǎo)通狀態(tài)的電流驅(qū)動(dòng)能力可以大于所述第3開關(guān)電路導(dǎo)通狀態(tài)的電流驅(qū)動(dòng)能力。
根據(jù)本發(fā)明，例如，通過構(gòu)成電荷泵電路的晶體管，且向串聯(lián)連接到兩個(gè)電源線之間的兩個(gè)P溝道型MOS晶體管的柵極端子提供第1及第2升壓時(shí)鐘，可以避免兩個(gè)MOS晶體管同時(shí)導(dǎo)通的問題，并能削減貫通電流。
而且，在本發(fā)明涉及的升壓時(shí)鐘生成電路中，所述第1～第4開關(guān)電路的各開關(guān)電路也可以是晶體管。
根據(jù)本發(fā)明，可以使升壓時(shí)鐘電路的構(gòu)成更加簡(jiǎn)潔化。
本發(fā)明還涉及一種半導(dǎo)體裝置，其包括上述任一所述的升壓時(shí)鐘生成電路、和電荷泵電路，所述電荷泵電路通過基于上述第1以及第2升壓時(shí)鐘的電荷泵電路的動(dòng)作輸出升壓電壓，該電荷泵電路包括第1～第(N+1)(N為大于等于3的整數(shù))的電源線；第1～2N的轉(zhuǎn)換元件，其第1轉(zhuǎn)換元件的一端被連接到第1電源線，第2N轉(zhuǎn)換元件的一端被連接到第(N+1)的電源線，除第1及第2N轉(zhuǎn)換元件以外的其余轉(zhuǎn)換元件被串聯(lián)連接到上述第1轉(zhuǎn)換元件的另一端和上述第2N轉(zhuǎn)換元件的另一端之間；第1～第(N-1)升壓用電容器，其每個(gè)升壓電容器的一端被連接到由第j(1≤j≤2N-3，j為奇數(shù))及第(j+1)轉(zhuǎn)換元件連接所形成的第j連接節(jié)點(diǎn)，該升壓用電容器另一端被連接到由第(j+2)及(j+3)轉(zhuǎn)換元件連接形成的第(j+2)連接節(jié)點(diǎn)；第1～(N-2)穩(wěn)壓用電容器，各穩(wěn)壓用電容器的一端連接到由第k(2≤k≤2N-4，k為偶數(shù))及第(k+1)轉(zhuǎn)換元件連接形成的第k連接節(jié)點(diǎn)，該穩(wěn)壓用電容器的另一端連接到由第(k+2)及(k+3)轉(zhuǎn)換元件連接形成的第(k+2)連接節(jié)點(diǎn)上；其中，對(duì)第m(1≤m≤2N-1，m為整數(shù))開關(guān)元件和第(m+1)開關(guān)元件進(jìn)行互斥地開關(guān)控制；根據(jù)第1及第2升壓時(shí)鐘對(duì)所述第1～第2N開關(guān)元件中串聯(lián)連接到兩個(gè)電源線之間的兩個(gè)開關(guān)元件進(jìn)行開關(guān)控制。
在與本發(fā)明涉及的半導(dǎo)體裝置中，所述電荷泵電路還包含有連接在第N電源線和第(N+1)電源線之間的第(N-1)穩(wěn)壓用電容器，所述第(N-1)穩(wěn)壓用電容器也可以用來儲(chǔ)存第(N-1)升壓用電容器釋放的電荷。
在本發(fā)明涉及的半導(dǎo)體裝置中，包含與所述第1及第(N+1)電源線電連接的第1及第2端子，還可以在半導(dǎo)體的外部，在所述第1及第2端子之間連接電容器。
根據(jù)本發(fā)明，可以用低耐壓制造工藝生產(chǎn)構(gòu)成電荷泵電路的開關(guān)元件、升壓用電容器以及穩(wěn)壓用電容器。而且，由于用普通MOS晶體管實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)換元件時(shí)，可以通過低耐壓生產(chǎn)工藝生產(chǎn)MOS晶體管，因此可以減少由于MOS晶體管柵極電容造成的充放電的電流。
與一般的電荷泵電路相比較，如果在半導(dǎo)體裝置內(nèi)使用同樣大小面積制作電容而得到相同輸出電阻時(shí)，就可以減少電容的充放電頻率，因而可以減少轉(zhuǎn)換時(shí)的消耗電流。而且，利用低耐壓制造工藝制作電容，可以減少由于電容的寄生容量所產(chǎn)生的充放電電流。
在上述電荷泵電路中，即使是轉(zhuǎn)換元件數(shù)增加，也可以通過升壓時(shí)鐘生成電路的簡(jiǎn)化而抑制由于延時(shí)造成的電路規(guī)模的增大。
在本發(fā)明中，由于兩個(gè)轉(zhuǎn)換元件的電流驅(qū)動(dòng)能力不同而生成升壓時(shí)鐘，因而沒有必要對(duì)升壓時(shí)鐘的逆相部分和正相部分設(shè)置電平移相和變換電壓電平，隨著電平移相的削減，可以使電路規(guī)模更小。
在與本發(fā)明涉及的半導(dǎo)體裝置中，所述升壓時(shí)鐘生成電路的所述第1～第4電源供給線的各電源供給線，可以與所述電荷泵電路第1～第(N+1)電源線的任何一個(gè)或所述第1～第(2N-1)連接節(jié)點(diǎn)的任何一個(gè)進(jìn)行電連接。


圖1為本實(shí)施方式的電荷泵電路的工作原理示意圖。
圖2為圖1所示的電荷泵電路構(gòu)成例的構(gòu)成圖。
圖3為表示圖2升壓時(shí)鐘動(dòng)作的模式時(shí)序圖。
圖4A為第1期間中的圖2所示電荷泵電路的轉(zhuǎn)換狀態(tài)的模式圖。
圖4B為第2期間中的圖2的電荷泵電路的轉(zhuǎn)換狀態(tài)的模式圖。
圖5為表示含有本實(shí)施方式的電荷泵電路的半導(dǎo)體裝置構(gòu)成概要的構(gòu)成圖。
圖6為表示圖5升壓時(shí)鐘動(dòng)作的模式時(shí)序圖。
圖7A、圖7B為電荷泵電路的等效電路圖。
圖8A、圖8B、圖8C、圖8D為電荷泵電路的電荷泵動(dòng)作的前半部分4個(gè)狀態(tài)的等效電路圖。
圖9A、圖9B、圖9C、圖9D為電荷泵電路的電荷泵動(dòng)作的前半部分4個(gè)狀態(tài)的等效電路圖。
圖10為比較事例中電荷泵電路構(gòu)成事例的構(gòu)成圖。
圖11為比較例中的電荷泵電路的動(dòng)作原理示意圖。
圖12A、圖12B為比較例中的電荷泵電路的等效電路圖。
圖13A、圖13B、圖13C、圖13D、圖13E為電荷泵電路的電荷泵動(dòng)作5個(gè)狀態(tài)的等效電路圖。
圖14為內(nèi)置于半導(dǎo)體裝置內(nèi)的電容器寄生容量示意圖。
圖15為本實(shí)施方式中的升壓時(shí)鐘生成電路原理構(gòu)成圖。
圖16為表示升壓時(shí)鐘生成電路構(gòu)成例的構(gòu)成圖。
圖17為圖16所示的升壓時(shí)鐘生成電路的時(shí)序圖例。
圖18表示升壓時(shí)鐘生成電路的其它構(gòu)成例的電路圖。
圖19表示由圖18所示的升壓時(shí)鐘生成電路的時(shí)序的一個(gè)圖例。
圖20表示本實(shí)施方式中的半導(dǎo)體裝置構(gòu)成例的構(gòu)成圖。
圖21表示在本實(shí)施方式涉及的半導(dǎo)體裝置中，N為5時(shí)的電源線的連接關(guān)系圖。
圖22表示L/S構(gòu)成例的電路圖。
圖23表示圖22所示的L/S電路構(gòu)成例的電路圖。
圖24表示升壓時(shí)鐘生成電路的構(gòu)成例的電路圖。
圖25為表示電荷泵電路構(gòu)成例的電路圖。
圖26為表示圖25所示的電荷泵電路輸入的升壓時(shí)鐘時(shí)序例圖。
具體實(shí)施例方式
以下參照附圖，對(duì)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)說明。以下闡述的本實(shí)施例，并非不正當(dāng)限定權(quán)利要求范圍所記載的本發(fā)明的內(nèi)容，本實(shí)施方式中描述的構(gòu)成也未必全部都作為本發(fā)明的解決方案加以采用。
首先，對(duì)適合內(nèi)置于半導(dǎo)體裝置(集成電路、IC)內(nèi)的電荷泵電路進(jìn)行說明。其次，對(duì)適合生成該電荷泵電路升壓時(shí)鐘的升壓時(shí)鐘生成電路進(jìn)行描述。
1.電荷泵電路對(duì)于本實(shí)施形態(tài)的升壓時(shí)鐘電路，包括至少兩個(gè)電容器，也就是說由電荷泵方式輸出升壓電壓。
圖1給出了本實(shí)施例的電荷泵電路工作原理說明圖。本實(shí)施例的電荷泵電路具有第1～第M(M為大于等于4的整數(shù))電源線VL-1～VL-M，而且，電荷泵電路將第1及第2電源線VL-1、VL-2之間的電壓V升壓(M-1)倍后的升壓電壓作為輸出電壓Vout輸出到第M電源線VL-M。圖1給出了M為6時(shí)(5倍升壓時(shí))的工作原理。
電荷泵電路包括第1～第(M-2)升壓用電容器Cu1～Cu(M-2)，和第1～第(M-3)穩(wěn)壓用電容器Cs1～Cs(M-3)。
第1～第(M-2)升壓用電容器Cu1～Cu(M-2)中的第j(1≤j≤M-2，j為整數(shù))升壓用電容器Cuj在第1期間被連接在第j電源線和第(j+1)電源線之間。而且，第j升壓用電容器在第1期間經(jīng)過后的第2期間被連接在第(j+1)電源線和第(j+2)電源線之間。即，連接在第j升壓用電容器Cuj的電源線對(duì)應(yīng)于第1期間及第2期間的各期間進(jìn)行切換的。
例如，第1升壓用電容器Cu1，在第1期間被連接在第1及第2電源線VL-1、VL-2之間，在第2期間被連接在第2及第3電源線VL-2、VL-3之間。第2升壓用電容器Cu2，在第1期間被連接在第2及第3電源線VL-2、VL-3之間，在第2期間被連接在第3及第4電源線VL-2、VL-3之間。第(M-2)升壓用電容器Cu(M-2)，在第1期間被連接在第(M-2)及第(M-1)電源線VL-(M-2)、VL-(M-1)之間，在第2期間被連接在第(M-1)及第M電源線VL-(M-1)、VL-M之間。
第1～第(M-3)穩(wěn)壓用電容器Cs1～Cs(M-3)中，第k(1≤k≤M-3，k為整數(shù))穩(wěn)壓用電容器被連接在第(k+1)電源線和第(k+2)電源線之間。而且，第k穩(wěn)壓用電容器在第2期間儲(chǔ)存(充電)從第k升壓用電容器Cuk釋放出的電荷。即，在第1及第2各期間共用連接在第k穩(wěn)壓用電容器Csk的電源線。
