KR20020021551A - Multi-stage Vpp generator - Google Patents

Multi-stage Vpp generator Download PDF

Info

Publication number
KR20020021551A
KR20020021551A KR1020000054322A KR20000054322A KR20020021551A KR 20020021551 A KR20020021551 A KR 20020021551A KR 1020000054322 A KR1020000054322 A KR 1020000054322A KR 20000054322 A KR20000054322 A KR 20000054322A KR 20020021551 A KR20020021551 A KR 20020021551A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
transistor
high voltage
charge pump
charge
capacitor
Prior art date
Application number
KR1020000054322A
Other languages
Korean (ko)
Inventor
방영석
Original Assignee
박종섭
주식회사 하이닉스반도체
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 박종섭, 주식회사 하이닉스반도체 filed Critical 박종섭
Priority to KR1020000054322A priority Critical patent/KR20020021551A/en
Publication of KR20020021551A publication Critical patent/KR20020021551A/en

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G11INFORMATION STORAGE
    • G11CSTATIC STORES
    • G11C5/00Details of stores covered by group G11C11/00
    • G11C5/14Power supply arrangements, e.g. power down, chip selection or deselection, layout of wirings or power grids, or multiple supply levels
    • G11C5/145Applications of charge pumps; Boosted voltage circuits; Clamp circuits therefor

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Dc-Dc Converters (AREA)
  • Dram (AREA)

Abstract

PURPOSE: A multi-stage high voltage generating device is provided to be capable of generating a voltage two times higher than a power supply voltage. CONSTITUTION: The n-th charge pump(100) boosts a power supply voltage by a predetermined voltage to generate the n-th high voltage. The n-th charge transfer part(110) transfers a high voltage of the n-th charge pump(100) to a transfer node. The (n+1)th charge pump(120) boosts the n-th high voltage from the n-th charge transfer part(110) by a predetermined voltage to generate the (n+1)th high voltage. The (n+1)th charge transfer part(120) transfers a high voltage of the (n+1)th charge pump(120) to an output node.

Description

다단계 고전압 발생장치{Multi-stage Vpp generator}Multi-stage high voltage generator

본 발명은 고전압(Vpp) 발생장치에 관한 것으로서, 특히 적어도 공급되는 전원 전압의 두배 이상되는 고전압을 생성할 수 있는 다단계 고전압 발생장치에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a high voltage (Vpp) generator, and more particularly to a multi-stage high voltage generator capable of generating a high voltage that is at least twice the supply voltage supplied.

반도체 메모리 소자에서는 내부 회로 동작의 필요에 의해 내부 전원 발생장치를 사용하게 되는데 이 중 하나가 외부에서 공급되는 전원 전위(Vcc) 보다 높은 고전압(Vpp)을 발생시키는 고전압 발생장치이다.In a semiconductor memory device, an internal power generator is used due to the need of an internal circuit operation, and one of them is a high voltage generator that generates a high voltage Vpp higher than a power supply potential Vcc supplied from an external source.

외부 전원 전위(Vcc) 보다 높은 고전압인 Vpp는 주로 NMOS트랜지스터의 문턱전압(Vt)손실을 없애기 위해 사용되는데, 특히 DRAM에서는 워드라인 드라이버 회로와, 비트라인 분리회로, 데이터 출력버퍼 등에서 문턱전압의 손실없이 데이터를 전달할 때 사용된다.Vpp, which is a high voltage higher than the external power supply potential (Vcc), is mainly used to eliminate the threshold voltage (Vt) loss of NMOS transistors. Used to pass data without

일반적으로 고전압을 생성하는데에는 챠지 펌프(charge pumpe)를 사용한다. 챠지 펌핑이란 고립된 노드에 양(또는 음)전하를 축적시켜 그 노드의 전위를 변화시키는 방법으로 공급되는 전원 전압의 범위를 벗어나는 고전압 또는 저전위를 형성하는데 주로 이용된다. 고전압 발생회로는 이 챠지 펌핑을 이용하여 전하를 하나 이상의 임의의 노드에 축적시킨 뒤에 이를 원하는 타겟 노드에 전이시켜 타겟 노드의 전위를 원하는 만큼 상승시키게 된다.Generally, a charge pump is used to generate high voltage. Charge pumping is primarily used to form high or low potentials outside the range of the supply voltage supplied by accumulating positive (or negative) charges in an isolated node to change the potential of that node. The high voltage generation circuit uses this charge pumping to accumulate charge at one or more arbitrary nodes and then transfer them to a desired target node to raise the potential of the target node as desired.

도 1은 통상적인 고전압 발생장치를 나타낸 회로도이다.1 is a circuit diagram showing a conventional high voltage generator.

도 1을 참조하면, 이는 전하를 축적하여 전압을 승압시키는 챠지 펌프(10)와, 승압된 전압을 전달하는 챠지 전달부(20)로 구성된다.Referring to FIG. 1, it is composed of a charge pump 10 for accumulating charge and boosting a voltage, and a charge transfer unit 20 for delivering a boosted voltage.

