专利名称：用于提供用于非常低电压应用的电荷泵的方法和系统的利记博彩app
技术领域：
本发明涉及半导体技术，且更明确地说，涉及在低电压装置中产生较高电压。
背景技术：
例如EEPROM或快闪装置等半导体装置可能期望使用提供较低供应电压的电压供 应来运行。较低供应电压允许装置消耗较少功率并縮减为较小几何形状。举例来说，较 低电压期望用于例如智能卡中所使用的EEPROM等应用。尽管较低供应电压期望用于 半导体装置，但某些操作可能期望较高电压。举例来说，例如编程存储器单元等操作可 能需要高于供应电压的电压。为了获得较高电压，可使用常规电荷泵。
图1描绘常规电荷泵10，其可用于将电压增加到高于供应电压或提供反极性电压。 常规电荷泵10包含常规电容器-二极管阶梯12和常规振荡器20,所述两者与电压供应 22耦合。常规电容器-二极管阶梯12包含电容器-二极管对13 (包含电容器14和二极管 24)、 15 (包含电容器16和二极管26)和17 (包含电容器18和二极管28)。常规振荡 器20输出时钟信号CLK禾tl CLKB。 二极管24、 26和28通常是充当二极管的NMOS装 置。信号CLKB是信号CLK的逆反形式。
基于信号CLK和CLKB，电容器-二极管对13、 15和17交替地充电到近似供应电 压和放电。举例来说，电容器-二极管对13对电容器14充电，接着对电容器14放电， 并将能量传送到下一电容器-二极管对15。电容器-二极管阶梯12中的电容器14、 16和 18的充电与放电允许在电容器-二极管对13、 15和17之间传送能量并输出能量。此能 量还通过输出端30处所提供的输出电流而在常规电荷泵10的输出端30处传送。常规 电荷泵IO具有每电容器-二极管对的增益Vdd-Vt,其中Vdd是供应电压且Vt是NMOS装 置24、 26和28的阈值电压。因此，可提供高于常规电压供应22的电压的电压。
尽管常规电荷泵IO起作用，但所属领域的技术人员将容易认识到，常规电荷泵10 可能具有明显缺点，尤其是对于较低供应电压。能够级联的电容器-二极管对(例如，电 容器-二极管对13、 15和17)的数目受电容器-二极管对13、 15和17中的NMOS装置 的源极与主体之间的电压降落增加的量限制。此降落导致最后级中阈值电压急剧增加。 因此，可实现有限数目的电容器-二极管对且因此实现有限的增益。另一缺点是，厚氧化 物高电压专用晶体管是必要的，以可靠地维持栅极与主体之间的较大电压降落。因此，能够维持Vdd的最大降落的薄氧化物低电压标准装置可能不能在常规电荷泵IO中使用。 此外，当在使用低供应电压的应用中使用时，电荷泵10从输出端30提供较低输出电流， 因为从电容器-二极管阶梯12以较低速率输出电荷。另外，来自常规电荷泵IO的高电压 可能相当于所述电压所施加到的装置的击穿电压，从而引发击穿泄漏。随着常规电荷泵 IO的输出电流减小，泄漏效应变得更加明显。因此，常规电荷泵IO提供充足输出电流 以及高电压的能力可能受到不利影响。
因此，需要一种用于尤其在较低供应电压装置中提供高于供应电压的电压的改进的 方法和系统。本发明解决此需求。
发明内容
本发明提供一种用于在半导体装置中提供大于电压供应所提供的电压的输出电压 的方法和系统。所述方法和系统包括提供多个时钟信号；提供第一级；以及提供第二 级。所述第一级包含至少一第一抽吸节点、与所述至少第一抽吸节点耦合的至少一个抽 吸电容器、与所述至少一个抽吸节点耦合的至少一个装置，以及用于针对所述多个时钟 信号的至少一个值为所述至少一个装置提供下冲的至少第一和第二辅助电容器。所述至
少一个辅助电容器和所述至少一个抽吸电容器接收所述多个时钟信号的第一部分。所述
第二级包含至少一第二抽吸节点。所述多个时钟信号的第一部分被提供到所述第一级，
而所述多个时钟信号的第二部分被提供到所述第二级。所述第一级和所述第二级经配置
以基于所述多个时钟信号而交替地充电和完全放电。
根据本文揭示的方法和系统，本发明在例如较低电压EEPROMS等低电压装置中提
供较高电压。明确地说，所述方法和系统可针对接近所述至少一个装置的阈值电压的供
应电压起作用。
图1是描绘常规电荷泵的图。
图2是与较低供应电压一起使用的电荷泵的图。
图3是与较低供应电压一起使用的电荷泵的时钟信号的图。
图4是描绘根据本发明用于提供高于供应电压的电压的系统的一个实施例的图。
