JP4336489B2 - 半導体集積回路 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
半導体集積回路。
【0002】
【従来の技術】
Flash, EEPROMの不揮発性メモリの消去、Write時には、トンネル効果又はホットエレクトロン、ホットホールを使用する為、12V程度の高電圧が必要となる。高電圧を発生させる従来のチャージポンプ方式の昇圧回路は、非特許文献1で紹介、解析されているような電荷を移動させるMOSトランジスタ(以降、「トランスファーMOS」)をダイオード接続したDicson型チャージポンプが一般的に知られており、回路構成も非常に簡単な為、よく使用されている。図1、図2にDicson型チャージポンプの構成図を示した。トランスファーNMOSのドレインとゲートを短絡し、ドレイン及びソースに接続された容量のもう一方側にCLKを印加する。CLKとCLKnは、図3のように相補の関係にある。CLKnが"High"でCLKが"Low"の時、1段、3段の奇数段のドレイン電位がソース電位より高い為、奇数段のトランスファーNMOSにドレイン電流が流れC1,C3の奇数容量に電荷がチャージされる。逆にCLKが"High"でCLKnが"Low"の時、2段、4段の偶数段のドレイン電位がソース電位より高くなり、偶数段のトランスファーNMOSにドレイン電流が流れ、奇数容量C1,C3から偶数容量C2,C4電荷が移動する。
【0003】
このDicson型チャージポンプを構成しているNMOSトランジスタのしきい値電圧をVtとすると、出力電圧Voutは、
【0004】
【数1】
と表すことができる。しかし、出力側に近づくにつれNMOSトランジスタのドレイン、ソース電圧が昇圧されソース基板間電圧Vsbの上昇により、基板効果によるNMOSトランジスタのしきい値電圧Vtが式(2)で示されるように上昇する。
【0005】
【数2】
さらに式(2)からVt=Vccとなる時のVsbが昇圧電圧の最大電圧と言えるので、
【0006】
【数3】
式(3)により昇圧最大電圧Vout_maxを算出できる。図4に電源電圧Vccと昇圧電圧Voutの算出値を示した。図4からわかるようにDicson型チャージポンプでは、電源電圧Vccに依存して昇圧電圧Vout_maxが決まっていることがわかる。
【0007】
Dicson型チャージポンプの改良版も検討されている。特開平11−308856「チャージポンプ回路装置」では、トランスファーNMOSを複数のグループに分離して基板電位を除々に高くすることにより基板効果によるNMOS Vtの上昇を抑えている。
【非特許文献1】
IEEE JOURNAL OF SOLID-STATE CIRCUITS,VOL.32,NO.8,AUGUST 1997 "A Dynamic Analysis of the Dicson Charge Pump"
【0008】
【発明が解決しようとする課題】
上記、従来技術であるDicson型チャージポンプは、昇圧されるにつれトランスファーMOSのソース基板間電圧Vsbが上昇することで、基板効果の影響によりトランスファーMOSのしきい値電圧Vthが上がり、昇圧電圧の最大値が決まってしまう。結果として、3V以下の低電源電圧においては、不揮発性メモリの消去、Writeに必要な12V程度の高電圧を生成することができない。また、特開平11−308856「チャージポンプ回路装置」にあるようなトランスファーNMOSを複数のグループに分離して基板電位を除々に高くすることにより基板効果の影響を抑えるようにしたとしても、本質的な基板効果の影響を無くすことはできない。
【0009】
本発明は、基板効果の影響を無くしたチャージポンプ回路を提供すると共に、効率がいい回路構成及びプラス又はマイナスの高圧電圧を発生することができるチャージポンプ回路を提供することを目的とする。
【0010】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決する為に、トランスファーMOSの基板を制御するMOSを追加することにより、トランスファーNMOSであれば、常にドレイン又はソース電位のどちらか低い電位に基板電位を設定し、基板効果影響を無くしたものである。
【0011】
また、トランスファーMOSのVtを0Vにする為に、トランスファーMOSのゲートに(電源電圧+Vt)以上の電圧を容量Cgを通して印加すると同時に、そのトランスファーMOSゲート電圧で次段のトランスファーMOSゲート電位を制御するようにしチャージトランスファー効率を高めたものである。
【0012】
【発明の実施の形態】
今回発明したチャージポンプ回路の第1の実施例の形態である全体回路を図5に、チャージポンプ段の一部抜き出したものを図6に示す。