例如，第1穩(wěn)壓用電容器Cs1被連接在第2及第3電源線VL-2、VL-3之間，而且，第1穩(wěn)壓用電容器Cs1在第2期間儲(chǔ)存從第1升壓用電容器Cu1釋放出的電荷。如上所述，在第2期間，第1穩(wěn)壓用電容器Cs1被連接在第2及第3電源線VL-2、VL-3之間，第2穩(wěn)壓用電容器Cs2被連接在第3及第4電源線VL-3、VL-4之間，而且，第2穩(wěn)壓用電容器Cs2儲(chǔ)存第2期間從第2升壓用電容器Cu2釋放出的電荷。第(M-3)穩(wěn)壓用電容器Cs(M-3)被連接在第(M-2)及第(M-1)電源線VL-(M-2)、VL-(M-1)之間，而且，第(M-3)穩(wěn)壓用電容器Cs(M-3)在第2期間儲(chǔ)存第(M-3)升壓用電容器Cu(M-3)釋放出的電荷。
如圖1所示，圍繞這種升壓電路的工作原理，以M為6的情況為例進(jìn)行說明。在第1電源線VL-1供給低電位一側(cè)的接地電壓VSS，在第2電源線VL-2供給高電位一側(cè)的系統(tǒng)電源電壓。在第1及第2電源線VL-1、VL-2之間施加電壓V。
在第1期間，在第1升壓用電容器Cu1兩端施加電壓V。而且，在第1期間經(jīng)過后的第2期間，第1升壓用電容Cu1被連接到第2及第3電源線VL-2、VL-3之間，所以在第1期間，儲(chǔ)存在第1升壓用電容器Cu1的電荷被釋放，并儲(chǔ)存在第1穩(wěn)壓用電容器Cs1。因此，以連接第1穩(wěn)壓用電容器Cs1的一端的第2電源線VL-2電壓V為基準(zhǔn)，連接第1穩(wěn)壓用電容器Cs1的另一端的第3電源線VL-3變?yōu)?V電壓。
同樣，在第1期間儲(chǔ)存在第2及第3各升壓用電容器Cu2、Cu3的電荷在第2期間釋放，并被儲(chǔ)存在第2及第3穩(wěn)壓用電容器Cs2、Cs3的各穩(wěn)壓用電容器中。
結(jié)果是，第4～第6電源線VL-4～VL-6的電壓為3V、4V、5V。即，作為電荷泵電路的輸出電壓，在第1及第6電源線之間施加5V電壓。
而且，還包括連接在第(M-1)電源線VL-(M-1)和第M電源線VL-M之間的第(M-2)穩(wěn)壓用電容器Cs(M-2)，第(M-2)穩(wěn)壓用電容器Cs(M-2)優(yōu)選在第2期間儲(chǔ)存從第(M-2)升壓用電容器Cu(M-2)釋放出的電荷。即，當(dāng)M為6時(shí)，希望在第5及第6電源線VL-5、VL-6之間還連接第4穩(wěn)壓用電容器Cs4。圖1中連接著相當(dāng)于第(M-2)穩(wěn)壓用電容器Cs(M-2)的第4穩(wěn)壓用電容器Cs4。此時(shí)，在穩(wěn)壓狀態(tài)下可以提供在由第4穩(wěn)壓用電容器Cs4在第2期間升壓所產(chǎn)生的輸出電壓vout。
在圖1中，還希望包含連接在第1電源線VL-1和第M電源線VL-M之間的電容器，即，優(yōu)選當(dāng)M為6時(shí)，在第1及第6電源線V1-1、VL-6之間連接電容器。在圖1中，在相當(dāng)于第1及第M電源線VL-1、VL-M的第1及第6電源線VL-1、VL-6之間連接著電容器C0，此時(shí)，可以避免因第6電源線VL-6連接的負(fù)荷而造成的電壓電平的降低。
圖2表示圖1所示的電荷泵電路構(gòu)成例。在圖2中的電荷泵電路，通過將串聯(lián)連接在兩個(gè)電源線之間的兩個(gè)開關(guān)元件互斥地控制為導(dǎo)通，從而在第1及第2期間的各期間中，切換分別與各升壓用電容器連接的電源線。
圖2所示的電荷泵電路具有第1～第(N+1)(N為大于等于3的整數(shù))電源線VL-1～VL-(N+1)。而且，電荷泵電路將第1及第2電源線VL-1、VL-2之間的電壓N倍升壓后的升壓電壓NV作為輸出電壓，輸出給第(N+1)電源線VL-(N+1)。圖2表示N為5(升壓5倍時(shí))時(shí)的構(gòu)成例。
電荷泵電路包括第1～第2N轉(zhuǎn)換元件SW1～SW2N、第1～第(N-1)升壓用電容器Cu1～Cu(N-1)和第1～第(N-2)穩(wěn)壓用電容器Cs1～Cs(N-2)。
轉(zhuǎn)換元件第1～第2N中的各個(gè)轉(zhuǎn)換元件被串聯(lián)連接到第1及第(N+1)電源線VL-1、VL-(N+1)之間，更具體地說，第1轉(zhuǎn)換元件SW1的一端連接到第1電源線VL-1，第2N轉(zhuǎn)換元件SW2的一端連接到第(N+1)電源線VL-(N+1)。除第1及第2N轉(zhuǎn)換元件SW1、SW2以外的其余的轉(zhuǎn)換元件SW2～SW(2N-1)被串聯(lián)連接在第1轉(zhuǎn)換元件SW1的另一端和第2N轉(zhuǎn)換元件的另一端。
第1～第(N-1)升壓用電容器Cu1～Cu(N-1)的各升壓用電容器的一端與連接了第j(1≤j≤2N-3，j為奇數(shù))及第(j+1)的轉(zhuǎn)換元件SWj、SW(j+1)而成的第j連接節(jié)點(diǎn)ND-j連接，而該升壓用電容器的另一端與連接了第(j+2)及第(j+3)的轉(zhuǎn)換元件SW(j+2)、SW(j+3)連接成的第(j+2)連接節(jié)點(diǎn)ND-(j+2)連接。
即，第1升壓用電容器Cu1連接在第1及第3節(jié)點(diǎn)ND-1、ND-2之間。在這里，第1節(jié)點(diǎn)ND-1是第1及第2轉(zhuǎn)換元件SW1、SW2互相連接的節(jié)點(diǎn)，第3連接節(jié)點(diǎn)ND-3是第3及第4轉(zhuǎn)換單元SW3、SW4互相連接的節(jié)點(diǎn)。第2升壓用電容器Cu2連接在第3及第5連接節(jié)點(diǎn)ND-3、ND-5之間。其中，第5節(jié)點(diǎn)ND-5是第5及第6開關(guān)元件SW5、SW6互相連接的節(jié)點(diǎn)。同樣，第(N-1)升壓用電容器Cu(N-1)連接在第(2N-3)及第(2N-1)節(jié)點(diǎn)ND-(2N-3)、ND-(2N-1)之間。這里，第(2N-3)節(jié)點(diǎn)ND-(2N-3)是第(2N-3)及第(2N-2)開關(guān)元件SW(2N-3)和SW(2N-2)互相連接的節(jié)點(diǎn)，第(2N-1)節(jié)點(diǎn)ND-(2N-1)是第(2N-1)及第2N開關(guān)元件SW(2N-1)、SW2N互相連接的節(jié)點(diǎn)。
在圖2中，第1～第(N-2)穩(wěn)壓用電容器Cs1～Cs(N-2)的各穩(wěn)壓用電容器的一端連接到由第k(2≤k≤2N-4，k為偶數(shù))及第(k+1)的開關(guān)元件SWk、SW(k+1)連接成的第k連接節(jié)點(diǎn)ND-k。該穩(wěn)壓用電容器的另一端連接到由第(k+2)及第(k+3)的開關(guān)元件SW(k+2)、SW(k+3)連接成的第(k+2)連接節(jié)點(diǎn)ND-(k+2)。
即，第1穩(wěn)壓用電容器Cs1被連接到第2及第4連接節(jié)點(diǎn)ND-2、ND-4之間，這里，第2連接節(jié)點(diǎn)ND-2是第2及第3開關(guān)元件SW2、SW3互相連接的節(jié)點(diǎn)，第4連接節(jié)點(diǎn)ND-4是第4及第5開關(guān)元件SW4、SW5互相連接的節(jié)點(diǎn)。第2穩(wěn)壓用電容器Cs2被連接到第4及第6連接節(jié)點(diǎn)ND-4、ND-6之間，這里，第6連接節(jié)點(diǎn)ND-6是第6及第7開關(guān)元件SW6、SW7互相連接的節(jié)點(diǎn)。同樣，第(N-2)穩(wěn)壓用電容器Cs(N-2)被連接到第(2N-4)及第(2N-2)連接節(jié)點(diǎn)ND-(2N-4)、ND-(2N-2)之間，這里，第(2N-4)連接節(jié)點(diǎn)ND(2N-4)是第(2N-4)及第(2N-3)開關(guān)元件SW6(2N-4)、SW(2N-3)互相連接的節(jié)點(diǎn)，第(2N-2)連接節(jié)點(diǎn)ND-(2N-2)是第(2N-2)及第(2N-1)開關(guān)元件SW6(2N-2)、SW(2N-1)互相連接的節(jié)點(diǎn)。
并且，在如圖2所示的升壓電路中，第m(1≤m≤2N-1，m為整數(shù))開關(guān)元件SWm和第(m+1)開關(guān)元件SW(m+1)被互斥地開關(guān)控制為導(dǎo)通，此時(shí)，將第1及第2電源線之間電壓升壓到N倍后的電壓N.V輸出到第1及第(N+1)電源線VL-1和VL(N+1)之間。
圖3所表示的是進(jìn)行圖2中各開關(guān)元件的開關(guān)控制的升壓時(shí)鐘的工作模式。
這里，給出了將進(jìn)行第1開關(guān)元件SW1開關(guān)控制(ON/OFF控制)的升壓時(shí)鐘(廣義上的開關(guān)控制信號(hào))作為S1，將進(jìn)行第2開關(guān)元件SW2開關(guān)控制的升壓時(shí)鐘作為S2、......、將進(jìn)行第N開關(guān)元件SW2N開關(guān)控制的升壓時(shí)鐘作為S2N、N為5時(shí)的升壓時(shí)鐘S1～S10的動(dòng)作時(shí)序圖。各升壓時(shí)鐘為重復(fù)圖3所示的動(dòng)作時(shí)鐘信號(hào)。
而且，升壓時(shí)鐘為高電平時(shí)，開關(guān)元件為導(dǎo)通，開關(guān)元件兩端為形成電連接的導(dǎo)通狀態(tài)。而升壓電平為低電平時(shí)，開關(guān)元件為斷開，開關(guān)元件兩端被斷電而成為非導(dǎo)通狀態(tài)。
升壓時(shí)鐘S1、S3、......、S9在第1期間為H電平，在第2期間為L(zhǎng)電平。升壓時(shí)鐘S2、S4......、S10在第1期間為L(zhǎng)電平，在第2期間為H電平。如此，對(duì)第m開關(guān)元件SWm和第(m+1)開關(guān)元件SW(m+1)被互斥地開關(guān)控制為導(dǎo)通。
此時(shí)，最好對(duì)第m開關(guān)元件SWm和第(m+1)開關(guān)元件SW(m+1)進(jìn)行開關(guān)控制以使沒有同時(shí)為導(dǎo)通的期間。如果第m開關(guān)元件SWm和第(m+1)開關(guān)元件SW(m+1)同時(shí)導(dǎo)通，將導(dǎo)致由于貫通電流而造成的消耗電流的增加。
圖3中，第2期間為第1期間經(jīng)過后的下一期間，但并不限于此。例如，即使第2期間超過第1期間經(jīng)過后所定的期間也可以，重要的是，第2期間是在第1期間經(jīng)過后就可以。
對(duì)于圖3所示的電荷泵電路的動(dòng)作，以N為5時(shí)(5倍升壓)為例，參照?qǐng)D4A、圖4B進(jìn)行描述。