图5是描绘根据本发明用于在非常低供应电压下提供高于供应电压的电压的系统的
优选实施例的图。
图6是描绘根据本发明的系统的一个实施例中的时钟信号的图。 图7是描绘使用根据本发明用于提供高于供应电压的电压的多个系统的装置的一个实施例的图。
图8是描绘根据本发明提供用于提供高于供应电压的电压的系统的方法的一个实施 例的流程图。
具体实施例方式
本发明涉及半导体处理。呈现以下描述内容是为了使得所属领域的技术人员能够制 作和使用本发明，且以下描述内容是在专利申请案及其要求的上下文中提供的。所属领 域的技术人员将容易了解对优选实施例的各种修改以及本文描述的一般原理和特征。因 此，本发明不希望限于所展示的实施例，而是应被赋予与本文描述的原理和特征一致的 最广范围。
本发明提供一种用于在半导体装置中提供大于电压供应所提供的电压的输出电压
的方法和系统。所述方法和系统包括提供多个时钟信号；提供第一级；以及提供第二
级。所述第一级包含至少一第一抽吸节点、与所述至少第一抽吸节点耦合的至少一个抽
吸电容器、与所述至少一个抽吸节点耦合的至少一个装置，以及用于针对所述多个时钟
信号的至少一个值为所述至少一个装置提供下冲的至少一个辅助电容器。所述至少一个 辅助电容器和所述至少一个抽吸电容器接收所述多个时钟信号的第一部分。所述第二级
包含至少一第二抽吸节点。所述多个时钟信号的第一部分被提供到所述第一级，而所述
多个时钟信号的第二部分被提供到所述第二级。所述第一级和所述第二级经配置以基于
所述多个时钟信号而交替地充电和完全放电。
将依据具有特定组件的半导体装置来描述本发明。然而，所属领域的技术人员将容
易认识到，根据本发明的方法和系统可利用符合本发明的其它组件。还在提供高于供应 电压的电压的上下文中描述本发明。然而，所属领域的技术人员将容易认识到，所述方 法和系统可用于提供反极性电压。
图2是与较低供应电压一起使用的电荷泵50的图。电荷泵50是已提议用于解决常 规电荷泵(例如，电荷泵10)不能视需要在低供应电压下操作的问题的一种方案。电荷 泵50包含抽吸电容器60和74、辅助电容器68和72、 PMOS装置62、 64、 66、 70、 74、 76、输入端84以及输出端86。另外，电荷泵50针对四相时钟信号利用输入端52、 54、 56和58。图3描绘时钟信号卯、92、 94和96。输入端84接收输入电压V 人，其优选 为供应电压Vdd。
通过使用四相时钟信号90、 92、 94和96，可实质上减少或消除由于PMOS装置62、 64、 66、 70、 74和76的阈值电压和主体效应引起的对每级增益的限制。在操作中，在PMOS装置62、 64、 66、 70、 74和76上维持低于供应电压Vdd的最大电压降落。因此， 电荷泵50可产生非常接近Vdd的增益。电荷泵50的每级增益因此仅受寄生效应限制。 另外，PMOS装置62、 64、 66、 70、 74和76避免了由于NMOS装置中的阈值电压降落 和主体效应引起的限制，因为此类限制对于PMOS装置62、 64、 66、 70、 74和76来说 不存在。此外，PMOS装置的所有节点之间的电压差不超过电荷泵50上的Vdd。因此， 电荷泵50不需要厚栅极氧化物或三重阱。
尽管电荷泵50起作用，但所属领域的技术人员将认识到，电荷泵50视需要起作用 所处的供应电压存在下限。对于电荷泵50，以下条件成立VM_MSB62>Vt，这意味着 V节点s4-V节点67〉Vt，其中Vt是PMOS装置62、 64、 66、 70、 74或76的阈值电压。此条
件类4以于V栅极-源极装置74〉Vt禾口 V 节点84一V节点71
>Vt。因此，当时钟信号90和92为低时，节 点82处的电压为V输入，且节点67处的电压为V输入+Vt-Vd,C「，其中Cr是1/(l+C寄生/C 电容器68)，且C寄生是节点67处的总寄生电容。为了满足以上条件，Vdd>2*Vt*(l+C寄生/C辅 一。如果寄生电容为低，那么可使用电荷泵50时所处的供应电压可低至近似2*Vt。因 此，电荷泵50的供应电压Vdd的下限为近似2n^。对于一些应用来说，电荷泵50起作 用时所处的供应电压的此下限可能高于所需要的值。
此外，当信号90或94为低且信号92或96分别为高时，分别在节点67或节点71 处的电压的放电可能不完全。这是因为节点71具有电压V输人+Vt。因为节点67或71的 放电不完全，所以在低供应电压下电荷泵50的能力可能进一步受到损害。
