本发明专利技术公开了一种SONOS EEPROM VPOS PUMP输出电压产生电路及控制方法，所述电路包含：电荷泵模块，包含不少于4个的多个电荷泵电路，所述的多个电荷泵之间具有不少于3个的开关；所述的多个开关能通过外部控制信号进行选择性的开启和闭合，以改变所述的多个级联的电荷泵电路之间的连接状态，实现模块内部中电荷泵电路之间并联和串联的切换，使电路满足在高电压输出及强驱动能力的不同状态输出需求，实现了对存储器多个工作模式更好的支持。现了对存储器多个工作模式更好的支持。现了对存储器多个工作模式更好的支持。
【技术实现步骤摘要】
SONOS EEPROM VPOS PUMP输出电压产生电路及控制方法
[0001]本专利技术涉及半导体器件设计制造领域，特别是指一种SONOS EEPROM VPOS PUMP输出电压产生电路及控制方法。
技术介绍
[0002]在存储器件中，存储单元的读、写、擦除都涉及到不同的操作电压，尤其是擦除操作，其编程电压往往还高于电源能够提供的电压。Pump（电荷泵）电路，也称为开关电容式电压变换器，是一种利用“快速”（flying）或“泵送”电容（非电感或变压器）来储能的DC
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DC变换器，通过电容对电荷的积累效应产生高压，使电流由低电势流向高电势。通俗来讲就是给电容充电，把电容从充电电路取下以隔离充进的电荷，然后连接到另一个电路上，传递刚才隔离的电荷。在FLASH器件中，其功能是利用“泵送电容”将电源电压升压至所需擦写电压, FLASH产品需要电荷泵充电电路提供擦写电源。 FLASH器件中的PUMP电路是用多个电容来完成电压的提升。
[0003]SONOS存储单元其等效电路结构如图1所示，包含一个存储管SONOS管和一个选择管FNPASS管，其擦写需要用到PUMP高压：高电平VPOS=7V；低电平VNEG=
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4V；在read时，字线WL=VDD。随着VDD的降低，WL用VDD电压就不太合适，会严重抑制SONOS存储管的电流。
[0004]在VTP测试的P cell margin模式下，在该测试模式，如图2所示，从TP PAD外灌电压给VTP，此时VTP电压为0＜VTP＜2V。VTP电压经NCH5管传输到左侧存储单元中的SONOS管 Gate端（WLS）。为了能充分传输外灌电压到WLS端，NCH5管的栅电压VDD_MARG≥VTP+Vthn。该电压需要PUMP来产生。
[0005]因此，需要一个高于VDD的电压，选择用PUMP产生一个电压VPOS_R，提供给字线WL。
技术实现思路
[0006]本专利技术所要解决的技术问题在于提供一种SONOS EEPROM VPOS PUMP输出电压产生电路及控制方法，能输出更高的工作电压。
[0007]为解决上述问题，本专利技术所述的一种SONOS EEPROM VPOS PUMP输出电压产生电路及控制方法，包含：电荷泵模块，包含不少于4个的多个电荷泵电路，所述的多个电荷泵之间具有不少于3个的开关；所述的多个开关能通过外部控制信号进行选择性的开启和闭合，以改变所述的多个级联的电荷泵电路之间的连接状态，实现模块内部中电荷泵电路之间并联和串联的切换；所述的电荷泵模块包含输入端IN和第一输出端，即VPOS节点；第一电阻、第二电阻以及第三电阻，所述第一电阻和第二电阻、第三电阻依次串