이러한 고전압 발생장치에서 챠지 펌프(10)는 전원 전압에 크로스 커플드 연결된 제 1 및 제 2트랜지스터(12,14)와, 제 1제어신호와 제 2제어신호에 의해 전하를 각각 충전하는 제 1 및 제 2커패시터(C2,C3)를 포함한다.In such a high voltage generator, the charge pump 10 may include first and second transistors 12 and 14 cross-coupled to a power supply voltage, and first and second charges charged by first and second control signals, respectively. Second capacitors C2 and C3 are included.

상기 챠지 전달부(20)는 트랜지스터와 커패시터의 연결 노드에 크로스 커플드 연결된 제 3 및 제 4트랜지스터(22,24)로 구성된다.The charge transfer unit 20 includes third and fourth transistors 22 and 24 cross-coupled to a connection node of a transistor and a capacitor.

도 2는 도 1의 고전압 발생장치의 신호 타이밍도이다.FIG. 2 is a signal timing diagram of the high voltage generator of FIG. 1.

도 2를 참조하면, 도 1의 고전압 발생장치는 제어신호 e와 h에 의해 커패시터(C2,C3)를 통해 Vcc에 소정 전압을 승압한 충전된 전하는 크로스 커플드된 트랜지스터(12,14)가 오프되는 순간 챠지 전달부(20)와의 공통 노드에 전달되고 이 충전된 전하는 제 3 및 제 4트랜지스터의 게이트로 통해 Vpp 출력단에 승압된 고전압(Vpp)을 발생한다.Referring to FIG. 2, in the high voltage generator of FIG. 1, the charged charges in which the predetermined voltage is boosted to Vcc through the capacitors C2 and C3 by the control signals e and h are turned off by the cross coupled transistors 12 and 14. At the moment, the charge is transferred to the common node with the charge transfer unit 20 and the charged charge generates the high voltage Vpp boosted to the Vpp output terminal through the gates of the third and fourth transistors.

그러나, 상기와 같은 고전압 발생장치는 챠지 펌프(10)를 통해 얻을 수 있는 전위의 크기는 대개 공급 전원전압의 두배까지이므로 공급 전원전압의 두배 이상의 고전압을 발생하는데 어려움이 있었다.However, in the high voltage generator as described above, since the magnitude of the potential obtained through the charge pump 10 is usually up to twice the power supply voltage, it is difficult to generate a high voltage more than twice the power supply voltage.

그러므로, 최근 반도체 회로에 사용되는 전원 전압이 작아지고 있는 추세이므로 공급 전원보다 두배 이상 높은 전위를 생성할 수 있는 회로의 필요성이 요구되고 있다.Therefore, in recent years, since the power supply voltage used in semiconductor circuits is decreasing, there is a need for a circuit capable of generating a potential that is twice or more higher than the power supply.

본 발명의 목적은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여, 다단계로 챠지 펌핑과 펌핑된 전하를 전달하고 각 단계의 챠지 펌핑 동작이 다른 단계에 서로 영향을 주지 않도록 분리시킴으로써 공급되는 전원 전압의 두배 이상되는 고전압을 생성할 수 있는 다단계 고전압 발생장치를 제공함에 있다.An object of the present invention is to solve the above problems of the prior art, by supplying the charge pumping and pumped charge in multiple stages of the power supply voltage supplied by separating the charge pumping operation of each stage does not affect each other The present invention provides a multi-stage high voltage generator capable of generating a high voltage that is more than doubled.

도 1은 통상적인 고전압 발생장치를 나타낸 회로도,1 is a circuit diagram showing a conventional high voltage generator,

도 2는 도 1의 고전압 발생장치의 신호 타이밍도,2 is a signal timing diagram of the high voltage generator of FIG. 1;

도 3은 본 발명에 따른 다단계 고전압 발생장치의 회로 블록도,3 is a circuit block diagram of a multi-stage high voltage generator according to the present invention;

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 다단계 고전압 발생장치를 나타낸 회로도,4 is a circuit diagram showing a multi-stage high voltage generator according to an embodiment of the present invention;

도 5는 도 4의 고전압 발생장치의 신호 타이밍도,5 is a signal timing diagram of the high voltage generator of FIG. 4;

도 6은 종래와 본 발명에 의한 고전압 크기를 나타낸 파형 비교도.Figure 6 is a waveform comparison showing a high voltage magnitude according to the prior art and the present invention.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *Explanation of symbols on the main parts of the drawings