以下図6を参照しながら動作説明する。本発明の基板制御型チャージポンプは、トランスファーMOSの基板電圧を制御する基板制御MOSとトランスファーMOSのゲート電圧を制御し、(電源電圧+Vt)以上を発生する2倍圧(振幅0〜2Vcc)のCLKからなることを特徴とするチャージポンプ回路である。図6のCLK X1期間においては、T1がONしT2はOFFする。T1制御においては、t1がONしT1の基板電位n2をn1にショートする。この時、T1のゲート電圧n3は、2VCLKより2Vccに設定されT1のしきい値電圧Vtを下げるようにしている。この為、n1電位はVccまで上げることができる。一方、T2はt6をONさせ、n1電位とn6電位をショートし、T2をOFFさせる。また、T2の基板電位n5もt5をONさせ、n1電位とショートさせている。n4電位は、3Vccまで上昇する。
【0013】
CLK X2期間においては、T1がOFFしT2はONする。T1は、t2、t3がONしT1基板電位n2及びゲート電位n3をVccに設定する。また、n1電位はCLKにより2Vccまで上昇する。T2では、t4がONし基板電位n5をn4とショートする。一方、T2ゲート電位n6は、2VCLKにより3Vccまで上昇させ、T2のしきい値電圧Vtを下げn4電位を2Vccまでチャージすることが可能となる。
【0014】
図7に、本発明の基板制御型チャージポンプ回路のシミュレーション回路とSpiceシミュレーション結果を図8に示した。チャージポンプ段数13段、電源電圧Vcc=1.5Vで約18.5V,電源電圧Vcc=1.3Vで約15.5Vで、低電源電圧においても不揮発性メモリの消去、Writeに必要な12V程度以上の高電圧を生成することができる。このSpiceシミュレーション時の、トランスファーNMOSのVt0は、約0.9Vであり、基板効果係数γは約0.8である。
【0015】
図5〜8は、プラスの高電圧を発生させるチャージポンプであったが、本願発明の第2の実施例であるマイナスの高電圧を発生させる回路を図9に示した。回路構成としては、図5とほぼ同一であるが、CLKの位相及びTMOSゲート電圧設定MOSの位置が違う。プラス昇圧の場合は、電荷を次段のチャージ容量に電荷を流すことによりプラス高電圧を得ていたが、マイナスの場合は、電荷の流れる向きがプラスと逆方向にすることにより、前段へ電荷を流しマイナスの高電圧を得るようにしたものである。
【0016】
図5〜9は、トランスファーMOSをNMOSで構成したチャージポンプ回路であったが、PMOSで構成した本発明のチャージポンプ回路の第3の実施例を図10に、第4の実施例を図11に示した。図10は、プラスの昇圧チャージポンプ回路であり、図11は、マイナスの昇圧チャージポンプ回路である。回路構成はNMOSの場合と、ほぼ同じでありトランスファーPMOSゲート制御をNMOSの場合と逆にした回路である。
【0017】
不揮発性メモリの制御において、例えば消去時にはマイナス高電圧、Write時にはプラス高電圧が必要となることがある。この場合、別個にプラス及びマイナスのチャージポンプ回路を作るのはチップ面積が増大し、チップ価格が高くなってしまう。そこで、消去及びWriteは、同時に発生しないことから1個のチャージポンプ回路で、プラス又はマイナスの高電圧を発生させる本発明の第5の実施例であるチャージポンプ回路を図12に提案した。基本回路としては、図5とほぼ同じであり、基本動作も図6で説明したものと同じであるが、プラス高電圧発生時とマイナス高電圧発生時とで、入出力を逆にすることが特徴である。プラス高電圧発生時に入力となって電源電圧Vccに固定されていた端子をオープンとし、出力となっていた端子を0Vにすることにより、電荷は0Vに流れ込み、前段は除々にマイナスになっていき、マイナス高電圧が発生できる。
【0018】
次に不揮発性メモリの制御においては、例えば12V,6V等の2種類の高電圧が必要となってくることがある。図5で示したチャージポンプ回路から出力される第1の高電圧と、この第1の高電圧を使用して第2の高電圧を発生させる回路構成である本発明の第6の実施例を図13に示す。図13内の基板制御型並列チャージポンプは、図5と同一である。本発明の第7の実施例である図13の直列型チャージポンプを図14に示した。直列型チャージポンプは、トランスファーPMOSを使用し、チャージ容量を第1の高電圧の電圧でON、OFFすることにより、第1の高電圧の2倍の電位が得られること及び直列型チャージポンプのCLK信号で、内部直列ブロック1と内部直列ブロック2を交互にON、OFFさせていることを特徴としている。
【0019】
【発明の効果】
本発明は、MOS基板効果をなくした高効率のチャージポンプ回路であり、3V以下の低電源電圧においても12V程度の高電圧を発生でき、チップ面積を低減化することができる。
また、本発明のチャージポンプ回路は、同一回路でプラス又はマイナス電圧を発生することができ、チップ面積を低減化することができる。
【0020】