圖4A表示第1期間的圖2電荷泵電路的轉(zhuǎn)換狀態(tài)模式圖。圖4B表示第2期間的圖2電荷泵電路的轉(zhuǎn)換狀態(tài)模式圖。
在第1期間，第1、第3、第5、第7及第9開關(guān)元件SW1、SW3、SW5、SW7、SW9為導(dǎo)通狀態(tài)，第2、第4、第6、第8及第10開關(guān)元件SW2、SW4、SW6、SW8、SW10為斷開狀態(tài)(圖4A)。如果注意第1升壓用電容器Cu1，則在第1期間中，對(duì)第1升壓用電容器Cu1的兩端施加第1及第2電源線VL-1、VL-2之間的電壓V(V、0)，因此，在第1升壓用電容器Cu1中儲(chǔ)存電荷，以使在第1期間使其兩端的電壓達(dá)到V。
在第2期間，第1、第3、第5、第7及第9開關(guān)元件SW1、SW3、SW5、SW7、SW9為斷開狀態(tài)，第2、第4、第6、第8及第10開關(guān)元件SW2、SW4、SW6、SW8、SW10為導(dǎo)通狀態(tài)(圖4B)。據(jù)此，代替第1電源線VL-1的第2電源線V1-2被連接到第1升壓用電容器Cu1的一端，第1升壓用電容器Cu1的另一端電壓為2V，在第1升壓電容器Cu1的另一端，由于連接了第3電源線VL-3，那么連接在第2及第3電源線VL-2、VL-3之間的第1穩(wěn)壓用電容器Cs1的兩端也就加上了電壓V，為使其兩端的電壓為V，電荷將被儲(chǔ)存在第1穩(wěn)壓用電容器Cs1上。所以，第1穩(wěn)壓用電容器Cs1另一端的電壓為2V。
關(guān)于第2升壓用電容器Cu2也基本相同。即，在第1期間中，第2電源線VL-2被連接到第2升壓用電容器Cu2的一端，為第2電源線VL-2提供電壓V，但也連接第1升壓用電容器Cu1的另一端，而且，第1穩(wěn)壓用電容器Cs1的一端被連接到第2升壓用電容器Cu2的一端。所以，在第2升壓用電容器Cu2的兩端施加電壓V(2V、V)，由此，在第1期間中，為使第2升壓用電容器Cu2兩端的電壓為V，電荷將被儲(chǔ)存在第2升壓用電容器Cu2中。
第3及第4升壓用電容器Cu3、Cu4的他端電壓也與上述同樣，為電荷泵方式升壓的電壓。其結(jié)果，第6電源線VL-6的電壓為5V，被作為輸出電壓Vout輸出。
另外，在圖2、圖4A、圖4B中，還包含連接在第N電源線VL-N和第(N+1)電源線VL-(N+1)之間的第(N-1)穩(wěn)壓用電容器Cs(N-1)，優(yōu)選儲(chǔ)存在第2期間從第(N-1)升壓用電容器Cu(N-1)釋放出的電荷。即，最好當(dāng)N為5時(shí)，在第5及第6電源線之間聯(lián)結(jié)第4穩(wěn)壓用電容器Cs4。在圖2、圖4A、圖4B中，用虛線表示相當(dāng)于第(N-1)穩(wěn)壓用電容器Cs(N-1)的第4穩(wěn)壓用電容器Cs4，此時(shí)，通過第4穩(wěn)壓電容器Cs4，能穩(wěn)定地提供在第2期間升壓的輸出電壓Vout。
另外，根據(jù)圖2、圖4A、圖4B，最好還包括連接在第1電源線VL-1和第(N+1)電源線VL-(N+1)之間的電容器。即當(dāng)N為5時(shí)，最好在第1電源線VL-1和第6電源線VL-6之間連接電容器。在圖2、圖4A、圖4B中，在相當(dāng)于第1及第(N+1)電源線VL-1、VL-(N+1)的第1電源線VL-1和第6電源線VL-6之間連接電容器C0。此時(shí)，可以避免由于連接在第6電源線VL-6的負(fù)載而造成的電壓電平的降低。
通過采用上述電荷泵電路結(jié)構(gòu)，可對(duì)各升壓用電容器及各穩(wěn)壓用電容器施加與第1及第2電源線VL-1、VL-2之間電壓V相同的電壓，而且，如果各開關(guān)元件也如下所述，不是升壓電壓NV，只要是對(duì)于電壓V或電壓2V振幅的信號(hào)具有耐壓性能即可。所以，若將各升壓用電容器及各穩(wěn)壓用電容器內(nèi)置于IC內(nèi)部時(shí)，不需要采用具有N·V電壓耐壓性能的高耐壓制造工藝，而用低成本的低耐壓制造工藝就能制造出開關(guān)元件及電容器。
1.1電容器的內(nèi)置下面，以將上述電荷泵電路內(nèi)置于半導(dǎo)體裝置內(nèi)的情況為例進(jìn)行描述。
圖5給出了包含本實(shí)施例的電荷泵電路的半導(dǎo)體裝置構(gòu)成概要。在圖5中，對(duì)于與圖2所示構(gòu)成要素相同部分使用同一符號(hào)，并省略其相應(yīng)的說明。
半導(dǎo)體裝置(集成電路裝置(IC)、芯片)100包含圖2所示的電荷泵電路200。即，半導(dǎo)體裝置100包括第1～第2N開關(guān)元件，其第1開關(guān)元件的一端連接到第1電源線，第2N(N為大于等于3的整數(shù))開關(guān)元件的一端連接到第(N+1)電源線，第1及第2N開關(guān)元件以外的剩余的開關(guān)元件被串聯(lián)連接在第1開關(guān)元件的另一端和第2N開關(guān)元件的另一端之間；第1～第(N-1)升壓用電容器，其各升壓用電容器的一端被連接到由第j(1≤j≤2N-3，j為奇數(shù))及第(j+1)開關(guān)元件連接形成的第j連接節(jié)點(diǎn)，該升壓用電容器的另一端被連接到由第(j+2)及第(j+3)開關(guān)元件連接形成的第(j+2)節(jié)點(diǎn)；第1～第(N-2)穩(wěn)壓用電容器，其各穩(wěn)壓用電容器的一端連接到由第k(2≤k≤2N-4，j為偶數(shù))及第(k+1)開關(guān)元件連接形成的第k節(jié)點(diǎn)，該穩(wěn)壓用電容器的另一端被連接到由第(k+2)及第(k+3)開關(guān)元件連接形成的第(k+2)節(jié)點(diǎn)。而且，在半導(dǎo)體裝置100中，第m(1≤km≤2N-1，m為整數(shù))開關(guān)元件及第(m+1)開關(guān)元件被互斥地開關(guān)控制為導(dǎo)通。
電荷泵電路200還包括在第N電源線和第(N+1)電源線之間連接的第(N-1)穩(wěn)壓用電容器，第(N-1)穩(wěn)壓用電容器可以在第2期間儲(chǔ)存從第(N-1)的升壓用電容器釋放的電荷。
圖5給出了當(dāng)N為5時(shí)(5倍升壓)的電荷泵電路200的構(gòu)成，在第5及第6電源線VL5和VL6之間連接相當(dāng)于第(N-1)穩(wěn)壓用電容器Cs(M-1)的第4穩(wěn)壓用電容器Cs4。
半導(dǎo)體裝置100內(nèi)置有電荷泵電路200的升壓用電容器及穩(wěn)壓用電容器。圖5中，電荷泵電路200的第1～第2升壓用電容器Cu1～CuI4及第I～第4穩(wěn)壓用電容器Cs1～CsI內(nèi)置在半導(dǎo)體裝置100中。
而且，半導(dǎo)體裝置100中，只外置了用于穩(wěn)定升壓后的電壓電容器。更具體而言，半導(dǎo)體裝置100包括與第1及第(N+1)電源線VL-I和VL-(N+1)電連接的第1及第2端子T1、T2，在半導(dǎo)體裝置100外部，第1及第2端子T1.T2之間連接電容器C0。圖5中，半導(dǎo)體裝置100包含和第1及第6電源線VL-1和VL-6形成電連接的第1及第2端子T1、T2，在半導(dǎo)體裝置100的外部，在第1及第2端子T1和T2之間連接電容器C0。
電荷泵電路200各開關(guān)元件，由金屬氧化膜半導(dǎo)體(MetaI-Oxide SemiconductorMOS)晶體管構(gòu)成。更具體而言，第1開關(guān)元件SW1由n溝道型MOS晶體管Tr1構(gòu)成。第2～第10開關(guān)元件SW2～SW10，由p溝道型MOS晶體管Tr2～Tr10構(gòu)成。
因此，作為開關(guān)元件，進(jìn)行MOS晶體管的開關(guān)控制的升壓時(shí)鐘信號(hào)S1～S10，變?yōu)槿鐖D7所示的時(shí)序。另外，采用信號(hào)S0作為MOS晶體管Tr1和MOS晶體管Tr2的升壓時(shí)鐘信號(hào)S1、S2。
另外，圖5中，每個(gè)MOS晶體管中，用“通”或“斷”來表示第1及第2期間的導(dǎo)通狀態(tài)。左側(cè)表示第1期間的導(dǎo)通狀態(tài)，右側(cè)表示第2期間的導(dǎo)通狀態(tài)。
另外圖5中給出了每個(gè)升壓用電容器，在第1及第2期間，在該升壓用電容器的兩端附加的電壓。左側(cè)表示第1期間中附加的電壓，右側(cè)表示第2期間附加的電壓。
這種電荷泵電路200的工作和圖3，圖4及圖5A，圖5B中說明的內(nèi)容相同。因此，省略其說明。
2輸出阻抗下面，為了說明電荷泵電路200的效果，求出電荷泵電路200的輸出阻抗。
電荷泵電路200的輸出阻抗Z，如式(1)所示，供給已升壓的輸出電壓Vout的第6電源線VL-6產(chǎn)生電流I時(shí)，第6電源線VL-6的電壓有下降的傾向。
Vout＝I·Z … (1)電荷泵電路的能力可以用該電荷泵電路的輸出阻抗表示。輸出阻抗的值越小，意味著因負(fù)載而電流變化時(shí)的電壓下降越小。所以，輸出阻抗的值越小電荷泵電路的能力(電荷供給能力、負(fù)載驅(qū)動(dòng)能力)越高，輸出阻抗的值越大電荷泵電路的能力越低。優(yōu)選能力高的電荷泵電路。
電荷泵電路200的輸出阻抗可以通過如下方法簡(jiǎn)單求出。
圖7A、圖7B給出了電荷泵電路200的等效電路。圖7A給出了在第1期間的電荷泵電路200的等效電路。圖7B給出了在第2期間的電荷泵電路200的等效電路。在此，各等效電路中的電阻元件為MOS晶體管的導(dǎo)通電阻。另外，各等效電路中的電源給出了施加在第1電源線VL-1和第2電源線VL-2之間的電壓V。
下面，利用各等效電路，將電荷泵電路200的電荷泵動(dòng)作分為8個(gè)狀態(tài)來考慮，并且，求出各狀態(tài)的輸出阻抗。
圖8A、圖8B、圖8C、圖8D給出了電荷泵電路200的電荷泵動(dòng)作的前4個(gè)狀態(tài)的等效電路圖。
圖9A、圖9B、圖9C、圖9D給出了電荷泵電路200的電荷泵動(dòng)作的后4個(gè)狀態(tài)的等效電路圖。
即圖8A是MOS晶體管Tr1、Tr3為導(dǎo)通狀態(tài)時(shí)的等效電路。圖8B是MOS晶體管Tr2、Tr4為導(dǎo)通狀態(tài)時(shí)的等效電路。圖8C是MOS晶體管Tr3、Tr5為導(dǎo)通狀態(tài)時(shí)的等效電路。圖8D是MOS晶體管Tr4、Tr6為導(dǎo)通狀態(tài)時(shí)的等效電路。