100: 제 n챠지 펌프100: n-charge pump

110: 제 n챠지 전달부110: n-th charge transfer unit

120: 제 n+1챠지 펌프120: n + 1 charge pump

130: 제 n+1챠지 전달부130: n + 1 charge transfer unit

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 고전압 발생장치에 있어서, 전원 전압을 소정 전압만큼 승압하여 제 n(n≥1)고전압을 발생하는 제 n챠지 펌프와, 제 n챠지 펌프의 고전압을 전달 노드에 전달하는 제 n챠지 전달부와, 제 n챠지 전달부에서 공급된 제 n고전압을 소정 전압으로 승압하는 제 n+1고전압을 발생하는 제 n+1챠지 펌프와, 제 n+1챠지 펌프의 고전압을 출력 노드에 출력하는 제 n+1챠지 전달부를 구비한다.In order to achieve the above object, the present invention provides a high voltage generator, comprising: an n-th charge pump generating a n-th (n ≧ 1) high voltage by boosting a power supply voltage by a predetermined voltage; An n + 1 charge pump for generating an n + 1 charge pump for transmitting an n + 1 high voltage for boosting an nth high voltage supplied from an nth charge transfer unit to a predetermined voltage, and a high voltage of an n + 1 charge pump And an n + 1th charge transfer unit for outputting the to the output node.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대해 상세하게 설명하고자 한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 3은 본 발명에 따른 다단계 고전압 발생장치의 회로 블록도로서, 챠지 펌핑과 챠지 전달을 여러 단계에 걸쳐 수행함으로써 적어도 공급되는 전원 전압의 두배 이상되는 고전압을 생성할 수 있다.3 is a circuit block diagram of a multi-stage high voltage generator in accordance with the present invention, which can generate a high voltage that is at least twice the supply voltage supplied by performing charge pumping and charge transfer over several stages.

도 3을 참조하면, 본 발명의 다단계 고전압 발생장치는 전원 전압을 소정 전압만큼 승압하여 제 n(n≥1)고전압을 발생하는 제 n챠지 펌프(100)와, 제 n챠지 펌프(100)의 고전압을 전달 노드에 전달하는 제 n챠지 전달부(110)와, 제 n챠지 전달부(110)에서 공급된 제 n고전압을 소정 전압으로 승압하는 제 n+1고전압을 발생하는 제 n+1챠지 펌프(120)와, 제 n+1챠지 펌프(120)의 고전압을 출력 노드에 출력하는 제 n+1챠지 전달부(130)로 구성된다.Referring to FIG. 3, the multi-stage high voltage generator of the present invention includes an n-th charge pump 100 and an n-th charge pump 100 configured to generate a n-th (n ≧ 1) high voltage by boosting a power supply voltage by a predetermined voltage. An n + 1 charge for generating an n + 1 high voltage for boosting the nth high voltage supplied from the nth charge transfer unit 110 to a predetermined voltage The pump 120 and the n + 1th charge transfer unit 130 for outputting the high voltage of the n + 1th charge pump 120 to the output node.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 다단계 고전압 발생장치를 나타낸 회로도이다.Figure 4 is a circuit diagram showing a multi-stage high voltage generator according to an embodiment of the present invention.

도 4를 참조하면, 본 발명의 다단계 고전압 발생장치의 실시예는 다음과 같다. 본 실시예에서 커패시터는 모스형 트랜지스터 구조를 갖는다.4, an embodiment of a multi-stage high voltage generator of the present invention is as follows. In this embodiment, the capacitor has a MOS transistor structure.

먼저, 제 n챠지 펌프(100)는 소스단에 전원 전압(Vcc)을 공급받고 크로스커플드 연결된 제 1트랜지스터(101) 및 제 2트랜지스터(102)와, 제 1제어신호(p1)와 제 1트랜지스터(101) 사이에 연결된 제 1커패시터(105)와, 제 2제어신호(p2)와 제 2트랜지스터(102) 사이에 연결된 제 2커패시터(106)와, 제 1커패시터(105)와 제 1트랜지스터(101)의 소스에 연결된 제 3트랜지스터(103)와, 제 2커패시터(106)와 제 2트랜지스터(102)의 소스에 연결된 제 4트랜지스터(104)로 구성된다.First, the n-th charge pump 100 receives a power supply voltage Vcc from a source terminal and is cross-coupled to the first transistor 101 and the second transistor 102, the first control signal p1, and the first transistor. The first capacitor 105 connected between the transistor 101, the second capacitor 106 connected between the second control signal p2 and the second transistor 102, the first capacitor 105 and the first transistor The third transistor 103 is connected to the source of 101, the second capacitor 106 and the fourth transistor 104 is connected to the source of the second transistor (102).