另外，所属领域的技术人员将认识到，期望将电荷泵50用于具有可由相对较大泄 漏电流表征的单元的存储器中。因此，期望经由输出端86提供较大输出电流。在Vdd^ 伏且Vt为近似0.4伏的情况下，电荷泵50可处于或接近于其操作极限。因此，电荷泵 50可能不能够提供所需的输出电流。因此，仍需要提供一种用于在具有非常低供应电压 的装置中提供高于供应电压的电压的机制。
为了更明确地描述本发明，参看图4，其描绘根据本发明用于提供高于供应电压的 电压的系统100的一个实施例。系统100优选是电荷泵。系统IOO包含输入端102、输 出端104、第一级110和第二级140，其均由时钟170驱动。时钟提供用于驱动第一级 110和第二级140的多个时钟信号。在优选实施例中，使用六个时钟信号。
第一级110包含优选与抽吸电容器(未图示)耦合的至少一个抽吸节点114。并且 在优选实施例中，第一级包含辅助电容器121和优选为P型装置的装置126。第一级经 配置以使得抽吸节点114响应于由时钟170提供的多个时钟信号的第一部分而进行充电 和完全放电。在优选实施例中，这通过在时钟信号的周期的一部分期间使用辅助电容器121使装置126的栅极上的电压下冲来实现。并且在优选实施例中，装置130是P型装 置。
第二级140类似于第一级UO并与第一级IIO耦合。因此，第二级140包含优选与 抽吸电容器(未图示)耦合的至少一个抽吸节点144。第二级140还优选包含辅助电容 器151以及优选为P型装置的装置156。第二级经配置以使得抽吸节点144响应于由时 钟170提供的多个时钟信号的第一部分而进行充电和完全放电。在优选实施例中，通过 在时钟信号的周期的一部分期间使用辅助电容器162使装置156的栅极上的电压下冲来 实现节点158的完全放电。另外，第一级IIO和第二级140经配置以响应于来自时钟170 的时钟信号而分别对抽吸节点114和144交替地充电和完全放电。
由于级110和140的配置以及来自时钟170的时钟信号的缘故，可实现每级的高增益。 此增益可主要受寄生效应限制。另外，可避免由于装置126和156的阈值电压引起的所提 供的电压的降级。因此，系统100可在非常低供应电压下使用。明确地说，系统100可针 对高于但接近装置126或156的阈值电压的供应电压而视需要起作用。举例来说，对于电 荷泵50，用于所需操作的供应电压为近似2Vt。相比之下，系统100可针对近似V,的供应 电压而视需要进行操作。另外，系统100的增益经优化以使得VM=V "Vdd。因此，即 使在非常低的电压下，系统100也可提供所需的高电压以及充足的输出电流。
图5是描绘根据本发明的用于提供高于供应电压的电压的系统100'的优选实施例的 图。为了清楚起见，未明确展示时钟170。仅指示了所提供的信号。系统100'包含接收 信号Vin的输入端102'、输出端104'以及级UO'和140'。系统100'是电荷泵100'。电荷 泵100'的级110'包含抽吸电容器112、辅助电容器122和132、 PMOS装置118、 120、 126'和130，以及输入端116、 134、 136和124。另外，还注明了节点114邻128。辅助 电容器122和132对应于图4的辅助电容器121。返回参看图5，电荷泵100'的级140' 包含抽吸电容器142、辅助电容器152和162、 PMOS装置148、 150、 156'和160，以及 输入端146、 164、 166和154。辅助电容器152和162对应于图4的辅助电容器151。 返回参看图5，还注明了节点144'和158。输入端136和166分别接收分别用于先前级 140邻110'的节点144邻114'的初始化信号。另外，第一相位ll(T的组件112、 118、 120、 122、 126'、 130和132优选地分别类似于第二相位140'的其对应物142、 148、 150、 152、 156'、 160和162，且具有与之相同的大小。
