升壓電路的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明是有關(guān)于一種升壓電路，且特別是有關(guān)于一種具有避免升壓電路崩潰的控制電路的升壓電路，以及用以避免升壓電路崩潰的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]在半導(dǎo)體電路中，有時(shí)可能需要將一特定電壓值施加至半導(dǎo)體電路的某個(gè)部分(例如特定襯底或字線)，以能使半導(dǎo)體電路正確地發(fā)生效用。在某些情況下，特定電壓為相當(dāng)高的電壓。這種高電壓可通過(guò)一電荷泵(charge pump)電路而產(chǎn)生,其將相對(duì)低的輸入電壓提升至相對(duì)高的輸出電壓。一般而言，電荷泵電路需要與頻率信號(hào)一起工作，其所需的頻率信號(hào)比正常使用于半導(dǎo)體電路的其他部分的頻率信號(hào)具有更高的電壓電平。舉例而言，如果半導(dǎo)體電路的電源軌(power rail)上的供應(yīng)電壓Vdd大約是1.8V，則半導(dǎo)體電路中的頻率信號(hào)的電壓電平亦大約是1.8V。為了讓電荷泵電路產(chǎn)生高于供應(yīng)電壓Vdd的電壓，需要具有大約兩倍的供應(yīng)電壓Vdd的電壓電平(亦即大約3.6V)的高電壓頻率信號(hào)。
[0003]升壓電路可用于「升壓」一輸入頻率信號(hào)的電壓并產(chǎn)生具有大約兩倍于供應(yīng)電壓Vdd電平的高電壓頻率信號(hào)(亦即升壓頻率信號(hào))。升壓電路可包括多個(gè)半導(dǎo)體裝置，包括場(chǎng)效晶體管(FieId-Effect Transistor，F(xiàn)ET)，例如金屬氧化物半導(dǎo)體FET (Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor, M0SFET)。當(dāng)輸入頻率信號(hào)的電壓被升壓至高于Vdd時(shí)，大約兩倍于供應(yīng)電壓Vdd的升壓高電壓亦可能被施加至一個(gè)或多個(gè)FET。
[0004]有時(shí)，半導(dǎo)體電路可能需要在低Vdd條件與高Vdd條件之間(例如在Vdd大約是1.8V的操作條件與Vdd大約是3.3V的操作條件之間)切換。在Vdd大約是3.3V時(shí)的操作期間，升壓頻率信號(hào)大約是6.6V，其可能高于升壓電路中的一個(gè)或多個(gè)FET的崩潰電壓，因此導(dǎo)致一個(gè)或多個(gè)FET崩潰。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]依據(jù)本發(fā)明，提供一種升壓電路。此升壓電路包括:一電源軌，用以提供一供應(yīng)電壓；一開(kāi)關(guān)晶體管，控制一升壓信號(hào)的輸出，升壓信號(hào)由開(kāi)關(guān)晶體管的源極輸出；以及一時(shí)序及電壓控制電路，用以產(chǎn)生一待被施加至開(kāi)關(guān)晶體管的柵極的EQ信號(hào)。EQ信號(hào)具有一電平，其為一 EQ高電平、一低于EQ高電平的EQ低電平或一介于EQ低電平與EQ高電平之間的EQ箝位電平。
[0006]又依據(jù)本發(fā)明，提供一種用于控制一升壓信號(hào)的輸出的方法。此方法包括產(chǎn)生一具有一電平的EQ信號(hào)，此電平為一 EQ高電平、一低于EQ高電平的EQ低電平以及一介于EQ低電平與EQ高電平之間的EQ箝位電平的其中一個(gè)。此方法更包括施加EQ信號(hào)至一開(kāi)關(guān)晶體管的一柵極，藉以控制升壓信號(hào)的輸出。
[0007]依據(jù)本發(fā)明的特征及優(yōu)點(diǎn)將在下述說(shuō)明中部分提出，且部分將從此說(shuō)明中是顯而易見(jiàn)的，或可通過(guò)說(shuō)明書(shū)的實(shí)施而學(xué)習(xí)到。這種特征及優(yōu)點(diǎn)將利用在隨附權(quán)利要求范圍中所特別指出的元件及組合而實(shí)現(xiàn)并獲得。
[0008]吾人應(yīng)理解到，上述一般說(shuō)明及下述詳細(xì)說(shuō)明兩者系只為本發(fā)明的例示與說(shuō)明而非限制本發(fā)明的權(quán)利要求范圍。
[0009]并入及構(gòu)成這個(gè)說(shuō)明書(shū)的一部分的附圖，系顯示本發(fā)明的數(shù)個(gè)實(shí)施例，并與說(shuō)明一起用于說(shuō)明本發(fā)明的原理。
【附圖說(shuō)明】
[0010]圖1繪示依據(jù)例示實(shí)施例的一升壓電路的圖。
[0011]圖2繪示依據(jù)例示實(shí)施例的輸入頻率信號(hào)CLK、第一頻率信號(hào)PCLKl及第二頻率信號(hào)PCLK2的波形圖。
[0012]圖3繪示依據(jù)例示實(shí)施例的升壓電路的一電壓升壓區(qū)塊的電路圖。