그리고, 제 n챠지 전달부(110)는 제 n챠지 펌프(100)의 제 1 및 제 2트랜지스터의 드레인 단에 각각 연결되고 기판에 전원 전압이 공급되는 전달 트랜지스터들(111,112)과, 전달 트랜지스터(111,112)의 게이트단과 전원 전압 사이에 크로스 커플트 연결된 제 5 및 제 6트랜지스터(113,114)와, 제 3제어신호(r1)와 제 5트랜지스터(113) 사이에 연결된 제 3커패시터(117)와, 제 4제어신호(r2)와 제 6트랜지스터(114) 사이에 연결된 제 4커패시터(118)와, 제 3커패시터(117)와 제 5트랜지스터(113)의 소스에 연결된 제 7트랜지스터(115)와, 제 4커패시터(118)와 제 6트랜지스터(114)의 소스에 연결된 제 8트랜지스터(116)를 포함한다.The n-th charge transfer unit 110 may include transfer transistors 111 and 112 connected to drain terminals of the first and second transistors of the n-th charge pump 100 and supplied with a power supply voltage to a substrate, and a transfer transistor ( Fifth and sixth transistors 113 and 114 which are cross-coupled between the gate terminal and the power supply voltage of 111 and 112, a third capacitor 117 connected between the third control signal r1 and the fifth transistor 113, and A fourth capacitor 118 connected between the fourth control signal r2 and the sixth transistor 114, a seventh transistor 115 connected to the source of the third capacitor 117 and the fifth transistor 113, and And an eighth transistor 116 connected to the source of the four capacitor 118 and the sixth transistor 114.

또, 제 n+1챠지 펌프(120)는 제 n챠지 전달부(110)의 전달 트랜지스터들(111,112)의 드레인과 제 5제어신호(t1) 또는 제 6제어신호(t2)에 각각 연결된 제 5커패시터(121)와 제 6커패시터(122)를 포함한다.In addition, the n + 1 th charge pump 120 is a fifth connected to the drain of the transfer transistors 111 and 112 of the n th charge transfer unit 110 and the fifth control signal t1 or the sixth control signal t2, respectively. The capacitor 121 and the sixth capacitor 122 is included.

또한, 제 n+1챠지 전달부(130)는 제 n+1챠지 펌프(120)의 노드에 에 크로스커플드 연결되어 고전압을 출력하되, 기판이 고전압 출력단에 연결된 제 9 및 제 10트랜지스터(131,132)를 구비한다.In addition, the n + 1th charge transfer unit 130 is cross-coupled to a node of the n + 1th charge pump 120 to output a high voltage, but the ninth and tenth transistors 131 and 132 in which the substrate is connected to the high voltage output terminal. ).

여기서, 제 n챠지 전달부(130)에서 전하를 전달하는 트랜지스터(131,132)를 NMOS로 사용하는 경우 NMOS 트랜지스터의 백 바이어스 전위로 전원전압을 인가하는 것이 바람직하다.Here, when the transistors 131 and 132 that transfer charges in the nth charge transfer unit 130 are used as NMOS, it is preferable to apply a power supply voltage to the back bias potential of the NMOS transistor.

도 5는 도 4의 고전압 발생장치의 신호 타이밍도이다.5 is a signal timing diagram of the high voltage generator of FIG. 4.

도 5를 참조하여 도 4에 도시된 본 발명의 고전압 발생장치의 작동을 설명하면 다음과 같다.Referring to Figure 5 describes the operation of the high voltage generator of the present invention shown in Figure 4 as follows.

먼저, 제 n챠지 펌프(100)는 제 1제어신호(p1)와 제 2제어신호(p2)의 두 펄스를 입력받아 각각 제 1커패시터(105)와 제 2커패시터(106)를 통해 q1 및 q2의 노드에 전하를 펌핑한다. 즉, 서로 다른 레벨의 펄스를 인가하는 제 1제어신호(p1)와 제 2제어신호(p2)는 번갈아 전하를 펌핑하게 되어 결국 q1 및 q2 노드에 고전압(2Vcc)을 형성하게 된다.First, the n-th charge pump 100 receives two pulses of the first control signal p1 and the second control signal p2 and receives q1 and q2 through the first capacitor 105 and the second capacitor 106, respectively. Pump the charge to the node of. That is, the first control signal p1 and the second control signal p2 that apply pulses of different levels alternately pump the charge, thereby forming a high voltage 2Vcc at the q1 and q2 nodes.

그러면, 제 1제어신호(p1)의 펄스에 따라 노드 q1의 전위가 높아지면 제 2트랜지스터(102)의 게이트 전압이 높아져 턴온된다. 이에, 노드 q2의 전위는 전원 전압(Vcc)으로 묶이게 된다. 이 상태에서 제 2제어신호(p2)의 펄스에 의해 노드 q2로 전하가 공급되면 노드 q2의 전위는 +Vcc로 상승하게 된다. 이와 같은 방식으로 제 n챠지 펌프(100)의 출력 q1, q2의 두 노드는 Vcc-2Vcc의 전위를 갖게 된다.Then, when the potential of the node q1 increases according to the pulse of the first control signal p1, the gate voltage of the second transistor 102 increases and turns on. As a result, the potential of the node q2 is tied to the power supply voltage Vcc. In this state, when charge is supplied to the node q2 by the pulse of the second control signal p2, the potential of the node q2 rises to + Vcc. In this manner, the two nodes of the outputs q1 and q2 of the n-th charge pump 100 have a potential of Vcc-2Vcc.