また、本発明の基板効果をなくしたチャージポンプ回路と直列型チャージポンプを組み合わせることにより、2種類の高電圧を効率よく発生でき、チップ面積の低減化ができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】従来のDicson型チャージポンプ構成図。
【図2】従来のDicson型チャージポンプ回路図。
【図3】クロック波形を表す図。
【図4】Dicson型チャージポンプ昇圧電圧計算値を示すグラフ。
【図5】本発明の第1の実施例であるチャージポンプ回路の全体回路図。
【図6】本発明のチャージポンプ回路の部分回路図説明図。
【図7】本発明の第1の実施例であるチャージポンプ回路シミュレーション回路図。
【図8】本発明のチャージポンプ回路シミュレーション結果を表すグラフ。
【図9】本発明の第2の実施例であるマイナス高圧電圧発生チャージポンプ回路図。
【図10】本発明の第3の実施例を表すプラス高圧電圧発生チャージポンプ回路図。
【図11】本発明の第4の実施例を表すマイナス高圧電圧発生チャージポンプ回路図。
【図12】本発明の第5の実施例を表すプラスマイナス高圧電圧発生チャージポンプ回路図。
【図13】本発明の第6の実施例を表す高圧電圧発生チャージポンプ回路構成図。
【図14】本発明の第7の実施例を表す直列型チャージポンプ回路。
Claims (13)
- 基本ポンプセルをN段接続し昇圧するチャージポンプ回路を有し、
前記基本ポンプセルは、第1MOSトランジスタと、第2MOSトランジスタと、第3MOSトランジスタと、第1キャパシタと、第4MOSトランジスタと、第2キャパシタとを有し、
前記第1MOSトランジスタの基板は第1ノードに接続し、そのソース・ドレイン経路は、第2ノードと第3ノードとの間に接続され、
前記第2MOSトランジスタの基板は前記第1ノードに接続し、そのソース・ドレイン経路は、前記第1ノードと前記第2ノードとの間に接続され、
前記第3MOSトランジスタの基板は前記第1ノードに接続し、そのソース・ドレイン経路は、前記第1ノードと前記第3ノードとの間に接続され、
前記第1キャパシタの一端は前記第3ノードに接続し、その他端には電源電圧の振幅を有する第1クロックが入力され、
前記第3ノードは、次段の前記基本ポンプセルの前記第2ノードに接続し、
前記第2キャパシタの一端は前記第1MOSトランジスタのゲートに接続し、その他端には前記電源電圧と前記第1MOSトランジスタの閾値電圧の和よりも大きな電圧振幅を有し、且つ前記第1クロックと逆相である第2クロックが入力され、
前記第4MOSトランジスタの基板は前記第1ノードに接続し、そのソース・ドレイン経路は前記第2ノードと前記第1MOSトランジスタのゲートとの間に接続され、そのゲートは前段の前記基本ポンプセルを構成する前記第2キャパシタの前記一端に接続することを特徴とする半導体集積回路。 - 基本ポンプセルをN段接続し昇圧するチャージポンプ回路を有し、
前記基本ポンプセルは、第1MOSトランジスタと、第2MOSトランジスタと、第3MOSトランジスタと、第1キャパシタと、第4MOSトランジスタと、第2キャパシタとを有し、
前記第1MOSトランジスタの基板は第1ノードに接続し、そのソース・ドレイン経路は、第2ノードと第3ノードとの間に接続され、
前記第2MOSトランジスタの基板は前記第1ノードに接続し、そのソース・ドレイン経路は、前記第1ノードと前記第2ノードとの間に接続され、
前記第3MOSトランジスタの基板は前記第1ノードに接続し、そのソース・ドレイン経路は、前記第1ノードと前記第3ノードとの間に接続され、
前記第1キャパシタの一端は前記第3ノードに接続し、その他端には電源電圧の振幅を有する第1クロックが入力され、
前記第3ノードは、次段の前記基本ポンプセルの前記第2ノードに接続し、
前記第2キャパシタの一端は前記第1MOSトランジスタのゲートに接続し、その他端には前記電源電圧と前記第1MOSトランジスタの閥値電圧の和よりも大きな電圧振幅を有し、且つ前記第1クロックと同相である第2クロックが入力され、
前記第4MOSトランジスタのソース・ドレイン経路は、前記第3ノードと前記第1MOSトランジスタのゲートとの間に接続し、そのゲートは前段の前記基本ポンプセルを構成する前記第2キャパシタの前記一端に接続することを特徴とする半導体集積回路。 - 請求項1に記載の半導体集積回路において、
前記チャージポンプ回路は、プラスの高電圧を発生し、
前記第1、2、3、4MOSトランジスタは、n型のMOSトランジスタであることを特徴とする半導体集積回路。 - 請求項1に記載の半導体集積回路において、
前記チャージポンプ回路は、マイナスの高電圧を発生し、
前記第1、2、3、4MOSトランジスタは、p型のMOSトランジスタであることを特徴とする半導体集積回路。 - 請求項2に記載の半導体集積回路において、
前記チャージポンプ回路は、マイナスの高電圧を発生し、
前記第1、2、3、4MOSトランジスタは、n型のMOSトランジスタであることを特徴とする半導体集積回路。 - 請求項2に記載の半導体集積回路において、