抽吸电容器112和142是优选具有大电容并用于基本电荷抽吸操作的耦合电容器。 因此，在一个实施例中，抽吸电容器112和142具有约4pF的电容。P型装置120和150 用于将电荷分别从节点114'和144'传送到输出端104'，并防止分别从输出端104到节点114'和144'的逆电流反馈。当分别输入到输入端116和146的时钟信号为低且因此电容 器112和142分别不被抽吸时，P型装置118和148用于分别将节点114'和144'连接到 输入端102。 P型装置126'和156'用于分别开关P型装置118和148的栅极，以便防止 当抽吸电容器112和142分别升压时到输入端102的逆电流反馈。辅助电容器132和162 优选具有小电容且用于分别为P型装置126'和156'的栅极产生下冲。举例来说，在一个 实施例中，当抽吸电容器112和142的电容为约4pF时，辅助电容器132和162中的每 一者具有约70 fF的电容。因此，辅助电容器132和162的电容分别显著小于抽吸电容 器112和142的电容。由于其栅极的下冲的缘故，P型装置126'或156'的栅极处的电位 低于输入端102'处的电压。因此，当分别提供到输入端124或152的时钟具有下降沿时， 节点128或158分别被完全放电到节点114'或144'。
图6是描绘根据本发明的系统的一个实施例中的时钟信号180、 181、 182、 183、 184 和185的图。时钟信号180、 181、 182、 183、 184和185优选地在零伏与供应电压Vdd 之间变化。系统100'的操作在时钟信号180、 181、 182、 183、 184和185的上下文中描 述。参看图5和6，电容器112和142的大小优选地相对较大以传送较大量的能量。
为了进一步描述电荷泵100'的操作，可假定最初时钟信号180和182为低，而时钟 信号181、 183、 184禾B 185为高。因此，节点144'和158也最初处于V输入+Vdd，其中 Vdd是供应电压。节点161和131处于V駄。节点114'处于V输入。节点U8处于V低， 其是V辅助-CrVdd,其中V辅助V输入且Cr=l/(1+C寄生辅助/C电容器122)， C寄生辅助是节点128处 来自装置U8和126'的总寄生电容。另外，输入端136和166接收初始化信号。在其中 多个级110/110'和140/140'级联的实施例中，如下文描述，初始化信号可来自先前级 110/110'和140/140'。在此情况下，初始化信号可来自分别对应于先前级(未图示)的节 点114'和144'或分别对应于信号183和180 (仅对于第一级)的节点。因此，提供到节 点136的初始信号是节点144'处的电压一一Vdd。类似地，提供到节点166的初始信号是 节点114'处的电压——Vdd。
信号182切换为高到Vdd。因此，节点128由于耦合电容器122的缘故而升高到V输入。 时钟信号180切换为高到Vdd。因此，节点114'处的电压升高到V输入+Vdd。类似地，节点 128升高到V输人+Vdd，其通过P型装置126'连接到节点114'。大致同时，P型装置150断 开且节点161保持其初始值V^但浮动。
接下来，时钟信号183变低。因此，通过P型装置156'，节点144'切换到V输入， 且节点158变为V辅助，其中V涵一~"V输入+V(。因为节点144'处于V输入，所以P型装置 120接通并从节点114'到输出端104'发生电荷传送。因为P型装置118和150的栅极连接到V输入+Vdd，所以P型装置118和150断开且不发生逆电荷传送。P型装置130接通 且节点131处的电压为VSA。为了减小或消除低Vdd的效应，添加专门相位以与耦合电 容器162上的时钟信号184—起创建短脉冲。这可允许所有电荷从节点158传送到节点 144'。因此，节点158处的电压减小到V辅助，其中V辅助-V输A。因此，电荷泵100'可在 非常低的供应电压下起作用。
接下来，节点161处的电压在时钟信号184的下降沿期间从V输人变化到V A-C3(Vdd), 且在时钟信号184的上升沿期间从V駄-C3(Vdd)变化到V瑜入。运算符C3是l/(1+C寄生/C,62), 其中C驻是在节点161处由于P型装置160和156引起的寄生电容。