그리고, 제 n챠지 전달부(110)는 제 3제어신호(r1)와 제 4제어신호(r2)의 펄스 레벨이 제 3 및 제 4커패시터(117,118)에 각각 충전되어 전달 트랜지스터들(111,112)의 게이트에 인가되면, 게이트 전압의 레벨에 따라 전달 트랜지스터가 턴온된다. 즉, 제 3 및 제 4제어신호(r1,r2)의 두 펄스가 번갈아 활성화되면 노드 s1과 s2는 Vcc-2Vcc의 전위 범위에서 펄스를 형성하게 된다.In addition, the n-th charge transfer unit 110 may charge the third and fourth capacitors 117 and 118 with the pulse levels of the third control signal r1 and the fourth control signal r2, respectively. When applied to the gate, the transfer transistor is turned on in accordance with the level of the gate voltage. That is, when two pulses of the third and fourth control signals r1 and r2 are alternately activated, the nodes s1 and s2 form pulses in the potential range of Vcc-2Vcc.

이에, 턴온된 전달 트랜지스터에 의해 제 n챠지 펌프(100)의 q1 및 q2의 노드에 걸리는 고전압과 제 3 및 제 4커패시터(117,118)를 통해 충전된 전압이 합쳐 져 제 n+1챠지 펌프(120)의 노드 u1과 u2로 각각 전달한다.Accordingly, the high voltage applied to the nodes q1 and q2 of the nth charge pump 100 by the turned-on transfer transistor and the voltages charged through the third and fourth capacitors 117 and 118 are combined to form the n + 1th charge pump 120. To nodes u1 and u2, respectively.

만약, 제 n챠지 펌프(100)에서 노드 q1이 하이레벨 상태에 있을 때 제 n챠지 전달부(110)에서는 r1과 s1이 활성화되어 전달 트랜지스터(111)이 턴온된다. 이에 따라, q1의 고전압(2Vcc)가 노드 u1로 전달되는데, 전달 트랜지스터(111)의 문턱 전압(Vt)만큼 손실을 입고 전위가 전달된다. 즉, 전달되는 전위는 2Vcc-Vt이다.When the node q1 is in the high level state in the nth charge pump 100, the nth charge transfer unit 110 activates r1 and s1 to turn on the transfer transistor 111. As a result, the high voltage 2Vcc of q1 is transmitted to the node u1, and the potential is transferred at a loss equal to the threshold voltage Vt of the transfer transistor 111. That is, the potential delivered is 2Vcc-Vt.

제 n+1챠지 펌프(120)는 제 n챠지 전달부(110)의 전달 트랜지스터(111)를 통해 노드 u1에 전위(2Vcc-Vt)가 인가되고, 제 5제어신호(t1)에 의해 노드 u1에 전하가 펌핑되면 결국 노드 u1에는 전위가 3Vcc-Vt까지 승압하게 된다.The n + 1 th charge pump 120 is supplied with a potential 2Vcc-Vt to the node u1 through the transfer transistor 111 of the nth charge transfer unit 110, and the node u1 is applied by the fifth control signal t1. When the charge is pumped, the potential eventually rises to 3Vcc-Vt at node u1.

이에 제 6제어신호(t2)의 펄스가 로우 레벨이 되어 제 n+1챠지 전달부(130)의 제 9트랜지스터(131)가 턴온되면 타겟 노드(Vpp)에 승압된 3Vcc-Vt 전압을 전달한다.Accordingly, when the pulse of the sixth control signal t2 becomes low and the ninth transistor 131 of the n + 1th charge transfer unit 130 is turned on, the 3Vcc-Vt voltage boosted to the target node Vpp is transferred. .

이와 마찬가지로, 제 n챠지 펌프(100)의 q2 노드에 형성된 2Vcc의 고전압은 제 4제어신호(r2)의 펄스가 활성화되면 제 n챠지 전달부(110)의 전달 트랜지스터(112)가 턴온되어 노드 u2에 고전압(2Vcc-Vt)을 전달하게 된다. 이때 전달되는 전압의 손실은 전달 트랜지스터(112)의 문턱전압(Vt)만큼 발생하게 된다. 그러므로, 노드 u2에 전달된 2Vcc-Vt의 전위는 제 6제어신호(t2)가 하이레벨로 될 때 최고 3Vcc-Vt까지 상승하게 된다. 이 노드 u2의 전위는 제 5제어신호(t1)의 펄스가 로우레벨로 되면 제 n+1챠지 전달부(130)의 제 10트랜지스터(132)가 턴온되고 타겟 노드(Vpp)에 승압된 3Vcc-Vt의 고전압을 전달한다.Similarly, when the pulse of the fourth control signal r2 is activated, the transfer transistor 112 of the nth charge transfer unit 110 is turned on and the node u2 has a high voltage of 2Vcc formed at the q2 node of the nth charge pump 100. To deliver a high voltage (2Vcc-Vt). At this time, the loss of the transferred voltage is generated by the threshold voltage Vt of the transfer transistor 112. Therefore, the potential of 2Vcc-Vt delivered to the node u2 rises up to 3Vcc-Vt when the sixth control signal t2 becomes high level. When the pulse of the fifth control signal t1 becomes low, the potential of the node u2 is 3Vcc− when the tenth transistor 132 of the n + 1th charge transfer unit 130 is turned on and boosted by the target node Vpp. It carries a high voltage of Vt.