前記チャージポンプ回路は、プラスの高電圧を発生し、
前記第1、2、3、4MOSトランジスタは、p型のMOSトランジスタであることを特徴とする半導体集積回路。 - 請求項1または2に記載の半導体集積回路において、
前記基本ポンプセルの奇数段に入力される前記第1クロックと、その偶数段に入力される前記第1クロックは逆相であり、
前記基本ポンプセルの奇数段に入力される前記第2クロックと、その偶数段に入力される前記第2クロックは逆相であることを特徴とする半導体集積回路。 - 基本ポンプセルをN段接続し昇圧する半導体集積回路であって、
前記基本ポンプセルが、
n型であるトランスファーMOSトランジスタと、
前記トランスファーMOSトランジスタのドレインまたはソースのいずれか電位の低い方と、前記トランスファーMOSトランジスタの基板とを接続する第1接続回路と、
前記トランスファーMOSトランジスタのゲートに容量を介して、電源電圧と前記トランスファーMOSトランジスタの閾値電圧との和よりも大きな電圧振幅の電圧を印加する回路と、
前記トランスファーMOSトランジスタがオフ状態のときに、前記トランスファーMOSトランジスタのゲートと、ドレインまたはソースとを接続する第2接続回路とを有することを特徴とする半導体集積回路。 - 請求項8に記載の半導体集積回路において、
前記第1接続回路は、第1基板制御MOSトランジスタと第2基板制御MOSトランジスタとから構成され、
前記第1、第2基板制御MOSトランジスタの一方が導通し、前記トランスファーMOSトランジスタのドレインまたはソースのいずれか電位の低い方と、前記トランスファーMOSトランジスタの基板とを接続することを特徴とする半導体集積回路。 - 請求項8に記載の半導体集積回路において、
前記第2接続回路は、ソース・ドレイン経路が前記トランスファーMOSトランジスタのゲートとドレインまたはソースとの間に接続され、ゲートには前段の前記基本ポンプセルにおける前記トランスファーMOSトランジスタのゲート電圧が印加されるゲート電圧設定MOSトランジスタであることを特徴とする半導体集積回路。 - 基本ポンプセルをN段接続し昇圧する半導体集積回路において、
前記基本ポンプセルが、
p型であるトランスファーMOSトランジスタと、
前記トランスファーMOSトランジスタのドレインまたはソースのいずれか電位の高い方と、前記トランスファーMOSトランジスタの基板とを接続する第1接続回路と、
前記トランスファーMOSトランジスタのゲートに容量を介して、電源電圧と前記トランスファーMOSトランジスタの閾値電圧との和よりも大きな電圧振幅の電圧を印加する回路と、
前記トランスファーMOSトランジスタがオフ状態のときに、前記トランスファーMOSトランジスタのゲートと、ドレインまたはソースとを接続する第2接続回路とを有することを特徴とする半導体集積回路。 - 請求項11に記載の半導体集積回路において、
前記第1接続回路は、第1基板制御MOSトランジスタと第2基板制御MOSトランジスタとから構成され、
前記第1、第2基板制御MOSトランジスタの一方が導通し、前記トランスファーMOSトランジスタのドレインまたはソースのいずれか電位の高い方と、前記トランスファーMOSトランジスタの基板とを接続することを特徴とする半導体集積回路。 - 請求項11に記載の半導体集積回路において、
前記第2接続回路は、ドレイン・ソース経路が前記トランスファーMOSトランジスタのゲートとドレインまたはソースとの間に接続され、ゲートには前段の前記基本ポンプセルにおける前記トランスファーMOSトランジスタのゲート電圧が印加されるゲート電圧設定MOSトランジスタであることを特徴とする半導体集積回路。
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JP4805748B2 (ja) * | 2006-07-28 | 2011-11-02 | Okiセミコンダクタ株式会社 | 昇圧回路 |
US20080068068A1 (en) * | 2006-09-19 | 2008-03-20 | Sridhar Yadala | Method and system for charge pumps |
US8232833B2 (en) * | 2007-05-23 | 2012-07-31 | Silicon Storage Technology, Inc. | Charge pump systems and methods |
US20090051414A1 (en) * | 2007-08-20 | 2009-02-26 | Per Olaf Pahr | Dual conversion rate voltage booster apparatus and method |
JP5109187B2 (ja) * | 2008-05-13 | 2012-12-26 | ルネサスエレクトロニクス株式会社 | チャージポンプ |