另外，圖9A是MOS晶體管Tr5、Tr7為導(dǎo)通狀態(tài)時(shí)的等效電路。圖9B是MOS晶體管Tr6、Tr8為導(dǎo)通狀態(tài)時(shí)的等效電路。圖9C是MOS晶體管Tr7、Tr9為導(dǎo)通狀態(tài)時(shí)的等效電路。圖9D是MOS晶體管Tr8、Tr10為導(dǎo)通狀態(tài)時(shí)的等效電路。
下面，設(shè)各MOS晶體管的導(dǎo)通電阻的電阻值為r，并且，根據(jù)圖8A、圖8B、圖8C、圖8D、圖9A、圖9B、圖9C、圖9D的各狀態(tài)，將阻抗分為DC部分和AC部分。
各狀態(tài)阻抗的DC部分分別是兩個(gè)MOS晶體管的導(dǎo)通電阻，所以為2r。
另外，在各狀態(tài)的導(dǎo)通電流i可以通過i＝cfV求出。在此，f為轉(zhuǎn)換頻率。阻抗的AC部分是由各狀態(tài)的轉(zhuǎn)換產(chǎn)生的，因此為1/(c·f)。即，通過從圖8A給出的狀態(tài)向圖8B給出的狀態(tài)切換，其阻抗的AC部分成為1/(Cu1·f)。
同樣，通過從圖8B給出的狀態(tài)向圖8C給出的狀態(tài)轉(zhuǎn)換，其阻抗的AC部分成為1/(Cs1·f)。通過從圖8C給出的狀態(tài)向圖8D給出的狀態(tài)轉(zhuǎn)換，其阻抗的AC部分變?yōu)?/(Cu2·f)。通過從圖8D給出的狀態(tài)向圖9A給出的狀態(tài)轉(zhuǎn)換，其阻抗的AC部分成為1/(Cs2·f)。通過從圖9A給出的狀態(tài)向圖9B給出的狀態(tài)轉(zhuǎn)換，其阻抗的AC部分成為1/(Cu3·f)。通過從圖9B給出的狀態(tài)向圖9C給出的狀態(tài)轉(zhuǎn)換，其阻抗的AC部分成為1/(Cs3·f)。通過從圖9C給出的狀態(tài)向圖9D給出的狀態(tài)轉(zhuǎn)換，其阻抗的AC部分成為1/(Cu4·f)。
在此，設(shè)各升壓電容器和各穩(wěn)壓電容器的電容值為c。輸出阻抗Z為阻抗DC部分與AC部分之和，所以，可由下式(2)表達(dá)。
Z＝8×2r+7×1/(c·f)＝16r+7/(c·f) … (2)同時(shí)，當(dāng)N倍升壓時(shí)，輸出阻抗的一般表達(dá)式由下式(3)表達(dá)。
Z＝((2N-4)×2+4)×r+(2N-3)/(c·f)＝(4N-4)r+(2N-3)/(c·f) … (3)1.3比較例下面，為了與圖5給出的升壓電路200做對(duì)比，就比較例中的電荷泵電路進(jìn)行說明。
圖10給出了比較例的電荷泵電路的組成例。在此，與圖5給出的電荷泵電路200相同部分標(biāo)上相同的標(biāo)記。
比較例的電荷泵電路300包括第1電源線VLC-1和第2電源線VLC-2、第1輸出電源線VLO-1～第(N+2)輸出電源線VLO-(N+2)。并且，將第1電源線VLC-1和第2電源線VLC-2之間的電壓V升壓到N倍所得升壓電壓N.V，作為輸出電壓Vout輸出到第(N+2)電源線VLO-(N+2)。
電荷泵電路300包括作為低耐壓第1開關(guān)元件～第4開關(guān)元件的n溝道MOS晶體管LN1、LN2和p溝道MOS晶體管LP1、LP2。另外，電荷泵電路300包括作為高耐壓第1開關(guān)元件～第N開關(guān)元件的p溝道MOS晶體管HP1～HPN。
MOS晶體管LP1、LN1串聯(lián)連接在第1電源線VLC-1和第2電源線VLC-2之間。MOS晶體管LP1、LN1由升壓時(shí)鐘信號(hào)S1C對(duì)進(jìn)行“通-斷”控制。另外，MOS晶體管LP2、LN2串聯(lián)連接在第1電源線VLC-1和第2電源線VLC-2之間。MOS晶體管LP2、LN2由開升壓時(shí)鐘S2C進(jìn)行“通-斷”控制。
MOS晶體管HP1～HPN串聯(lián)連接在第2電源線VLC-2和第(N+2)電源線VLO-(N+2)之間。MOS晶體管HP1的漏極端子與第2電源線VLC-2連接。MOS晶體管HPN的源極端子與第(N+2)電源線VLO-(N+2)連接。由升壓時(shí)鐘S3C～S(N+2)C對(duì)MOS晶體管HP1～HPN進(jìn)行“通-斷”控制。
第1輸出電源線VLO-1與MOS晶體管LN2的漏極端子和MOS晶體管LP2的漏極端子連接。第2輸出電源線VLO-2與MOS晶體管LN1的漏極端子和MOS晶體管LP1的漏極端子連接。
當(dāng)N為奇數(shù)時(shí)，在第2輸出電源線VLO-2與MOS晶體管HPq(1≤q≤N，q為偶數(shù))之間分別連接快速電容器。這樣，(N-1)/兩個(gè)快速電容器連接在第2輸出電源線VLO-2。另外，在第1輸出電源線VLO-1與MOS晶體管HPt(2≤t≤N，t為奇數(shù))之間分別連接快速電容器。因此，(N-1)/兩個(gè)快速電容器由第1輸出電源線VLO-1連接。
另一方面，當(dāng)N為偶數(shù)時(shí)，在第2輸出電源線VLO-2與MOS晶體管HPq(1≤q≤N，q為偶數(shù))之間分別連接快速電容器。因此，N/兩個(gè)快速電容器連接在第2輸出電源線VLO-2。另外，在第1輸出電源線VLO-1與MOS晶體管HPt(2≤t≤N，t為奇數(shù))之間分別連接快速電容器。因此，(N/2-1)個(gè)快速電容器由第1輸出電源線VLO-1連接。
圖10給出了當(dāng)N為5時(shí)(升壓5倍時(shí))的組成例。為了實(shí)現(xiàn)輸出電壓Vout的穩(wěn)壓，在輸出輸出電壓Vout的第7輸出電源線VLO-7和第1電源線VLC-1之間連接電容器C5。
另外，與圖5相同，在圖10中用“通”或“斷”表示每個(gè)MOS晶體管在第1和第2期間的導(dǎo)通狀態(tài)。左側(cè)表示在第1期間的導(dǎo)通狀態(tài)，右側(cè)表示在第2期間的導(dǎo)通狀態(tài)。
另外，在圖10中，給出了在第1和第2期間施加在每個(gè)快速電容器兩端的電壓。左側(cè)給出了在第1期間施加的電壓，右側(cè)給出了在第2期間施加的電壓。
圖11給出了比較例的電荷泵電路工作原理的示意圖。這樣，通過重復(fù)第1期間和第2期間的電荷泵方式，將第1電源線VLC-1和第2電源線VLC-2之間的電壓升壓到N倍的升壓電壓作為輸出電壓Vout輸出到第(N+2)輸出電源線VLO-(N+2)(在圖11為第7輸出電源線VLO-7)。
比較例的電荷泵電路300的輸出阻抗可以通過如下方法簡(jiǎn)單求出。
圖12A、圖12B給出了比較例的電荷泵電路300的等效電路。圖12A給出了在第1期間的電荷泵電路300的等效電路。圖12B給出了在第2期間的電荷泵電路300的等效電路。在此，各等效電路中的電阻元件為MOS晶體管的導(dǎo)通電阻。另外，等效電路中的電源給出了在第1電源線VL-1和第2電源線VL-2之間施加電壓V。
下面，利用各等效電路，將電荷泵電路300的電荷泵動(dòng)作分為5個(gè)狀態(tài)。并且，求出各狀態(tài)的阻抗。
圖13A、圖13B、圖13C、圖13D、圖13E給出了升壓電路300電荷泵的5個(gè)工作狀態(tài)的等效電路。
即圖13A是MOS晶體管HP1、LN1為導(dǎo)通狀態(tài)時(shí)的等效電路。圖13B是MOS晶體管HP2、LN2為導(dǎo)通狀態(tài)時(shí)的等效電路。圖13C是MOS晶體管HP3、LN1為導(dǎo)通狀態(tài)時(shí)的等效電路。圖13D是MOS晶體管HP4、LN2為導(dǎo)通狀態(tài)時(shí)的等效電路。圖13E是MOS晶體管HP5、LP2為導(dǎo)通狀態(tài)時(shí)的等效電路。
下面，設(shè)各MOS晶體管導(dǎo)通電阻的電阻值為r。且，根據(jù)圖13A、圖13B、圖13C、圖13D、圖13E的各狀態(tài)，將阻抗分為DC部分和AC部分。
圖13A、圖13E的各狀態(tài)的阻抗DC部分為2r。圖13B、圖13C、圖13D的各狀態(tài)的阻抗DC部分為3r。
另外，可用上述同樣的方法求出阻抗的AC成分。即，通過從圖13A給出的狀態(tài)向圖13B給出的狀態(tài)轉(zhuǎn)換，阻抗的AC部分變?yōu)?/(C1·f)。通過從圖13B給出的狀態(tài)向圖13C給出的狀態(tài)轉(zhuǎn)換，阻抗的AC部分變?yōu)?/(C2·f)。通過從圖13C給出的狀態(tài)向圖13D給出的狀態(tài)轉(zhuǎn)換，阻抗的AC部分成為1/(C3·f)。通過從圖13D給出的狀態(tài)向圖13E給出的狀態(tài)轉(zhuǎn)換，阻抗的AC部分成為1/(C4·f)。
這里，設(shè)各快速電容器的電容值為c。輸出阻抗Zc是阻抗的DC部分與AC部分之和，因此，可由下式(4)表達(dá)。另外，雖然由于與第7輸出電源線VLO-7連接的負(fù)載，會(huì)產(chǎn)生對(duì)電容器C5的AC成分，但將電容器C5作為外置電容設(shè)置，電容值比其他的快速電容C1～C4大很多，因此，作為阻抗，快速電容器C1～C4起主要作用，可以忽略電容器C5產(chǎn)生的AC成分。
Zc＝(2×2r+3×3r)+4×1/(c·f)＝13r+4/(c·f) …(4)還有，當(dāng)N倍升壓時(shí)，輸出阻抗的一般表達(dá)式可由下式(3)給出。
Zc＝(2×2r+(N-2)×3r)+(N-1)/(c·f)＝(3N-2)r+(N-1)/(c·f) …(5)1.4與比較例的對(duì)比將圖5給出的本實(shí)施例的電荷泵電路200的構(gòu)成與圖10給出的比較例的電荷泵電路300的構(gòu)成加以比較。兩電路盡管同樣實(shí)現(xiàn)5倍升壓，但在電荷泵電路200中增加了電容器和開關(guān)元件的數(shù)目。
另外，將圖5給出的本實(shí)施例的電荷泵電路200的輸出阻抗Z和圖10給出的比較例的電荷泵電路300的輸出阻抗Zc加以對(duì)比。根據(jù)式(2)及式(4)，輸出阻抗Zc比輸出阻抗Z小。
如上所述，通常認(rèn)為采用比較例的電荷泵電路300要比采用本實(shí)施例的電荷泵電路200更有利。
然而，當(dāng)將構(gòu)成電荷泵電路的電容器內(nèi)置于半導(dǎo)體裝置內(nèi)時(shí)，通過本實(shí)施例的電荷泵電路200，能用低耐壓的制造工藝制造全部的升壓電容器及穩(wěn)壓電容器。與此相反，比較例的電荷泵電路300則需要用高耐壓的制作工藝制造MOS晶體管HP1～HP5、快速電容器C2～C4。