그러므로, 본 발명의 실시예에서 최종적으로 얻어지는 Vpp는 [3×(공급전원전압)-(제n챠지 전달부의 전달 트랜지스터 문턱전압)]이다.Therefore, Vpp finally obtained in the embodiment of the present invention is [3 x (supply power supply voltage)-(transfer transistor threshold voltage of the nth charge transfer part)].

본 발명의 다른 실시예에 따르면, 제 n챠지 펌프(100)는 분리된 제어신호에 각각 연결된 커패시터들로 구성될 수 있다. 그리고, 제 n챠지 전달부(110)는 제 n챠지 펌프(100)의 노드에 각각 연결된 트랜지스터로 구성될 수 있다. 또한, 제 n+1챠지 펌프(120)는 소스단에 전원 전압을 공급받고 크로스커플드 연결된 트랜지스터쌍과, 분리된 제어신호와 트랜지스터 사이에 연결된 커패시터들과, 커패시터와 트랜지스터의 소스 사이에 연결된 추가의 트랜지스터들로 구성될 수도 있다. 게다가, 제 n+1챠지 전달부(130)는 제 n+1챠지 펌프(120)의 노드에 각각 연결되고 기판에 전원 전압이 공급되는 전달 트랜지스터들과, 상기 전달 트랜지스터의 게이트단과 전원 전압 사이에 크로스 커플트 연결된 트랜지스터쌍과, 분리된 제어신호와 상기 크로스커플드 트랜지스터 사이에 각각 연결된 커패시터와, 전달 트랜지스터와 크로스커플드 트랜지스터에 각각 연결된 트랜지스터로 구성될 수 있다.According to another embodiment of the present invention, the n-th charge pump 100 may be composed of capacitors connected to separate control signals, respectively. The nth charge transfer unit 110 may be configured as a transistor connected to a node of the nth charge pump 100, respectively. In addition, the n + 1th charge pump 120 is supplied with a supply voltage to the source terminal and the cross-coupled transistor pair, the capacitor connected between the separated control signal and the transistor, and the additional connected between the capacitor and the source of the transistor It may be composed of transistors. In addition, the n + 1th charge transfer unit 130 is connected to the nodes of the n + 1th charge pump 120, respectively, and has a power supply voltage supplied to a substrate between the gate terminal of the transfer transistor and the power supply voltage. And a pair of cross-coupled transistors, a capacitor connected between the separated control signal and the cross-coupled transistor, and a transistor connected to the transfer transistor and the cross-coupled transistor, respectively.

도 6은 종래와 본 발명에 의한 고전압 크기를 나타낸 파형 비교도로서, 140a는 종래 고전압 크기이며 140b는 본 발명에 의한 고전압 크기를 나타낸 것이다.Figure 6 is a waveform comparison showing the high voltage magnitude according to the prior art and the present invention, 140a is a conventional high voltage magnitude and 140b shows a high voltage magnitude according to the present invention.

도 6에 도시된 바와 같이, 본 발명은 다단계의 챠지 펌프와 그 전달 회로에 의해 적어도 공급되는 전원 전압의 두배 이상되는 고전압을 생성할 수 있다. 즉, 본 발명은 챠지 펌프와 그 전달 회로의 개수를 조정하여 종래 고전압 발생장치보다 더 높은 고전압을 발생할 수 있다.As shown in FIG. 6, the present invention can produce a high voltage that is at least twice the power supply voltage supplied by the multistage charge pump and its delivery circuit. That is, the present invention can generate a higher voltage than the conventional high voltage generator by adjusting the number of the charge pump and its transfer circuit.

상기한 바와 같이 본 발명은, 챠지 펌프와 그 챠지 전달 회로를 다단계로 구성하고 각 챠지 펌핑 동작이 다른 단의 챠지 펌핑에 영향을 주지 않도록 제어신호를 분리시킴으로써 안정되게 공급되는 전원 전압의 두배 이상되는 고전압을 생성할 수 있다.As described above, the present invention is composed of a charge pump and its charge transfer circuit in multiple stages, and each charge pumping operation is more than twice the power supply voltage stably supplied by separating the control signal so that the charge pumping of the other stage is not affected. It can produce high voltage.