EP2178197B1 (en) * | 2008-10-20 | 2017-07-05 | Dialog Semiconductor GmbH | HVPMOS switched capacitor charage pump having ideal charge transfer |
KR101625935B1 (ko) * | 2010-01-05 | 2016-05-31 | 삼성전자주식회사 | 차지 펌프 회로와 이를 포함하는 장치들 |
CN101867290A (zh) * | 2010-06-17 | 2010-10-20 | 清华大学 | 低功耗电荷泵电路 |
US8981836B2 (en) | 2010-11-30 | 2015-03-17 | Infineon Technologies Ag | Charge pumps with improved latchup characteristics |
US8339185B2 (en) | 2010-12-20 | 2012-12-25 | Sandisk 3D Llc | Charge pump system that dynamically selects number of active stages |
CN102096431B (zh) * | 2010-12-27 | 2012-08-15 | 上海贝岭股份有限公司 | 一种cmos电压倍增电路 |
US8570813B2 (en) * | 2011-04-01 | 2013-10-29 | Stmicroelectronics S.R.L. | Charge pump circuit using low voltage transistors |
KR20120136123A (ko) * | 2011-06-08 | 2012-12-18 | 에스케이하이닉스 주식회사 | 펌프 회로 및 반도체 장치의 전압 펌핑 방법 |
CN102361399B (zh) * | 2011-09-28 | 2014-02-26 | 福建华映显示科技有限公司 | 薄膜液晶显示器的电源装置 |
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CN104867465B (zh) * | 2015-05-11 | 2017-08-25 | 深圳市华星光电技术有限公司 | 负压信号生成电路 |
US8981835B2 (en) | 2013-06-18 | 2015-03-17 | Sandisk Technologies Inc. | Efficient voltage doubler |
US9024680B2 (en) * | 2013-06-24 | 2015-05-05 | Sandisk Technologies Inc. | Efficiency for charge pumps with low supply voltages |
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TWI663820B (zh) * | 2013-08-21 | 2019-06-21 | 日商半導體能源研究所股份有限公司 | 電荷泵電路以及具備電荷泵電路的半導體裝置 |
CN103532375B (zh) * | 2013-09-22 | 2015-09-30 | 南京芯耐特半导体有限公司 | 升压式电荷泵 |
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EP2860865A1 (en) * | 2013-10-11 | 2015-04-15 | Dialog Semiconductor GmbH | High efficiency charge pump circuit |
US9154027B2 (en) | 2013-12-09 | 2015-10-06 | Sandisk Technologies Inc. | Dynamic load matching charge pump for reduced current consumption |
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US9300283B1 (en) * | 2015-02-18 | 2016-03-29 | Freescale Semiconductor,Inc. | Single capacitor, low leakage charge pump |
CN104767383B (zh) * | 2015-04-21 | 2017-07-14 | 苏州芯宽电子科技有限公司 | 一种低压四相位电荷泵升压电路 |
US9917507B2 (en) | 2015-05-28 | 2018-03-13 | Sandisk Technologies Llc | Dynamic clock period modulation scheme for variable charge pump load currents |
