| 主权项 |
1.一种半导体充电泵浦电路,包含至少一个高应力增压电容器,其改良包含:至少一对串联连接的增压电容器来取代该高应力增压电容器,且每个的电容値至少为该高应力电容器的两倍;及至少一动态钳制电路,其配合于该对增压电容器使用,该动态钳制电路系使用两阶段泵浦运作循环来实现,在第一阶段泵浦循环期间,一对串联连接的电容器之中间节点被预充电到一参考电压,在一第二阶段泵浦循环期间,该中间节点系与一增压时脉耦合,俾在该泵浦运作循环中的任何时刻,横跨该电容器的电压可保持在一安全范围。2.如申请专利范围第1项之半导体充电泵浦电路,其中该对电容器为高密度深沟渠电容器。3.如申请专利范围第1项之半导体充电泵浦电路,其中该对电容器为高介电常数电容器。4.如申请专利范围第1项之半导体充电泵浦电路,其中该对电容器为3D高密度电容器。5.如申请专利范围第1项之半导体充电泵浦电路,其中该充电泵浦电路系加入在一动态随机存取记忆体(DRAM)阵列中,且该对电容器与用在该DRAM阵列的单元中之电容器为相同种类。6.如申请专利范围第5项之半导体充电泵浦电路,其中该对电容器的每个皆由复数个与用在DRAM阵列的单元中之相同种类的电容器形成,形成每个该对电容器之该复数个电容器系并联地连接。7.如申请专利范围第1项之半导体充电泵浦电路,其中该参考电压系由一外部产生的供应电压来供应。8.如申请专利范围第1项之半导体充电泵浦电路,其中该参考电压为一内部产生的电压。9.如申请专利范围第1项之半导体充电泵浦电路,其中该对电容器的面积比例使得横跨每个电容器的电压系均匀分布。10.一种半导体充电泵浦电路,包含:一第一电容器,其连接于一第一时脉终端与一第一节点之间;一预充电电路,其连接到该第一节点及预充电该第一节点至一供应电压;用以施加相等于供应电压的一脉冲电压到该第一时脉终端之装置,俾增压在该第一节点之电压到该供应电压的两倍;一对增压电容器,其串联连接于一第二时脉终端与一第二节点之间,该对增压电容器取代一高应力增压电容器,且每个皆具有至少为该高应力电容器两倍之电容値;至少一动态钳制电路,其配合用于该对增压电容器,该动态钳制电路系使用两阶段钳制运作循环来实现,在第一阶段泵浦循环期间,一对串联连接的电容器之中间节点被预充电到一参考电压,在一第二阶段泵浦循环期间,该中间节点系与一增压时脉耦合,俾在该泵浦运作循环中的任何时刻,横跨该电容器的电压可保持在一安全范围;一通过闸极,其连接该第一节点到该第二节点;用以脉冲该通过闸极来增压该第二节点到该供应电压之两倍的装置;及用以施加相等于该供应电压的一脉冲电压到该第二时脉终端之装置,藉以增压该第二节点之电压到大约该供应电压之三倍。11.如申请专利范围第10项之半导体充电泵浦电路,其中该泵浦电路具有一对称性设计,并进一步包含:一第二电容器,其连接于一第三时脉终端与一第三节点之间;一第二预充电电路,其预充电该第三节点之该第三节点到一供应电压;用以施加相等于该供应电压的一脉冲电压到该第三时脉终端之装置,藉此增压在该第三节点之电压到该供应电压的两倍;一第二对增压电容器,其串联连接于一第四时脉终端与一第四节点之间,该第二对增压电容器取代一高应力增压电容器,其每个皆具有至少为该高应力电容器两倍之电容値;一第二动态钳制电路,其配合用于该第二对增压电容器,该第二动态钳制电路系使用两阶段钳制运作循环来实现,在第一阶段泵浦循环期间,该第对串联连接的电容器之中间节点被预先电到一参考电压,在一第二阶段泵浦循环期间,该中间节点系与一增压时脉耦合,藉此,在该泵浦运作循环中的任何时刻,横跨该电容器的电压可保持在一安全范围;一第二通过闸极,其连接该第三节点到该第四节点;用以脉冲该第二通过闸极来增压该第四节点到该供应电压之两倍的第二装置;及用以施加相等于该供应电压的一脉冲电压到该第四时脉终端之第二装置,藉以增压该第二节点之电压到大约该供应电压之三倍,藉以另一个充能动作可由该充电泵浦电路的对称性设计来实现。12.如申请专利范围第10项之半导体充电泵浦电路,其中该对电容器为高密度深沟渠电容器。13.如申请专利范围第10项之半导体充电泵浦电路,其中该对电容器为高介电常数电容器。14.如申请专利范围第10项之半导体充电泵浦电路,其中该对电容器为3D高密度电容器。15.如申请专利范围第10项之半导体充电泵浦电路,其中该充电泵浦电路系加入在一动态随机存取记忆体(DRAM)阵列中,且该对电容器与用在该DRAM阵列的单元中之电容器为相同种类。16.如申请专利范围第15项之半导体充电泵浦电路,其中该对电容器的每个皆由复数个与用在DRAM阵列的单元中之相同种类的电容器形成,形成每个该对电容器之该复数个电容器系并联地连接。17.如申请专利范围第10项之半导体充电泵浦电路,其中该参考电压系由一外部产生的供应电压来供应。18.如申请专利范围第10项之半导体充电泵浦电路,其中该参考电压为一内部产生的电压。19.如申请专利范围第10项之半导体充电泵浦电路,其中该对电容器的面积比例使得横跨每个电容器的电压系均匀分布。图式简单说明:图1所示为最大使用电压做为氧化物厚度及表面积之函数;图2所示为一先前技艺泵浦电路的电路架构图;图3所示为图2的充电泵浦电路之时序图;图4A及4B分别为既有充电泵浦及根据本发明之充电泵浦的配线图;图5所示为用来夹持两个串联电容器的中间节点之动态电压钳制电路之电路架构图;图6所示为图5的钳制电路之运作的时序图;图7所示为根据本发明的一较佳具体实施例中使用深沟渠电容器之充电泵浦的电路架构图;图8所示为旧的与新的充电泵浦电路之间的升压速率差异:图9所示为该新旧充电泵浦电路的电流供应容量之间的差异;图10A,10B及10C所示为分别为第一电容器及该第二电容器分别与一单一电容器比较之波形;图11A及11B所示分别为对于Vint供应的动态钳制之横跨第一电容器及第二电容器之电压应力的波形;图12A及12B所示分别为对于Vblh供应的动态钳制之横跨第一电容器及第二电容器之电压应力的波形;及图13A所示为动态及静态钳制之间的泵浦输出电压比较之波形,而图13B及13C分别为该静态钳制状况中横跨该第一及第二电容器之电压应力的波形。 |