這里，所謂的低耐壓是指由第1和第2電源線VLC-1、VLC-2(VL-1、VL-2)之間的電壓(如1.8伏～3.3伏)決定的設(shè)計(jì)規(guī)則上的耐壓。而所謂高耐壓，是指如對(duì)應(yīng)于10伏～20伏的高電壓的設(shè)計(jì)規(guī)則上的耐壓。
在半導(dǎo)體裝置內(nèi)制作的電容器兩電極間的膜厚，因采用低耐壓的制作工藝還是采用高耐壓的制作工藝的不同而變化。在采用低耐壓的制作工藝制作的電容器中，可使其兩電極間的膜厚更薄，單位面積的電容值加大。即，當(dāng)同樣獲得某一電容值時(shí)，低耐壓的制作工藝的電容器的面積比高耐壓的制作工藝的電容器的面積小。另外，若考慮內(nèi)置于半導(dǎo)體裝置內(nèi)的情況，能減小因電容器數(shù)量的增加而帶來的影響。
所以，耗費(fèi)相同的面積將電容器內(nèi)置于半導(dǎo)體裝置內(nèi)時(shí)，與比較例的電荷泵電路300相比，優(yōu)選本實(shí)施例的電荷泵電路200。
并且，將根據(jù)本實(shí)施例的電荷泵電路200的電容器內(nèi)置于半導(dǎo)體裝置，具有以下優(yōu)點(diǎn)。
第一，由于可以采用低耐壓制造工藝制造作為開關(guān)元件的MOS晶體管，因此，可以降低MOS晶體管柵極電容的充放電電流。與實(shí)現(xiàn)相同導(dǎo)通電阻的高耐壓的MOS晶體管相比，可使低耐壓的MOS晶體管的溝道寬度變窄，如圖5所示，充放電電壓為低電壓。而在圖10中，充放電電壓為V～5·V，5·V是高電壓。因此，采用低耐壓的MOS晶體管可使柵極膜厚變薄，即使考慮柵極電容變大的影響，也能降低柵極電容的充放電電流。
第二，關(guān)于本實(shí)施例的電荷泵電路200和比較例的電荷泵電路300，要在半導(dǎo)體裝置內(nèi)耗費(fèi)同樣的面積制作電容器(成本相同)，同時(shí)獲得相同的輸出阻抗(能力相同)時(shí)，本實(shí)施例的電荷泵電路200與比較例的電荷泵電路300相比可以降低伴隨切換帶來的消耗電流。
就這一點(diǎn)進(jìn)行說明。由于向電荷泵電路的電容器充電需要充足的時(shí)間，所以，時(shí)間常數(shù)C·r可以比1/2f(充放電頻率)更小。這里，例如設(shè)時(shí)間常數(shù)C·r為開關(guān)控制信號(hào)脈沖的十分之一。另外，設(shè)電荷泵電路200和電荷泵電路300的電容器的容量值相同，MOS晶體管的導(dǎo)通電阻的電阻值相同。
C·r＝1/(20·f) … (6)所以，將(6)式代入(2)式、(4)式，得到下面的(7)式、(8)式。
Z＝13/(20·Ca·fa)+4/(Ca·fa)… (7)Zc＝16/(20·Cb·fb)+7/(Cb·fb) … (8)根據(jù)(7)式及(8)式，Ca是電荷泵電路300的每一個(gè)電容器的容量值，Cb是電荷泵電路200的每一個(gè)電容器的容量值。另外，fa是電荷泵電路300的各電容器的充放電的頻率，fb是電荷泵電路200的各電容器的充放電的頻率。
為了使電荷泵電路200的輸出阻抗Z和電荷泵電路300的輸出阻抗Zc相同，由(7)式及(8)式，Z＝Zc。由此，得下式(9)。
Cb·fb＝(7.8/4.65)·Ca·fa＝1.68·Ca·fa …(9)設(shè)低耐壓的制造工藝的電容器CLV的絕緣氧化膜的厚度為10納米(nm)，例如，設(shè)16伏的高耐壓制造工藝制造電容器CHV時(shí)的絕緣氧化膜的厚度為55nm。此時(shí)，單位面積的電容比由下式(10)給出。
CLV＝5.5·CHV …(10)在圖10給出的電荷泵電路300，只有快速電容器(電容器)C1為低耐壓，快速電容器C2～C4需要高耐壓。所以，為了使全部的電容器的容量值相同，設(shè)整體面積為S，則如下。
低耐壓電容器的面積0.057·S …(11)一個(gè)耐高壓電容器的面積0.314·S …(12)另一方面，在圖5給出的電荷泵電路200，升壓電容器及穩(wěn)壓電容器全部共8個(gè)都可以是低耐壓，所以，設(shè)整體面積為S，如下。
低耐壓電容器的面積0.125·S …(13)所以，要想用同一面實(shí)現(xiàn)積將電荷泵電路300的一個(gè)電容器的容量值Ca與電荷泵電路200的一個(gè)電容器的平均容量值Cb的和計(jì)，下面的關(guān)系式成立。
Cb＝(0.125/0.057)·Ca＝2.19·Ca…(14)將(14)式代入(9)式，fb和fa的關(guān)系如(15)式。
fb＝0.77·fa …(15)(15)式表示本實(shí)施例的電荷泵電路200的充放電的頻率fb是比較例的電荷泵電路300充放電的頻率fa的0.77倍。因此，根據(jù)本實(shí)施例可以降低充放電頻率。即，可以降低伴隨開關(guān)控制信號(hào)的頻率下降引起的開關(guān)元件切換的消耗電流。
另外，內(nèi)置本實(shí)施例的電荷泵電路200的電容器的第3優(yōu)點(diǎn)如下。
即，關(guān)于本實(shí)施例的電荷泵電路200和比較例的電荷泵電路300，要在半導(dǎo)體裝置內(nèi)耗費(fèi)同樣的面積制作電容器(成本相同)，獲得同樣的輸出阻抗(能力相同)時(shí)，本實(shí)施例的電荷泵電路200，與比較例的電荷泵電路300相比，能進(jìn)一步降低電容器寄生電容的充放電電流。
圖14給出了內(nèi)置于半導(dǎo)體裝置內(nèi)的電容器的寄生電容的示意圖。將電容器內(nèi)置于半導(dǎo)體裝置時(shí)，在構(gòu)成半導(dǎo)體的如p型硅基板(廣義為半導(dǎo)體基板)400上形成n勢(shì)阱區(qū)域(廣義為雜質(zhì)區(qū)域)410。并且，在n勢(shì)阱區(qū)域410上形成絕緣氧化膜(廣義為絕緣層)420。并且，在絕緣氧化層420上形成多晶硅膜(廣義為導(dǎo)電層)430。
電容器是利用絕緣氧化膜420，形成于n勢(shì)阱區(qū)域410和多晶硅膜430之間。并且，p型硅基板400與n勢(shì)阱區(qū)域410的結(jié)電容成為寄生電容。
在比較例的電荷泵電路300，如圖10所示，作為快速電容器的全部電容器C1～C4的全部進(jìn)行電壓為ΔV的充放電。在圖10，用Cx1～Cx4表示電容器C1～C4的寄生電容。若設(shè)單位面積的寄生電容為Ci，則寄生電容的充放電電流Ia可以用下式表達(dá)。
Ia＝Ci·S·V·fa …(16)另一方面，在本實(shí)施例的電荷泵電路200中，不重復(fù)進(jìn)行穩(wěn)壓電容器的充放電，只有電荷泵電容器被反復(fù)充放電。所以，8個(gè)電容器中的一半的4個(gè)電容器的寄生電容產(chǎn)生充放電電流。在圖5，用Cy1～Cy4表示第1～第4升壓電容器Cu1～Cu4的寄生電容。第1～第4升壓電容器Cu1～Cu4的寄生電容Cy1～Cy4的充放電電流Ib可用下式表達(dá)。
Ib＝Ci·(S/2)·V·fb …(17)由(16)式及(17)式，求得Ia和Ib的關(guān)系，代入(15)式，得到下式。
Ib＝Ia/2＝0.38·Ia …(18)(18)式表示本實(shí)施例的電荷泵電路200的電容器寄生電容的充放電電流Ib，是比較例的電荷泵電路300的電容器寄生電容的充放電電流Ia的0.38倍。所以，按照本實(shí)施例，能大幅削減電容器寄生電容的充放電電流。
綜上，與比較例的電荷泵電路300對(duì)比時(shí)，可通過將構(gòu)成本實(shí)施例的電容器內(nèi)置于半導(dǎo)體裝置內(nèi)，能大幅削減如上所述的損耗電流。
2.升壓時(shí)鐘發(fā)生電路本實(shí)施方式中的電荷泵電路，即使是內(nèi)置電容器也可降低電流消耗，但是開關(guān)元件的數(shù)量會(huì)增加。但是，通過內(nèi)置電荷泵電路，可以減少對(duì)開關(guān)元件個(gè)數(shù)增加的影響。
另一方面，在本實(shí)施方式中的電荷泵電路中，隨著開關(guān)元件數(shù)量的增加，對(duì)開關(guān)元件進(jìn)行開關(guān)控制的升壓時(shí)鐘的數(shù)量也會(huì)增加。電荷泵電路為降低電流消耗而使串聯(lián)開關(guān)元件不同時(shí)導(dǎo)通，需要通過升壓時(shí)鐘來開關(guān)控制。即，在本實(shí)施方式中，為使對(duì)兩個(gè)電源線間串聯(lián)的兩個(gè)開關(guān)元件進(jìn)行控制的兩個(gè)升壓時(shí)鐘的上升時(shí)間和下降時(shí)間不相互重疊，需要生成升壓時(shí)鐘。因此，可以考慮如通過延遲元件形成延遲時(shí)間，使相互的上升時(shí)間和下降時(shí)間不重疊。
但是，在本實(shí)施方式中的電荷泵電路中，由于升壓時(shí)鐘的數(shù)會(huì)增加，所以用于生成這些升壓時(shí)鐘所用的延遲元件的增加將變得不可忽視，致使電路規(guī)模的擴(kuò)大。
因此，在本實(shí)施方式中，采用以下辦法生成升壓時(shí)鐘，來控制電路規(guī)模的增大。
在圖15中，示出的是本實(shí)施方式的升壓時(shí)鐘形成電路的原理結(jié)構(gòu)。在此，對(duì)形成兩個(gè)升壓時(shí)鐘的升壓時(shí)鐘生成電路的構(gòu)成進(jìn)行說明，兩個(gè)以上的升壓時(shí)鐘也可同樣構(gòu)成。
本實(shí)施方式的升壓時(shí)鐘形成電路500包括第1～第4開關(guān)電路502、504、506、508。
第1開關(guān)電路502被連接在提供第1電源電壓VDD1的第1電源供給線VS1和輸出第1升壓時(shí)鐘CLKU1的第1時(shí)鐘輸出線CLO1之間。
第2開關(guān)電路504被連接在提供第2電源電壓VDD2的第2電源供給線VS2和第1時(shí)鐘輸出線CLO1之間。
第3開關(guān)電路506被連接在提供第3電源電壓VDD3的第3電源供給線VS3和輸出第2升壓時(shí)鐘CLKU2的第2時(shí)鐘輸出線CLO2之間。
第4開關(guān)電路508被連接在提供第4電源電壓VDD4的第4電源供給線VS4和第2時(shí)鐘輸出線CLO2之間。