在最后相位期间，时钟信号185变低。因此，节点158切换到低电压且P型装置148 接通。因此，电荷从输入端102'传送到节点144',所述节点144'将是下一个被抽吸的节 点。因此，可完成操作周期的前半部分。在周期的前半部分期间，电荷从节点114'传送 到输出端104'且从输入端102'传送到节点144'。当此电荷传送完成时，开始周期的后半 部分。周期的后半部分相对于周期的前半部分对称。当时钟信号185切换为高时开始周 期的后半部分。将时钟信号185切换为高会使节点158升高到V駄。接下来，时钟信号 183脉冲为高以使节点144'升压到V输入+Vdd，节点158也是如此。随后，信号180脉冲 为低，从而使P型装置150接通并开始从节点144'到输出端104'的电荷传送。通过将时 钟信号181脉冲为低以将电荷从节点128传送到节点114'而产生节点131处的电压的下 冲。当时钟信号182切换为低以接通P型装置118时，发生周期的最后部分。因此，在 周期的此后半部分期间，电荷从输入端102'传送到节点U4'并从节点144'传送到输出端 104'。
因此，在图6中描绘的时钟信号的周期的前半部分期间，电荷从节点114'传送到输 出端104'。同时，节点144'从输入端102'接收电荷。在周期的后半部分期间，电荷从节 点144'传送到输出端104'。同时，节点114'从输入端102'接收电荷。因此，级140'交替 地充电和放电。另外，为了确保电容器U2和142且因此节点128和158完全放电，使 用辅助电容器132和162。辅助电容器132和162分别在时钟信号181和184的下降沿 期间分别产生P型装置126'和156'的栅极上的电压的下冲。因此，在电荷泵100'的稳定 状态操作中，抽吸节点114'和144'具有从V输入变化到V输人+d(Vdd)的电压，其中d是 1/(l+C寄生/Cu2),且C寄生是在节点114'处由于P型装置118、 120、 126邻150引起的寄 生电容。如果假定寄生电容较小，那么抽吸节点114'和144'处的电压的变化近似从V输人 到Vdd。因此，抽吸节点114'和144'的电压的变化可尽可能地大，同时确保电荷交替地 从节点114'和144'传送。此外，在优选实施例中，为了实现所需的功能性，对于非常低的供应电压，P型装 置118和148的栅极-源极电压高于阈值电压Vt。使用P型装置130和160以及小辅助 电容器132和162来满足此条件。在时钟信号180和182的下降沿之间，在时钟信号181 上提供脉冲以使电荷分别能够从节点128传送到节点114'或从节点158传送到节点144'。 当时钟信号180为低且时钟信号182为高时，节点128处于V输入+Vt。在时钟信号182 的下降沿之前，在时钟信号181上产生脉冲，以减小节点128或158处的电位。此时， 节点128或158处的电压优选为V 在时钟信号182已将状态改变为零之后，节点 128处的电位为V输入-Cr(Vdd)，其中Cr是1/(1+C S4|28/C辅助)，C寄生128是在节点128 处分别由于装置118和126'引起的寄生电容。
因此，用于实现所需功能性的条件可视为P型装置118和148的Vgs大于V'。另外， V节謂2-V节点m〉Vt或V节点k)2匿V节点。s〉V,。在时钟信号180和182为低且在时钟信号180和 182的下降沿之间产生用于时钟信号181的脉冲的情况下。此情形导致V M128=V瑜a -Vdd(Cr)。将这些条件组合会导致最小可使用范围Vdd>Vt(l+C28/C )。对于小寄生 电容，Vdd的最低值非常接近Vt。
因此，电荷泵100'可在非常低的电压下操作，同时提供高于供应电压的电压。如上 文所述，电荷泵100'可在接近Vt的供应电压下操作，这是甚至优于电荷泵50的改进。 因此，可减小或消除由于阈值电压引起的降级。电荷泵100'的增益优选仅受寄生电容限 伟!J，且可提供电荷泵100'的最佳增益。因此，电荷泵100'的增益为Vdd(Vft出V输入+Vdd)。 因此，电荷泵100'适用于非常低电压应用。
图7是描绘使用根据本发明用于提供高于供应电压的电压的多个系统的装置200的 一个实施例的图。因此，装置200包含级201、 202、 203到204。所述级201、 202、 203 到204中的每一者分别对应于电荷泵100或100'。因此，来自一个级201、 202或203 的输出电压可分别馈送到下一级202、 203或另一级(例如，级204)的输入端中。级 201、 202、 203和204可由时钟(未图示)(例如，时钟170)驱动。此外，级201、 202、 203和204中的每一者提供近似Vdd的增益。另外，等式V输出-V输入+r^C「Vdd即使 对于弱供应电压也仍成立，其中N是级数目。因此，可通过将级201、 202、 203和204 级联而增加增益。因此，电荷泵100/100'可为可縮放的。