Claims (10)

고전압 발생장치에 있어서,In the high voltage generator, 전원 전압을 소정 전압만큼 승압하여 제 n(n≥1)고전압을 발생하는 제 n챠지 펌프;An n-th charge pump which boosts the power supply voltage by a predetermined voltage to generate an n-th (n ≧ 1) high voltage; 상기 제 n챠지 펌프의 고전압을 전달 노드에 전달하는 제 n챠지 전달부;An nth charge transfer unit configured to transfer a high voltage of the nth charge pump to a transfer node; 상기 제 n챠지 전달부에서 공급된 제 n고전압을 소정 전압으로 승압하는 제 n+1고전압을 발생하는 제 n+1챠지 펌프; 및An n + 1th charge pump generating an n + 1th high voltage for boosting the nth high voltage supplied from the nth charge transfer unit to a predetermined voltage; And 상기 제 n+1챠지 펌프의 고전압을 출력 노드에 출력하는 제 n+1챠지 전달부를 구비한 것을 특징으로 하는 다단계 고전압 발생장치.And an n + 1th charge transfer unit configured to output a high voltage of the nth + 1th charge pump to an output node. 제 1항에 있어서, 상기 제 n챠지 전달부에서 전하를 전달하는 트랜지스터를 NMOS로 사용하는 경우 NMOS 트랜지스터의 백 바이어스 전위로 전원전압을 인가하는 것을 특징으로 하는 다단계 고전압 발생장치.The multi-stage high voltage generator of claim 1, wherein a power supply voltage is applied to a back bias potential of the NMOS transistor when the n-th charge transfer unit uses a transistor that transfers charge as an NMOS. 제 1항에 있어서, 상기 제 n챠지 펌프는 소스단에 전원 전압을 공급받고 크로스커플드 연결된 제 1트랜지스터 및 제 2트랜지스터와, 제 1제어신호와 제 1트랜지스터 사이에 연결된 제 1커패시터와, 제 2제어신호와 제 2트랜지스터 사이에 연결된 제 2커패시터와, 상기 제 1커패시터와 제 1트랜지스터의 소스에 연결된 제 3트랜지스터와, 상기 제 2커패시터와 제 2트랜지스터의 소스에 연결된 제 4트랜지스터를 포함한 것을 특징으로 하는 다단계 고전압 발생장치.The first and second transistors of claim 1, wherein the n-th charge pump is supplied with a power supply voltage to a source terminal and is cross-coupled, a first capacitor connected between the first control signal and the first transistor, and a first transistor. A second capacitor connected between a second control signal and a second transistor, a third transistor connected to a source of the first capacitor and the first transistor, and a fourth transistor connected to a source of the second capacitor and the second transistor. Multi-level high voltage generator characterized in. 제 1항에 있어서, 상기 제 n챠지 펌프는 분리된 제어신호에 각각 연결된 커패시터들을 포함한 것을 특징으로 하는 다단계 고전압 발생장치.The multi-stage high voltage generator of claim 1, wherein the n-th charge pump includes capacitors each connected to a separate control signal. 제 1항에 있어서, 상기 제 n챠지 전달부는 제 n챠지 펌프의 제 1 및 제 2트랜지스터의 드레인 단에 각각 연결되고 기판에 전원 전압이 공급되는 전달 트랜지스터들과, 상기 전달 트랜지스터의 게이트단과 전원 전압 사이에 크로스 커플트 연결된 제 5 및 제 6트랜지스터와, 제 3제어신호와 제 5트랜지스터 사이에 연결된 제 3커패시터와, 제 4제어신호와 제 6트랜지스터 사이에 연결된 제 4커패시터와, 상기 제 3커패시터와 제 5트랜지스터의 소스에 연결된 제 7트랜지스터와, 상기 제 4커패시터와 제 6트랜지스터의 소스에 연결된 제 8트랜지스터를 포함한 것을 특징으로 하는 다단계 고전압 발생장치.The transfer transistor of claim 1, wherein the n-th charge transfer unit is connected to drain terminals of the first and second transistors of the n-th charge pump and supplies a power supply voltage to a substrate, and a gate end and a power supply voltage of the transfer transistor. Fifth and sixth transistors cross-coupled therebetween, a third capacitor connected between the third control signal and the fifth transistor, a fourth capacitor connected between the fourth control signal and the sixth transistor, and the third capacitor And a seventh transistor connected to the source of the fifth transistor, and an eighth transistor connected to the source of the fourth capacitor and the sixth transistor. 제 1항에 있어서, 상기 제 n챠지 전달부는 제 n챠지 펌프의 노드에 각각 연결된 트랜지스터를 포함한 것을 특징으로 하는 다단계 고전압 발생장치.The multilevel high voltage generator of claim 1, wherein the nth charge transfer unit comprises transistors connected to nodes of the nth charge pump, respectively. 제 1항에 있어서, 상기 제 n+1챠지 펌프는 상기 제 n챠지 전달부의 전달 트랜지스터들의 드레인과 제 5제어신호 또는 제 6 제어신호에 각각 연결된 제 5커패시터와 제 6커패시터를 포함한 것을 특징으로 하는 다단계 고전압 발생장치.The n-th charge pump includes a fifth capacitor and a sixth capacitor connected to a drain of the transfer transistors of the n-th charge transfer unit and a fifth control signal or a sixth control signal, respectively. Multilevel high voltage generator. 제 1항에 있어서, 상기 제 n+1챠지 펌프는 소스단에 전원 전압을 공급받고 크로스커플드 연결된 트랜지스터쌍과, 분리된 제어신호와 트랜지스터 사이에 연결된 커패시터들과, 커패시터와 트랜지스터의 소스 사이에 연결된 추가의 트랜지스터들을 포함한 것을 특징으로 하는 다단계 고전압 발생장치.The n-th charge pump of claim 1, wherein the n + 1th charge pump is supplied with a supply voltage to a source terminal and is cross-coupled to a transistor pair, capacitors connected between the separated control signal and the transistor, and between the capacitor and the source of the transistor. A multistage high voltage generator comprising additional transistors connected thereto. 제 1항에 있어서, 상기 제 n+1챠지 전달부는 상기 제 n+1챠지 펌프의 노드에 에 크로스커플드 연결되어 고전압을 출력하되, 기판이 고전압 출력단에 연결된 제 9 및 제 10트랜지스터를 구비한 것을 특징으로 하는 다단계 고전압 발생장치.The n + 1th charge transfer unit is cross-coupled to a node of the n + 1th charge pump to output a high voltage, and the substrate has ninth and tenth transistors connected to a high voltage output terminal. Multi-stage high voltage generator, characterized in that. 제 1항에 있어서, 상기 제 n+1챠지 전달부는 제 n+1챠지 펌프의 노드에 각각 연결되고 기판에 전원 전압이 공급되는 전달 트랜지스터들과, 상기 전달 트랜지스터의 게이트단과 전원 전압 사이에 크로스 커플트 연결된 트랜지스터쌍과, 분리된 제어신호와 상기 크로스커플드 트랜지스터 사이에 각각 연결된 커패시터와, 전달 트랜지스터와 크로스커플드 트랜지스터에 각각 연결된 트랜지스터를 포함한 것을 특징으로 하는 다단계 고전압 발생장치.The n + 1 charge transfer unit is coupled to a node of an n + 1 charge pump and has a power supply voltage supplied to a substrate, and a cross coupling between a gate terminal and a power supply voltage of the transfer transistor. And a transistor coupled between the pair of connected transistors, a separate control signal and the cross-coupled transistor, and a transistor connected to a transfer transistor and a cross-coupled transistor, respectively.
KR1020000054322A 2000-09-15 2000-09-15 Multi-stage Vpp generator KR20020021551A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020000054322A KR20020021551A (en) 2000-09-15 2000-09-15 Multi-stage Vpp generator