第1及第2開關(guān)電路502、504，基于第1時(shí)鐘SCLK1，為達(dá)到互斥導(dǎo)通，被進(jìn)行“通—斷”控制。第3及第4開關(guān)電路506、508，基于第2時(shí)鐘SCLK2，為達(dá)到互斥導(dǎo)通，被進(jìn)行“通—斷”控制。
并且，第1開關(guān)電路502的導(dǎo)通狀態(tài)的電流驅(qū)動(dòng)能力(第1開關(guān)電路502的電流驅(qū)動(dòng)能力，下同)與第3開關(guān)電路506的導(dǎo)通狀態(tài)的電流驅(qū)動(dòng)能力的結(jié)構(gòu)不同。同時(shí)，第2開關(guān)電路504的導(dǎo)通狀態(tài)的電流驅(qū)動(dòng)能力與第4開關(guān)電路508的導(dǎo)通狀態(tài)的電流驅(qū)動(dòng)能力的結(jié)構(gòu)不同。
這樣，根據(jù)第1及第2時(shí)鐘，使第1升壓時(shí)鐘CLK1的上升期間和下降期間與第2升壓時(shí)鐘CLK2的上升期間和下降期間不重疊(非重復(fù))。
在圖16中，示出的是升壓時(shí)鐘形成電路的構(gòu)成舉例。但是，在與圖15中所示出的升壓時(shí)鐘形成電路500相同的部分，加了同樣的符號(hào)表示，在此省略相應(yīng)的說明。
在此，設(shè)第2電源電壓VDD2高于第1電源電壓VDD1的電位，第4電源電壓VDD4為高于第3電源電壓VDD3的電位。同時(shí)，第1及第2時(shí)鐘SCLK1、SCLK2為同相位。
在圖16中，第1～第4開關(guān)電路502、504、506、508分別由p溝道型MOS晶體管Trp1～Trp4構(gòu)成。并且，向作為第2開關(guān)電路504的MOS晶體管Trp2的柵極端子提供第1時(shí)鐘SCLK1，向作為第1開關(guān)電路502的MOS晶體管Trp1的柵極端子提供第1時(shí)鐘SCLK1的反轉(zhuǎn)信號(hào)。這樣，可以將作為第1和第2開關(guān)電路502、504的MOS晶體管Trp1、Trp2控制為互斥導(dǎo)通。
同樣，向作為第4開關(guān)電路508的MOS晶體管Trp4的柵極端子提供第2時(shí)鐘SCLK2，向作為第3開關(guān)電路506的MOS晶體管Trp3的柵極端子提供第2時(shí)鐘SCLK2的反轉(zhuǎn)信號(hào)。這樣，可以將作為第3和第4開關(guān)電路506、508的MOS晶體管Trp3、Trp4控制為互斥導(dǎo)通。
第1開關(guān)電路502(MOS晶體管Trp1)的電流驅(qū)動(dòng)能力比第3開關(guān)電路506(MOS晶體管Trp3)的電流驅(qū)動(dòng)能力減小。這樣，可以使第1升壓時(shí)鐘CLKU1的下降時(shí)間和第2升壓時(shí)鐘CLKU2的下降時(shí)間互相錯(cuò)開。
在此，下降時(shí)間是指從達(dá)到電壓電平的最大值的90％的時(shí)刻開始到達(dá)到最大值的10％的時(shí)刻為止的時(shí)間。
在假設(shè)MOS晶體管的溝道寬度為W、溝道長(zhǎng)為L(zhǎng)時(shí)，該MOS晶體管的電流驅(qū)動(dòng)能力為W/L所求得的值的對(duì)應(yīng)值。當(dāng)W/L所求得的值越大，電流驅(qū)動(dòng)能力也就越大。
此外，第2開關(guān)電路504(MOS晶體管Trp2)的電流驅(qū)動(dòng)能力比第4開關(guān)電路508(MOS晶體管Trp4)的電流驅(qū)動(dòng)能力減小。這樣，可以使第1升壓時(shí)鐘CLKU1的上升時(shí)間和第2升壓時(shí)鐘CLKU2的上升時(shí)間互相錯(cuò)開。
在此，上升時(shí)間是指從達(dá)到電壓電平的最大值的10％的時(shí)刻開始到達(dá)到最大值的90％的時(shí)刻為止的時(shí)間。
在圖17中，示出的是圖16所示的升壓時(shí)鐘生成電路的計(jì)時(shí)的一個(gè)舉例。
第1時(shí)鐘SCLK1重復(fù)第1電源電壓VDD1的電壓電平和第2電源電壓VDD2的電壓電平。第2時(shí)鐘SCLK2重復(fù)第3電源電壓VDD3的電壓電平和第4電源電壓VDD4的電壓電平。
當(dāng)?shù)?時(shí)鐘SCLK1從第2電源電壓VDD2的電壓電平向第1電源電壓VDD1的電壓電平下降時(shí)，MOS晶體管Trp1斷開、MOS晶體管Trp2導(dǎo)通、MOS晶體管Trp3斷開、MOS晶體管Trp4導(dǎo)通。
這時(shí)，由于MOS晶體管Trp2的電流驅(qū)動(dòng)能力較大，在與第1時(shí)鐘SCLK1的下降計(jì)時(shí)幾乎同時(shí)(上升時(shí)間Tu1)，第1升壓時(shí)鐘CLKU1的電壓電平達(dá)到第2電源供給線VS2的第2電源電壓VDD2。另一方面，由于MOS晶體管Trp4的電流驅(qū)動(dòng)能力較小，從第2時(shí)鐘SCLK2(第1時(shí)鐘SCLK1)的下降計(jì)時(shí)開始延遲(上升時(shí)間Tu2)，第2升壓時(shí)鐘CLKU2的電壓電平從第3電源供給線VS3的第3電源電壓VDD3開始達(dá)到第4電源供給線VS4的第4電源電壓VDD4。
這樣，由于MOS晶體管Trp2的電流驅(qū)動(dòng)能力大于MOS晶體管Trp4的電流驅(qū)動(dòng)能力，可以使第1升壓時(shí)鐘CLKU1的上升時(shí)間Tu1與第2升壓時(shí)鐘CLKU2的上升時(shí)間Tu2相互錯(cuò)開。
此外，當(dāng)?shù)?時(shí)鐘SCLK1從第1電源電壓VDD1的電壓電平向第2電源電壓VDD2的電壓電平上升時(shí)，MOS晶體管Trp1導(dǎo)通、MOS晶體管Trp2斷開、MOS晶體管Trp3導(dǎo)通、MOS晶體管Trp4斷開。這時(shí)，由于MOS晶體管Trp1的電流驅(qū)動(dòng)能力較小，遲于第1時(shí)鐘SCLK1的上升計(jì)時(shí)(下降時(shí)間Td1)，第1升壓時(shí)鐘CLKU1的電壓電平達(dá)到第1電源供給線VS1的第1電源電壓VDD1。另一方面，由于MOS晶體管Trp3的電流驅(qū)動(dòng)能力較大，與第2時(shí)鐘SCLK2(第1時(shí)鐘SCLK1)的上升計(jì)時(shí)幾乎同時(shí)(下降時(shí)間Td2)，第2升壓時(shí)鐘CLKU2的電壓電平從第4電源供給線VS4的第4電源電壓VDD4達(dá)到第3電源供給線VS3的第3電源電壓VDD3。
這樣，由于MOS晶體管Trp1的電流驅(qū)動(dòng)能力小于MOS晶體管Trp3的電流驅(qū)動(dòng)能力，可以使第1升壓時(shí)鐘CLKU1的下降時(shí)間Td1與第2升壓時(shí)鐘CLKU2的下降時(shí)間Td2相互錯(cuò)開。
這樣，以第1及第2時(shí)鐘SCLK1、SCLK2的上升邊緣和下降邊緣為基準(zhǔn)，可以使第1及第2升壓時(shí)鐘CLKU1、CLKU2的上升時(shí)間和下降時(shí)間錯(cuò)開。
根據(jù)圖16中所示的升壓時(shí)鐘生成電路生成的第1及第2升壓時(shí)鐘，如構(gòu)成電荷泵電路的晶體管，可以提供給串聯(lián)在兩個(gè)電源線間的兩個(gè)n溝道型MOS晶體管以及p溝道型MOS晶體管的柵極端子。這樣，就可消除兩個(gè)MOS晶體管同時(shí)導(dǎo)通的情況，而削減貫通電流。
在圖18中，示出的是升壓時(shí)鐘生成電路的其他構(gòu)成舉例。但是，在與圖16中所示出的升壓時(shí)鐘生成電路500相同的部分，附加相同的符號(hào)，在此適當(dāng)省略說明。
在此，與圖16同樣，設(shè)第2電源電壓VDD2為高于第1電源電壓VDD1的電位，設(shè)第4電源電壓VDD4為高于第3電源電壓VDD3的電位。但是，視第1及第2時(shí)鐘SCLK1、SCLK2為逆相。
在圖18中，向MOS晶體管Trp2的柵極端子提供第1時(shí)鐘SCLK1，向MOS晶體管Trp1的柵極端子提供第1時(shí)鐘SCLK1的反轉(zhuǎn)信號(hào)。
第1時(shí)鐘SCLK1也提供給電平移位(Level ShifterL/S)510。L/S 510將相互重復(fù)第1及第2電源電壓VDD1、VDD2的各電壓電平的第1時(shí)鐘SCLK1與相互重復(fù)第3及第4電源電壓VDD3、VDD4的各電壓電平的時(shí)鐘交換。該時(shí)鐘通過反轉(zhuǎn)電路反轉(zhuǎn)邏輯電平。該反轉(zhuǎn)電路的輸出成為第2時(shí)鐘SCLK2。即，第1及第2時(shí)鐘SCLK1、SCLK2成為逆相時(shí)鐘。
向MOS晶體管Trp4的柵極端子提供第2時(shí)鐘SCLK2，向MOS晶體管Trp3的柵極端子提供第2時(shí)鐘SCLK2的反轉(zhuǎn)信號(hào)。
另外，在圖18中，第1開關(guān)電路502(MOS晶體管Trp1)的電流驅(qū)動(dòng)能力比第4開關(guān)電路508(MOS晶體管Trp4)的電流驅(qū)動(dòng)能力減小。這樣，可以使第1升壓時(shí)鐘CLKU1的下降時(shí)間和第2升壓時(shí)鐘CLKU2的上升時(shí)間互不相同。
同時(shí)，第2開關(guān)電路504(MOS晶體管Trp2)的電流驅(qū)動(dòng)能力比第3開關(guān)電路506(MOS晶體管Trp3)的電流驅(qū)動(dòng)能力增大。這樣，可以使第1升壓時(shí)鐘CLKU1的上升時(shí)間和第2升壓時(shí)鐘CLKU2的下降時(shí)間互不相同。
在圖19中，示出的是圖18所示的升壓時(shí)鐘生成電路的計(jì)時(shí)的舉例。
當(dāng)?shù)?時(shí)鐘SCLK1從第2電源電壓VDD2的電壓電平下降到第1電源電壓VDD1的電壓電平時(shí)，與第1時(shí)鐘SCLK1逆相的第2時(shí)鐘SCLK2，從第3電源電壓VDD3的電壓電平上升到第4電源電壓VDD4的電壓電平。這樣，MOS晶體管Trp1斷開，MOS晶體管Trp2導(dǎo)通，MOS晶體管Trp3導(dǎo)通，MOS晶體管Trp4斷開。