图8是描绘根据本发明的提供用于提供高于供应电压的电压的系统的方法300的一 个实施例的流程图。为了清楚起见，在系统100'的上下文中描述方法300。然而，所属 领域的技术人员将了解，方法300可与其它系统一起使用，包含(但不限于)系统100 和200。经由步骤302，提供驱动电荷泵100'的时钟170。所述时钟提供用于驱动第一级110' 和第二级140'的多个时钟信号。这些多个时钟信号可被另外视为具有多个单独相位的时 钟信号。在优选实施例中， 一时钟提供六个时钟信号。所述时钟信号一起提供系统100' 的周期。此外，每一时钟信号具有在不同时间来自周期期间的剩余时钟信号的过渡。一 个操作周期的实例展示于图6中，如上所述。
经由步骤304，提供第一级U0'。步骤304包含提供优选与抽吸电容器(未图示) 耦合的抽吸节点114'。步骤304还可包含提供辅助电容器122和优选为P型装置的装置 126'。第一级经配置以使得抽吸节点H4'响应于由时钟170提供的多个时钟信号的第一 部分而充电和完全放电。在优选实施例中，这通过在时钟信号的周期的一部分期间使用 辅助电容器132使装置126'的栅极上的电压下冲并使用优选为P型装置的装置130来实 现。
经由步骤306，提供第二级140'。步骤306类似于步骤304，因为第二级类似于第 一级110'并与第一级110'耦合。因此，第二级140'包含优选与抽吸电容器耦合的至少一 个抽吸节点144'。步骤306因此优选包含提供辅助电容器152以及优选为P型装置的装 置156'。第二级经配置以使得抽吸节点144'响应于由时钟170提供的多个时钟信号的第 部分而充电和完全放电。在优选实施例中，通过在时钟信号的周期的一部分期间使用 辅助电容器162使装置156'的栅极上的电压下冲并使用装置160来实现抽吸节点144'的 完全放电。另外，第一级110'和第二级140'经配置以响应于来自时钟170的时钟信号而 分别对抽吸节点U4'和144'交替地充电和完全放电。可接着视情况重复步骤304到306 以提供半导体装置，例如装置200。
因此，通过使用方法300，可提供系统100、 100'和/或200。因此，可实现系统100、 100'和/或200的优点。
一种用于在半导体装置(例如，EEPROM)中提供大于电压供应所提供的供应电压 的输出电压的方法和系统。已根据所展示的实施例描述了本发明，且所属领域的技术人 员将容易认识到，可存在对所述实施例的变化，且任何变化将属于本发明的精神和范围 内。因此，所属领域的技术人员在不脱离所附权利要求书的精神和范围的情况下可做出 许多修改。
1权利要求
1. 一种用于在半导体装置中提供大于电压供应所提供的电压的输出电压的系统，所述系统包括至少一个时钟，其提供多个时钟信号；第一级，其包含至少一第一抽吸节点、与所述至少第一抽吸节点耦合的至少一个抽吸电容器、与所述至少一个抽吸节点耦合的至少一个装置，以及用于针对所述多个时钟信号的至少一个值为所述至少一个装置提供下冲的至少第一和第二辅助电容器，所述至少一个辅助电容器和所述至少一个抽吸电容器接收所述多个时钟信号的第一部分；以及第二级，其与所述第一级耦合且包含至少一第二抽吸节点，所述至少一个时钟将所述多个时钟信号的所述第一部分提供到所述第一级，且将所述多个时钟信号的第二部分提供到所述第二级，所述第一级和所述第二级经配置以基于所述多个时钟信号而交替地充电和完全放电。
2. 根据权利要求1所述的系统，其进一步包括输出端，且其中所述第一级进一步包含 第一级初始化输入端、耦合所述第一辅助电容器与所述至少一个抽吸节点的第一P 型装置、耦合在所述至少一个抽吸节点与所述输出端之间的第二P型装置，以及耦 合在所述第二辅助电容器与所述第一级初始化输入端之间的第三P型装置。
3. 根据权利要求2所述的系统，其中所述至少一个装置包含耦合在所述第一辅助电容 器与所述第二辅助电容器之间以及所述至少一个辅助电容器的每一者与所述至少 一个抽吸节点之间的至少一个P型装置。
4. 根据权利要求1所述的系统，其中所述装置具有阈值电压，且其中所述电压供应所 提供的所述电压具有对应于所述阈值电压的下限。
5. 根据权利要求1所述的系统，其中所述多个时钟信号包含六个时钟信号。
6. 根据权利要求l所述的系统，其进一步包括至少一第三级，其对应于所述第一级，所述第三级与所述第一级串联耦合；以及 至少一第四级，其对应于所述第二级，所述第四级与所述第二级串联耦合。