[0013]圖4繪示依據(jù)例示實(shí)施例的第一升壓來(lái)源信號(hào)BST1、第二升壓來(lái)源信號(hào)BST2、第一升壓信號(hào)BTl及第二升壓信號(hào)BT2的波形圖。
[0014]圖5繪示依據(jù)例示實(shí)施例的升壓電路的一時(shí)序及電壓控制區(qū)塊的一區(qū)段(segment)的圖。
[0015]圖6繪示依據(jù)例示實(shí)施例的第一頻率信號(hào)PCLK1、延遲的第一頻率信號(hào)PCLK1、第一升壓來(lái)源信號(hào)BSTl及第一 EQ輸入信號(hào)EQINl的波形圖。
[0016]圖7繪示依據(jù)例示實(shí)施例的時(shí)序及電壓控制區(qū)塊的一種EQ產(chǎn)生元件的電路圖。
[0017]圖8A及圖8B繪示依據(jù)例示實(shí)施例的在低Vdd操作期間的第一 EQ輸入信號(hào)EQINl、電源控制信號(hào)PWCTL、第一等化信號(hào)EQl及第二等化信號(hào)EQ2的波形圖，以及在高Vdd操作期間的第一 EQ輸入信號(hào)EQINl、第二信號(hào)PB2、電源控制信號(hào)PWCTL、第一等化信號(hào)EQl及第二等化信號(hào)EQ2的波形圖。
[0018]圖9A及圖9B分別繪示依據(jù)例示實(shí)施例的在低Vdd與高Vdd操作期間的第一等化信號(hào)EQ1、第二等化信號(hào)EQ2、第一升壓來(lái)源信號(hào)BST1、第二升壓來(lái)源信號(hào)BST2、第一升壓信號(hào)BT1、第二升壓信號(hào)BT2、第一升壓頻率信號(hào)CKl及第二升壓頻率信號(hào)CK2的波形圖。
[0019]【符號(hào)說(shuō)明】
[0020]BSTl:第一升壓來(lái)源信號(hào)
[0021]BST2:第二升壓來(lái)源信號(hào)
[0022]BTl:第一升壓信號(hào)
[0023]BT2:第二升壓信號(hào)
[0024]C1、C2:電容器
[0025]CKl:第一升壓頻率信號(hào)
[0026]CK2:第二升壓頻率信號(hào)
[0027]CLK:輸入頻率信號(hào)
[0028]EQl:第一 EQ 信號(hào)
[0029]EQ2:第二 EQ 信號(hào)
[0030]EQINl:第一 EQ輸入信號(hào)[0031 ] EQIN2:第二 EQ輸入信號(hào)
[0032]M31 至 M38:晶體管
[0033]M71 至 M77:晶體管
[0034]PBl:第一信號(hào)
[0035]PB2:第二信號(hào)
[0036]PCLKl:第一頻率信號(hào)
[0037]PCLK2:第二頻率信號(hào)
[0038]PffCTL:電源控制信號(hào)
[0039]Vbqqst:升壓高電平
[0040]Vbqqst-CK:升壓高頻率電平
[0041]Vcump:EQ 箝位電平
[0042]Vdd:供應(yīng)電壓
[0043]Vh腿:第一高電平
[0044]Vhigh2:第二高電平
[0045]Vref:參考電壓
[0046]Vshaee:壓降
[0047]100:升壓電路
[0048]102:非重疊頻率產(chǎn)生區(qū)塊
[0049]104:時(shí)序及電壓控制區(qū)塊
[0050]106:電壓升壓區(qū)塊
[0051]302:電源軌
[0052]304:接地端
[0053]500:區(qū)段
[0054]502:時(shí)間延遲元件
[0055]503:邏輯電路
[0056]504:AND 柵
[0057]506: OR 柵
[0058]508:EQ產(chǎn)生元件
[0059]702:第一電路分支
[0060]704:第二電路分支
[0061]706:第三電路分支
[0062]708:EQ輸出端子
[0063]710:反相器
【具體實(shí)施方式】
[0064]依據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例包括能夠維持高輸出電壓的升壓電路以及用以避免升壓電路崩潰的方法。
[0065]以下，將參考圖式說(shuō)明依據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例。若有可能的話，遍及這些圖式將使用相同的參考數(shù)字以表示相同或類似的部分。
[0066]圖1繪示依據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的一例示升壓電路100。升壓電路100用以產(chǎn)生一升壓頻率信號(hào)，其具有一個(gè)升壓高頻率電平，系高于輸入頻率信號(hào)的高頻率電平(升壓高頻率電平譬如大約兩倍于輸入頻率信號(hào)的高頻率電平)，其中輸入頻率信號(hào)的高頻率電平大約與供應(yīng)電壓Vdd相同。在某些實(shí)施例中，如圖1所示，升壓電路100產(chǎn)生兩個(gè)升壓頻率信號(hào)，即第一升壓頻率信號(hào)CKl與第二升壓頻率信號(hào)CK2。
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