這時(shí)，由于MOS晶體管Trp2的電流驅(qū)動(dòng)能力較大，與第1時(shí)鐘SCLK1的下降計(jì)時(shí)幾乎同時(shí)(上升時(shí)間Tu1)，第1升壓時(shí)鐘CLKU1的電壓電平達(dá)到第2電源供給線VS2的第2電源電壓VDD2。同時(shí)，由于MOS晶體管Trp3的電流驅(qū)動(dòng)能力較小，遲于第2時(shí)鐘SCLK2的上升計(jì)時(shí)(下降時(shí)間Td2)，第2升壓時(shí)鐘CLKU2的電壓電平從第4電源供給線VS4的第4電源電壓VDD4達(dá)到第3電源供給線VS3的第3電源電壓VDD3。
這樣，由于MOS晶體管Trp2的電流驅(qū)動(dòng)能力大于MOS晶體管Trp3的電流驅(qū)動(dòng)能力，可以使第1升壓時(shí)鐘CLKU1的上升時(shí)間Tu1與第2升壓時(shí)鐘CLKU2的下降時(shí)間Td2相互錯(cuò)開。
同時(shí)，當(dāng)?shù)?時(shí)鐘SCLK1從第1電源電壓VDD1的電壓電平上升到第2電源電壓VDD2的電壓電平時(shí)，第2時(shí)鐘SCLK2從第4電源電壓VDD4的電壓電平下降到第3電源電壓VDD3的電壓電平。這樣，MOS晶體管Trp1導(dǎo)通，MOS晶體管Trp2斷開，MOS晶體管Trp3斷開，MOS晶體管Trp4導(dǎo)通。
這時(shí)，由于MOS晶體管Trp1的電流驅(qū)動(dòng)能力較小，遲于第1時(shí)鐘SCLK1的上升計(jì)時(shí)(下降時(shí)間Td1)，第1升壓時(shí)鐘CLKU1的電壓電平達(dá)到第1電源供給線VS1的第1電源電壓VDD1。同時(shí)，由于MOS晶體管Trp4的電流驅(qū)動(dòng)能力較大，與第2時(shí)鐘SCLK2(第1時(shí)鐘SCLK1)的下降計(jì)時(shí)幾乎同時(shí)(上升時(shí)間Tu2)，第2升壓時(shí)鐘CLKU2的電壓電平從第3電源供給線VS3的第3電源電壓VDD3達(dá)到第4電源供給線VS4的第4電源電壓VDD4。
這樣，由于MOS晶體管Trp1的電流驅(qū)動(dòng)能力小于MOS晶體管Trp4的電流驅(qū)動(dòng)能力，可以使第1升壓時(shí)鐘CLKU1的下降時(shí)間Td1與第2升壓時(shí)鐘CLKU2的上升時(shí)間Tu1相互錯(cuò)開。
這樣，以第1及第2時(shí)鐘SCLK1、SCLK2的上升沿及下降沿為基準(zhǔn)，可以使第1及第2升壓時(shí)鐘CLKU1、CLKU2的上升時(shí)間及下降時(shí)間錯(cuò)開。
根據(jù)圖18中所示的升壓時(shí)鐘生成電路生成的第1及第2升壓時(shí)鐘，如構(gòu)成電荷泵電路的晶體管，可以提供給串聯(lián)在兩個(gè)電源線間的兩個(gè)p溝道型MOS晶體管的柵極端子。這樣，就不會(huì)發(fā)生兩個(gè)MOS晶體管同時(shí)導(dǎo)通的情況，可以削減貫通(擊穿)電流。
3.半導(dǎo)體裝置下面，對(duì)上述包含電荷泵電路以及升壓時(shí)鐘生成電路的半導(dǎo)體裝置進(jìn)行介紹。
在圖20中，示出了本實(shí)施方式的半導(dǎo)體裝置的構(gòu)成舉例。
在本實(shí)施方式中，適用于圖15、16以及18所示出的本實(shí)施方式中的升壓時(shí)鐘生成電路的升壓時(shí)鐘生成電路第1～第4電源供給線的各電源供給線，與電荷泵電路的第1～第(N+1)電源線的任何一個(gè)或所述第1～第(2N-1)連接節(jié)點(diǎn)的任意一個(gè)形成電連接。
本實(shí)施方式中的半導(dǎo)體裝置600包含L/S 620、升壓時(shí)鐘生成電路640、電荷泵電路660。
電荷泵電路660與圖5所示電荷泵電路200同樣。這樣，通過第1及第2端子T1、T2，在半導(dǎo)體裝置600的外部，將電容器C0連接在第1及第(N+1)電源線間。
電荷泵電路660通過電源線，將通過電荷泵動(dòng)作生成的中間電位提供給L/S 620以及升壓時(shí)鐘生成電路640。
電源線包括VDC1～VDCN、VC1～VCN電源線。電源線VDC1～VDCN、VC1～VCN相當(dāng)于圖2及圖5中的第2～第(N+1)的電源線VL-2～VL-(N+1)。同時(shí)，圖20中的電源線VDC0，相當(dāng)于圖2以及圖5中的第1電源線VL-1。
同時(shí)，電源線VDC1～VDCN，是在圖2中的連接節(jié)點(diǎn)ND1～ND(2N-1)中，與連接升壓用電容器的連接節(jié)點(diǎn)形成電連接的電源線。即，在5倍升壓時(shí)(N為5時(shí))，電源線VC1是與連接節(jié)點(diǎn)ND-1電氣連接的電源線。電源線VC2是與連接節(jié)點(diǎn)ND-3電氣連接的電源線。電源線VC3是與連接節(jié)點(diǎn)ND-5電氣連接的電源線。電源線VC4是與連接節(jié)點(diǎn)ND-7電氣連接的電源線。電源線VC5是與連接節(jié)點(diǎn)ND-9電氣連接的電源線。
在圖21中，示出的是本實(shí)施方式的半導(dǎo)體裝置中N為5時(shí)的電源線的連接關(guān)系。
升壓時(shí)鐘生成電路640生成電荷泵電路660的升壓時(shí)鐘S1～S2N(N為5時(shí)為S10)。電荷泵電路660的各開關(guān)元件由各升壓時(shí)鐘開關(guān)控制。向升壓時(shí)鐘生成電路640的各電源供給線提供在電荷泵電路660中生成的各中間電位。
L/S 620變換升壓計(jì)時(shí)控制信號(hào)CLK的電壓電平，生成升壓計(jì)時(shí)控制信號(hào)CL1～CL10。因此，L/S 620使用在電荷泵電路660中形成的各中間電位。
在圖22中，示出的是L/S 620的構(gòu)成例。在此，示出N為5時(shí)的構(gòu)成例。
升壓計(jì)時(shí)控制信號(hào)CLK被提供給L/S電路622-1、622-3、622-5、622-7、622-9。升壓計(jì)時(shí)控制信號(hào)CLK的反轉(zhuǎn)信號(hào)被提供給L/S電路622-2、622-4、622-6、622-8、622-10。L/S電路622-1～622-10分別變換升壓計(jì)時(shí)控制信號(hào)及其反轉(zhuǎn)信號(hào)的電壓電平。
在圖23中，示出的是L/S電路622的構(gòu)成舉例。L/S電路622將輸入I端子的輸入信號(hào)的電壓電平變換為電源電壓VII和電源電壓VSS間的電壓電平。
假設(shè)L/S電路622-1～622-10全部為同一構(gòu)成，各L/S電路形成圖23所示的結(jié)構(gòu)。
例如升壓計(jì)時(shí)控制信號(hào)CLK的電壓電平通過L/S電路622-1，變換為電壓VDC1、VSS間的電壓電平。另，如升壓計(jì)時(shí)控制信號(hào)CLK的反轉(zhuǎn)信號(hào)的電壓電平，通過L/S電路622-10，變換為電壓VDC5、VSS間的電壓電平。
L/S電路622-1～622-10，變換升壓計(jì)時(shí)控制信號(hào)CLK及其反轉(zhuǎn)信號(hào)的電壓電平，并作為升壓計(jì)時(shí)控制信號(hào)CL1～CL10輸出。升壓計(jì)時(shí)控制信號(hào)CL1～CL10提供給升壓時(shí)鐘生成電路640。
在圖24中，示出的是升壓時(shí)鐘生成電路640的構(gòu)成舉例。升壓時(shí)鐘生成電路640使用升壓計(jì)時(shí)控制信號(hào)CL1～CL10生成升壓時(shí)鐘S1～S10。
如生成升壓時(shí)鐘S10的兩個(gè)MOS晶體管，相當(dāng)于圖15中的第1及第2開關(guān)電路502、504。并且，生成升壓時(shí)鐘S9的兩個(gè)MOS晶體管相當(dāng)于圖15中的第3及第4開關(guān)電路506、508。生成升壓時(shí)鐘S8、S7(升壓時(shí)鐘S6、S5以及升壓時(shí)鐘S4、S3)的升壓時(shí)鐘生成電路結(jié)構(gòu)亦同。
在此，設(shè)升壓計(jì)時(shí)控制信號(hào)CL1、CL3、...、CL7、CL9同相，設(shè)升壓計(jì)時(shí)控制信號(hào)CL2、CL4、...、CL8、CL10同相。同時(shí)，將升壓計(jì)時(shí)控制信號(hào)CL1、CL3、...、CL7、CL9和升壓計(jì)時(shí)控制信號(hào)CL2、CL4、...、CL8、CL10視為相互逆相。
另，由于共用升壓計(jì)時(shí)控制信號(hào)CL1、CL2，在圖22中，可以省略L/S622-2。這時(shí)，圖24中的升壓時(shí)鐘生成電路640，基于升壓計(jì)時(shí)控制信號(hào)CL1、CL3～CL10生成升壓時(shí)鐘S1～S10。
兩個(gè)升壓時(shí)鐘(S3和S4、S5和S6、S7和S8、S9和S10)，由于如圖18所示的MOS晶體管的電流驅(qū)動(dòng)能力的不同，所以一方的升壓時(shí)鐘的上升期間和下降期間與另一方的升壓時(shí)鐘的上升期間和下降期間不會(huì)重疊。
另，在圖24中，升壓時(shí)鐘S1、S2通過緩沖器被原樣輸出。
在圖25中，示出的是電荷泵電路660的構(gòu)成舉例。電荷泵電路660與圖5中所示的電荷泵電路200的結(jié)構(gòu)相同。因此，省略其說明。
在圖26中，示出的是被輸出到電荷泵電路660的升壓時(shí)鐘S1～S10的計(jì)時(shí)的一個(gè)例子。
這樣，通過縮短升壓時(shí)鐘S3～S10的上升期間、延長(zhǎng)下降期間，在電荷泵電路660中被串聯(lián)的兩個(gè)開關(guān)元件就不會(huì)出現(xiàn)同時(shí)導(dǎo)通的現(xiàn)象，降低了電流的消耗。
并且，通過簡(jiǎn)化升壓時(shí)鐘生成電路的結(jié)構(gòu)，比如，即使是在5倍升壓時(shí)形成10種升壓時(shí)鐘的情況下，也可以通過延遲元件控制電路規(guī)模的增大。
同時(shí)，比較例中的電荷泵電路的升壓時(shí)鐘需要將升壓電壓和接地電源電壓VSS之間的電壓作為振幅，相反，在本實(shí)施方式中的電荷泵電路的升壓時(shí)鐘只需較小的振幅即可。因此，可以減小構(gòu)成升壓時(shí)鐘生成電路的晶體管，為縮小電路規(guī)模做出貢獻(xiàn)。