7. —种用于在半导体装置中提供大于电压供应所提供的电压的输出电压的系统，所述系统包括第一级，其包含第一抽吸节点、与所述第一抽吸节点耦合的第一抽吸电容器、与 所述第一抽吸节点耦合的第一装置，以及用于针对所述多个时钟信号的至少一第--值为所述第一装置提供下冲的至少第一辅助电容器和第二辅助电容器；第二级，其与所述第一级耦合且包含第二抽吸节点、与所述第二抽吸节点耦合的第二抽吸电容器、与所述第二抽吸节点耦合的第二装置，以及用于针对所述多个时钟信号的至少一第二值为所述第二装置提供下冲的至少一第三辅助电容器；以及至少一个时钟，其与所述第一级和所述第二级耦合，所述至少一个时钟用于提供多个时钟信号，所述多个时钟信号的第一部分被提供到所述第一级，且所述多个时钟信号的第二部分被提供到所述第二级，所述第一级和所述第二级经配置以基于所述多个时钟信号而交替地对所述第一抽吸节点和所述第二抽吸节点进行充电和完全放电。
8. 根据权利要求7所述的系统，其中所述至少第三辅助电容器包含第三辅助电容器和第四辅助电容器。
9. 根据权利要求8所述的系统，其进一步包括输出端；其中所述第一级进一步包含第一级初始化输入端、耦合所述第一辅助电容器与所述第一抽吸节点的第一P型装置、耦合在所述第一抽吸节点与所述输出端之间的第二P型装置，以及耦合在所述第二辅助电容器与所述第一级初始化输入端之间的第三P型装置；且其中所述第二级进一步包含第二级初始化输入端、耦合所述第三辅助电容器与所述第二抽吸节点的第四P型装置、耦合在所述第二抽吸节点与所述输出端之间的第五P型装置，以及耦合在所述第二辅助电容器与所述第一级初始化输入端之间的第六P型装置。
10. 根据权利要求9所述的系统，其中所述第一装置是耦合在所述第一辅助电容器与所述第二辅助电容器之间以及所述第一和第二辅助电容器的每一者与所述抽吸节点之间的第七P型装置，且其中所述第二装置是耦合在所述第三辅助电容器与所述第四辅助电容器之间以及所述第三和第四辅助电容器的每一者与所述第二抽吸节点之间的第八P型装置。
11. 一种用于在半导体装置中提供大于电压供应所提供的电压的输出电压的方法，所述系统包括提供至少一个时钟，所述至少一个时钟提供多个时钟信号；提供第一级，所述第一级包含至少一第一抽吸节点、与所述至少第一抽吸节点耦合的至少一个抽吸电容器、与所述至少一个抽吸节点耦合的至少一个装置，以及用于针对所述多个时钟信号的至少一个值为所述至少一个装置提供下冲的至少一第一和第二辅助电容器，所述至少一个辅助电容器和所述至少一个抽吸电容器接收所述多个时钟信号的第一部分；以及提供第二级，所述第二级与所述第一级耦合且包含至少一第二抽吸节点，所述至少一个时钟将所述多个时钟信号的所述第一部分提供到所述第一级，且将所述多个时钟信号的第二部分提供到所述第二级，所述第一级和所述第二级经配置以基于所述多个时钟信号而交替地充电和完全放电。
12. 根据权利要求ll所述的方法，其进一步包括提供输出端；且其中所述第一级进一步提供包含提供第一级初始化输入端；提供耦合所述第一辅助电容器与所述至少一个抽吸节点的第一P型装置；提供耦合在所述至少一个抽吸节点与所述输出端之间的第二 P型装置；以及提供耦合在所述第二辅助电容器与所述第一级初始化输入端之间的第三P型装置。
13. 根据权利要求12所述的方法，其中所述至少一个装置包含耦合在所述第一辅助电容器与所述第二辅助电容器之间以及所述至少一个辅助电容器的每一者与所述至少 -个抽吸节点之间的至少一个P型装置。
14. 根据权利要求11所述的方法，其中所述装置具有阈值电压，且其中所述电压供应所提供的所述电压具有对应于所述阖值电压的下限。
15. 根据权利要求11所述的方法，其中所述多个时钟信号包含六个时钟信号。
16. 根据权利要求11所述的方法，其进一步包括提供对应于所述第一级的至少一第三级，所述第三级与所述第一级串联耦合；以及提供对应于所述第二级的至少一第四级，所述第四级与所述第二级串联耦合。