US9647536B2 (en) | 2015-07-28 | 2017-05-09 | Sandisk Technologies Llc | High voltage generation using low voltage devices |
US9520776B1 (en) | 2015-09-18 | 2016-12-13 | Sandisk Technologies Llc | Selective body bias for charge pump transfer switches |
TWI559116B (zh) * | 2015-12-09 | 2016-11-21 | Egalax Empia Technology Inc | 晶片內整合時脈產生器之充電泵 |
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US10847227B2 (en) * | 2018-10-16 | 2020-11-24 | Silicon Storage Technology, Inc. | Charge pump for use in non-volatile flash memory devices |
US11056197B2 (en) | 2018-11-08 | 2021-07-06 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Charge pump and memory device including the same |
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NL8702734A (nl) * | 1987-11-17 | 1989-06-16 | Philips Nv | Spanningsvermenigvuldigschakeling en gelijkrichtelement. |
JPH04343260A (ja) * | 1991-05-20 | 1992-11-30 | Fujitsu Ltd | 整流回路 |
TW271011B (ja) * | 1994-04-20 | 1996-02-21 | Nippon Steel Corp | |
JPH0897366A (ja) * | 1994-09-27 | 1996-04-12 | Mitsubishi Electric Corp | 半導体装置 |
JP2845206B2 (ja) * | 1996-08-15 | 1999-01-13 | 日本電気株式会社 | 高電圧発生回路 |
JP3505380B2 (ja) * | 1998-02-17 | 2004-03-08 | 新日本製鐵株式会社 | 整流回路 |
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JP2000049299A (ja) * | 1998-05-25 | 2000-02-18 | Mitsubishi Electric Corp | チャージポンプ回路およびそれを備える不揮発性半導体記憶装置 |
US6147547A (en) * | 1998-05-25 | 2000-11-14 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Charge pump circuit capable of generating positive and negative voltages and nonvolatile semiconductor memory device comprising the same |
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JP3773089B2 (ja) * | 1999-10-05 | 2006-05-10 | 株式会社ルネサステクノロジ | 定電圧発生回路および不揮発性メモリ並びに半導体集積回路 |
US6661682B2 (en) * | 2001-02-16 | 2003-12-09 | Imec (Interuniversitair Microelectronica Centrum) | High voltage generating charge pump circuit |
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ITTO20020158A1 (it) * | 2002-02-25 | 2003-08-25 | St Microelectronics Srl | Pompa di carica per tensioni negative. |
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