再有，在本實(shí)施方式中，由于是通過兩個(gè)晶體管的電流驅(qū)動(dòng)能力的不同來生成升壓時(shí)鐘，因此，無需針對(duì)升壓時(shí)鐘的逆相和正相設(shè)置L/S來變換電壓電平，這樣，在L/S得到削減的同時(shí)，可以進(jìn)一步縮小電路規(guī)模。
另外，本發(fā)明并不僅限于所述實(shí)施方式，可以在本發(fā)明的要點(diǎn)范圍內(nèi)實(shí)施各種變形。
在上述實(shí)施方式中，對(duì)適用如圖2以及圖5所示出的本實(shí)施方式中的電荷泵電路的升壓時(shí)鐘的形成進(jìn)行了舉例介紹，但并不僅限于此。如，也可適用于圖10所述的比較例中的電荷泵電路的升壓時(shí)鐘的形成。
此外，在圖1、圖2、圖5、圖15、圖16、圖18、圖20～圖25中，如在開關(guān)元件間和電容器間，附加元件等的時(shí)候，也包含在本發(fā)明的等同等范圍之內(nèi)。
在本發(fā)明中的從屬權(quán)利要求涉及的發(fā)明中，其構(gòu)成也可以省略被從屬權(quán)利要求中的部分構(gòu)成要件。另外，本發(fā)明的獨(dú)立權(quán)利要求1涉及的發(fā)明也可以從屬于其它的獨(dú)立權(quán)利要求。
盡管本發(fā)明已經(jīng)參照附圖和優(yōu)選實(shí)施例進(jìn)行了說明，但是，對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，本發(fā)明可以有各種更改和變化。本發(fā)明的各種更改、變化和等同替換均由所附的權(quán)利要求書的內(nèi)容涵蓋。
權(quán)利要求
1.一種升壓時(shí)鐘生成電路，生成第1及第2升壓時(shí)鐘，用于開關(guān)控制在電荷泵電路中串聯(lián)連接在兩個(gè)電源線之間的兩個(gè)開關(guān)元件，其特征在于包括第1開關(guān)電路，其連接在供給第1電源電壓的第1電源供給線和輸出第1升壓時(shí)鐘的第1時(shí)鐘輸出線之間；第2開關(guān)電路，其連接在供給第2電源電壓的第2電源供給線和所述第1時(shí)鐘輸出線之間；第3開關(guān)電路，其連接在供給了第3電源電壓的第3電源供給線和輸出第2升壓時(shí)鐘的第2時(shí)鐘輸出線之間；第4開關(guān)電路，其連接在供給第4電源電壓的第4電源供給線和所述第2時(shí)鐘輸出線之間；其中，所述的第1、第2開關(guān)電路基于第1時(shí)鐘被互斥地開關(guān)控制為導(dǎo)通，所述第3、第4開關(guān)電路基于第2時(shí)鐘被互斥地開關(guān)控制為導(dǎo)通，所述第1開關(guān)電路的導(dǎo)通狀態(tài)的電流驅(qū)動(dòng)能力與所述第3開關(guān)電路導(dǎo)通狀態(tài)的電流驅(qū)動(dòng)能力不同，所述第2開關(guān)電路導(dǎo)通狀態(tài)的電流驅(qū)動(dòng)能力與所述第4開關(guān)電路導(dǎo)通狀態(tài)的電流驅(qū)動(dòng)能力不同。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的升壓時(shí)鐘生成電路，其特征在于所述第2電源電壓是比所述第1電源電壓還高的高電位，所述第4電源電壓是比所述第3電源電壓還高的高電位，所述第1及第2時(shí)鐘的相位相同，所述第1開關(guān)電路的導(dǎo)通狀態(tài)的電流驅(qū)動(dòng)能力小于所述第3開關(guān)電路導(dǎo)通狀態(tài)的電流驅(qū)動(dòng)能力，所述第2開關(guān)電路導(dǎo)通狀態(tài)的電流驅(qū)動(dòng)能力大于所述第4開關(guān)電路導(dǎo)通狀態(tài)的電流驅(qū)動(dòng)能力。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的升壓時(shí)鐘電路，其特征在于所述第2電源電壓比所述第1電源電壓還高的高電位，所述第4電源電壓比所述第3電源電壓還高的高電位，所述第1及第2時(shí)鐘的相位相反，所述第1開關(guān)電路的導(dǎo)通狀態(tài)的電流驅(qū)動(dòng)能力小于所述第4開關(guān)電路的導(dǎo)通狀態(tài)的電流驅(qū)動(dòng)能力，所述第2開關(guān)電路導(dǎo)通狀態(tài)的電流驅(qū)動(dòng)能力大于所述第3開關(guān)電路導(dǎo)通狀態(tài)的電流驅(qū)動(dòng)能力。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的升壓時(shí)鐘電路，其特征在于所述第1～第4開關(guān)電路的各開關(guān)電路是晶體管。
5.一種半導(dǎo)體裝置，包括升壓時(shí)鐘生成電路，用于生成第1以及第2升壓時(shí)鐘，以便開關(guān)控制在電荷泵電路中的兩個(gè)電源之間串聯(lián)連接的兩個(gè)開關(guān)元件；電荷泵泵電路，其基于所述第1以及第2升壓時(shí)鐘的電荷泵泵電路的動(dòng)作輸出升壓電壓，其中，所述電荷泵泵電路，包括第1開關(guān)電路，連接在供給第1電源電壓的第1電源供給線和輸出第1升壓時(shí)鐘的第1時(shí)鐘輸出線之間；第2開關(guān)電路，連接在供給第2電源電壓的第2電源供給線和所述第1時(shí)鐘輸出線之間；第3開關(guān)電路，連接在供給了第3電源電壓的第3電源供給線和輸出第2升壓時(shí)鐘的第2時(shí)鐘輸出線之間；第4開關(guān)電路，連接在供給第4電源電壓的第4電源供給線和所述第2時(shí)鐘輸出線之間；所述的第1、第2開關(guān)電路根據(jù)第1時(shí)鐘被互斥地開關(guān)控制為導(dǎo)通，所述第3、第4開關(guān)電路根據(jù)第2時(shí)鐘被互斥地開關(guān)控制為導(dǎo)通，所述第1開關(guān)電路的導(dǎo)通狀態(tài)的電流驅(qū)動(dòng)能力與所述第3開關(guān)電路導(dǎo)通狀態(tài)的電流驅(qū)動(dòng)能力不同，所述第2開關(guān)電路導(dǎo)通狀態(tài)的電流驅(qū)動(dòng)能力與所述第4開關(guān)電路導(dǎo)通狀態(tài)的電流驅(qū)動(dòng)能力不同。其中。所述電荷泵電路包括第1～第(N+1)(N為大于等于3的整數(shù))的電源線；第1～2N開關(guān)元件，其中第1開關(guān)元件的一端被連接到第1電源線，第2N開關(guān)元件的一端被連接到第(N+1)的電源線，除第1及第2N開關(guān)元件以外的其余開關(guān)元件被串聯(lián)連接到所述第1開關(guān)元件的其他端和所述第2N開關(guān)元件的其他端之間；第1～第(N-1)升壓用電容器，其各升壓電容器的一端被連接到由第j(1≤j≤2N-3，j為奇數(shù))及第(j+1)開關(guān)元件連接所形成的第j連接節(jié)點(diǎn)上，所述升壓用電容器的另一端被連接到由第(j+2)及(j+3)開關(guān)元件連接形成的第(j+2)連接節(jié)點(diǎn)；第1～(N-2)穩(wěn)壓用電容器，其各穩(wěn)壓用電容器的一端連接到由第k(2≤k≤2N-4，k為偶數(shù))及第(k+1)開關(guān)元件連接形成的第k連接節(jié)點(diǎn)，該穩(wěn)壓用電容器的另一端連接到由第(k+2)及(k+3)開關(guān)元件連接形成的第(k+2)連接節(jié)點(diǎn)上；對(duì)第m(1≤m≤2N-1，m為整數(shù))開關(guān)元件和第(m+1)開關(guān)元件進(jìn)行互斥地開關(guān)控制；根據(jù)所述第1及第2升壓時(shí)鐘，對(duì)所述第1～第2N開關(guān)元件中串聯(lián)連接到兩個(gè)電源線之間的兩個(gè)開關(guān)元件進(jìn)行開關(guān)控制。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的半導(dǎo)體裝置，其特征在于，所述電荷泵泵電路還包括連接在第N電源線和第(N+1)電源線之間的第(N-1)穩(wěn)壓用電容器，所述第(N-1)穩(wěn)壓用電容器用于儲(chǔ)存第(N-1)升壓用電容器釋放出的電荷。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的半導(dǎo)體裝置，其特征在于包括所述第1及第(N+1)電源線和被電連接的第1及第2端子；在半導(dǎo)體裝置的外部，在所述第1及第2端子之間連接電容器。
8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的半導(dǎo)體裝置，其特征在于，所述升壓時(shí)鐘生成電路的所述第1～第4電源供給線的各電源供給線，與所述電荷泵泵電路第1～第(N+1)電源線的任何一個(gè)或所述第1～第(2N-1)連接節(jié)點(diǎn)的任何一個(gè)進(jìn)行電連接。
全文摘要
本發(fā)明提供一種升壓時(shí)鐘生成電路及半導(dǎo)體裝置，升壓時(shí)鐘生成電路(500)包括第1開關(guān)電路(502)，其連接在第1電源電壓供給線和輸出第1升壓時(shí)鐘的第1時(shí)鐘輸出線之間；第2開關(guān)電路(504)，其連接在第2電源供給線和所述第1時(shí)鐘輸出線之間；第3開關(guān)電路(506)，其連接在第3電源供給線和第2升壓時(shí)鐘輸出的第2時(shí)鐘輸出線之間；第4開關(guān)電路(508)，其連接在第4電源供給線和所述第2時(shí)鐘輸出線之間。所謂第1及第2開關(guān)電路和第3及第4開關(guān)電路分別為互斥地導(dǎo)通狀態(tài)，第1及第3開關(guān)電路的電流驅(qū)動(dòng)能力各異，第2及第4開關(guān)電路的電流驅(qū)動(dòng)能力不同。
文檔編號(hào)G09G3/20GK1574351SQ200410059408
公開日2005年2月2日 申請(qǐng)日期2004年6月18日 優(yōu)先權(quán)日2003年6月19日
發(fā)明者上條治雄 申請(qǐng)人:精工愛普生株式會(huì)社