17. —种用于在半导体装置中提供大于电压供应所提供的电压的输出电压的方法，所述方法包括提供输出端；提供第一级，所述第一级包含第一抽吸节点、与所述第一抽吸节点耦合的第一抽吸电容器、与所述第一抽吸节点耦合的第一P型装置、用于针对所述多个时钟信号的至少一第一值为所述第一 P型装置提供下冲的第一辅助电容器、第二辅助电容器、第一级初始化输入端、耦合所述第一辅助电容器与所述第一抽吸节点的第二P型装置、耦合在所述第一抽吸节点与所述输出端之间的第三P型装置，以及耦合在所述第二辅助电容器与所述第一级初始化输入端之间的第四P型装置，所述第一P型装置耦合在所述第一辅助电容器与所述第二辅助电容器之间以及所述第一和第二辅助电容器的每一者与所述抽吸节点之间；提供第二级，所述第二级与所述第一级耦合且包含第二抽吸节点、与所述第二抽吸节点耦合的第二抽吸电容器、与所述第二抽吸节点耦合的第五P型装置，和用于针对所述多个时钟信号的至少一第二值为所述第二装置提供下冲的第三辅助电容器，以及第四辅助电容器、第二级初始化输入端、耦合所述第三辅助电容器与所述第二抽吸节点的第六P型装置、耦合在所述第二抽吸节点与所述输出端之间的第七P型装置，以及耦合在所述第二辅助电容器与所述第一级初始化输入端之间的第八P型装置，所述第五P型装置耦合在所述第三辅助电容器与所述第四辅助电容器之间以及所述第三和第四辅助电容器的每一者与所述第二抽吸节点之间；以及提供至少一个时钟，所述至少一个时钟与所述第一级和所述第二级耦合，所述至少一个时钟用于提供多个时钟信号，所述多个时钟信号的第一部分被提供到所述第一级，且所述多个时钟信号的第二部分被提供到所述第二级，所述第一级和所述第二级经配置以基于所述多个时钟信号而交替地对所述第一抽吸节点和所述第二抽吸节点进行充电和完全放电。
18. —种用于在半导体装置中提供大于电压供应所提供的电压的输出电压的方法，所述方法包括产生多个时钟信号；以及利用所述多个时钟信号来驱动第一级和第二级，所述多个时钟信号的第一部分被提供到所述第一级，且所述多个时钟信号的第二部分被提供到所述第二级，所述第一级包含第一抽吸节点、与所述第一抽吸节点耦合的第一抽吸电容器、与所述第一抽吸节点耦合的第一装置，以及用于针对所述多个时钟信号的至少一第一值为所述第一装置提供下冲的至少一第一辅助电容器，所述第二级与所述第一级耦合且包含第二抽吸节点、与所述第二抽吸节点耦合的第二抽吸电容器、与所述第二抽吸节点耦合的第二装置，以及用于针对所述多个时钟信号的至少一第二值为所述第二装置提供下冲的至少一第二辅助电容器，所述第一级和所述第二级经配置以基于所述多个时钟信号而交替地对所述第一抽吸节点和所述第二抽吸节点充电和完全放电。
19. 根据权利要求18所述的方法，其中所述至少所述第一辅助电容器进一步包含第一辅助电容器和第二辅助电容器，且所述至少所述第二辅助电容器包含第三辅助电容器和第四辅助电容器。
20. 根据权利要求19所述的方法，其进一步包括输出端；其中所述第一级进一步包含第一级初始化输入端、耦合所述第一辅助电容器与所述第一抽吸节点的第一P型装置、耦合在所述第一抽吸节点与所述输出端之间的第二 P型装置，以及耦合在所述第二辅助电容器与所述第一级初始化输入端之间的第三P型装置；且其中所述第二级进一步包含第二级初始化输入端、耦合所述第三辅助电容器与所述第二抽吸节点的第四P型装置、耦合在所述第二抽吸节点与所述输出端之间的第五P型装置，以及耦合在所述第二辅助电容器与所述第一级初始化输入端之间的第六P型装置。
21. 根 据权利要求20所述的方法，其中所述第一装置是耦合在所述第一辅助电容器与所述第二辅助电容器之间以及所述第一和第二辅助电容器的每一者与所述抽吸节点之间的第七P型装置，且其中所述第二装置是耦合在所述第三辅助电容器与所述第四辅助电容器之间以及所述第三和第四辅助电容器的每一者与所述第二抽吸节点之间的第八P型装置。
全文摘要
本发明揭示一种用于在半导体装置中提供大于电压供应所提供的电压的输出电压的方法和系统。所述方法和系统包含提供多个时钟信号；提供第一级；以及提供第二级。所述第一级包含至少一第一抽吸节点(144′)、抽吸电容器(142)和与所述抽吸节点耦合的装置(156′)，以及用于针对时钟的值为所述装置提供下冲的辅助电容器对(152/162)。所述辅助和抽吸电容器接收所述时钟信号的第一部分。所述第二级包含至少一第二抽吸节点。所述时钟信号的所述第一和第二部分被分别提供到所述第一和第二级。所述第一级和所述第二级经配置以基于所述时钟信号而交替地充电和完全放电。
文档编号G05F1/10GK101460903SQ200780020995
公开日2009年6月17日 申请日期2007年6月5日 优先权日2006年6月7日
发明者埃马纽埃尔·拉卡佩 申请人:爱特梅尔公司