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020000054322A KR20020021551A (en) 2000-09-15 2000-09-15 Multi-stage Vpp generator

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20020021551A true KR20020021551A (en) 2002-03-21

Family

ID=19688855

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020000054322A KR20020021551A (en) 2000-09-15 2000-09-15 Multi-stage Vpp generator

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR20020021551A (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20020048242A (en) * 2000-12-18 2002-06-22 밍 루 High voltage generator of pull-up driver
KR100560769B1 (en) * 2004-01-06 2006-03-13 주식회사 테라반도체 High voltage switch pump circuit

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20020048242A (en) * 2000-12-18 2002-06-22 밍 루 High voltage generator of pull-up driver
KR100560769B1 (en) * 2004-01-06 2006-03-13 주식회사 테라반도체 High voltage switch pump circuit

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7208996B2 (en) Charge pump circuit
US7046076B2 (en) High efficiency, low cost, charge pump circuit
US7098725B2 (en) Multi stage voltage pump circuit
US7365591B2 (en) Voltage generating circuit
KR100725380B1 (en) Voltage generating circiut for semiconductor memory device, semiconductor memory device comprising the same and voltage generating method for semiconductor memory devices
US5347171A (en) Efficient negative charge pump
US6198340B1 (en) High efficiency CMOS pump circuit
US6912159B2 (en) Boosting circuit and non-volatile semiconductor storage device containing the same
US6208197B1 (en) Internal charge pump voltage limit control
KR19980069266A (en) Bootstrap charge pump circuit
JP2000069745A (en) Step-up circuit
US6184594B1 (en) Multi-stage charge pump having high-voltage pump control feedback and method of operating same
JP2815293B2 (en) High efficiency n-channel charge pump
US20020067201A1 (en) Driver timing and circuit technique for a low noise charge pump circuit
TWI520490B (en) High voltage generator and method of generating high voltage
US6696883B1 (en) Negative bias charge pump
US6437637B2 (en) Charge-pump circuit and control method thereof
US20020153939A1 (en) Boosting circuit with high voltage generated at high speed
KR100456593B1 (en) Low-voltage booster circuit
KR20020021551A (en) Multi-stage Vpp generator
KR100296861B1 (en) Charge Pump
US7276959B2 (en) Pumping circuit of semiconductor device
KR100548557B1 (en) Internal voltage generator for semiconductor device
US7221573B2 (en) Voltage up converter
KR100349349B1 (en) Charge pump circuit

Legal Events

Date Code Title Description
N231 Notification of change of applicant
WITN Withdrawal due to no request for examination