联，第一电阻和第二电阻的串联节点为第一节点，第二电阻和第三电阻的串联节点为第二节点VP2；所述第一电阻的另一端接地；第一NMOS管与第一PMOS管，并接于所述的第一输出端与第三电阻的第一端之间；所述的第一NMOS管的栅、漏短接并与所述第一PMOS管的源极以及所述的第一输出端连接，所述第一NMOS管的源极与所述第一PMOS管的漏极以及所述第三电阻的第一端连接，形成第三节点VP1；所述的第一PMOS管的栅极接第一控制信号RDEN；第二NMOS管及第二PMOS管，所述第二PMOS管的源极与所述第一输出端相连，所述第二PMOS管的栅极接第二控制信号TM_VTP_B，所述第二PMOS管的漏极为第二输出端；第三PMOS管的漏极及源极分别跨接于所述第三电阻的两端，即第二节点与第三节点之间，所述第三PMOS的栅极接第三控制信号RDEN_B；所述第三控制信号RDEN_B与所述第一控制信号RDEN互为相反信号；所述第二NMOS管的栅、漏短接后与所述第一输出端相连，所述第二NMOS的源极为第三输出端。
[0008]进一步地，所述的电荷泵模块中，当所述的多个开关将所述的多个电荷泵电路串联起来时，所述的电荷泵模块能在内部将所述的多个电荷泵电路进行逐级依次级联，能输出更高的电压；当所述的多个开关将所述的多个电荷泵电路并联起来时，所述的电荷泵模块能输出更大的电流，具有更强的驱动能力。
[0009]进一步地，所述第一电阻和第二电阻的连接节点，还连接电荷泵模块的比较器上，同基准电压VREF作比较。
[0010]本专利技术所述的SONOS EEPROM VPOS PUMP输出电压产生电路的控制方法，所述的输出电压包括高压擦写电压、读电压以及测试模式电压；所述的高压擦写电压，通过外部控制信号控制多个开关的开启或闭合，将所述的电荷泵模块内部的多个电荷泵电路进行逐级级联，实现电荷泵模块最高的输出电压；此时第一控制信号RDEN为低电平，使得第一PMOS管为导通状态，第三控制信号RDEN_B为高电平，第三PMOS为关闭状态，第一输出端的电压由所述第一电阻，第二电阻和第三电阻的阻值来决定；所述的读电压，此时对存储单元进行读操作；此时通过外部控制信号控制多个开关的开启和闭合，将所述的电荷泵模块内部的多个电荷泵电路形成并联结构，包括先串后并的形式；此时该状态下的电荷泵模块具有更强的驱动能力，此时第一输出端的电压由第一电阻和第二电阻的阻值，以及第一NMOS管决定；测试模式下，所述的测试模式电压，在保持读电压的状态下，再通过第二控制信号为低电平使得第二PMOS管为导通状态，此时第二输出端的电压等于第一输出端电压，控制存储单元中VTP电压到存储管的栅极。
[0011]所述的第二NMOS管为二极管接法，能对所述第一输出端的电压实现一个阈值电压的压降，读数据时提供给存储单元的字线。
[0012]通过调整所述的第一NMOS管的源极电压，使得第一NMOS管的漏极电压，即VPOS电压，比源极电压高一个阈值电压，在测试模式时，此VPOS电压能用于控制选择管的电压传输。
[0013]本专利技术所述的SONOS EEPROM VPOS PUMP输出电压产生电路及控制方法，在电荷泵
电路中增加多个开关及控制模块，实现对多个电荷泵电路的连接状态的改变，在高电压输出及强驱动能力的不同状态切换，满足不同的输出需要，实现了对存储器多个工作模式更好的支持。
附图说明
[0014]图1 是存储器存储单元的等效电路图。
[0015]图2 是存储器存储单元在测试摸下的连接状态图。
[0016]图3 是本专利技术实施例在电荷泵模块内部的连接示意图。
[0017]图4 是本专利技术测试模式下的电荷泵模块输出电压反馈控制电路。
[0018]图5 是本专利技术SONOS EEPROM VPOS PUMP输出电压产生电路的结构示意图。
实施方式
[0019]以下结合附图给出本专利技术的具体实施方式，对本专利技术中的技术方案进行清楚、完整的描述，但本专利技术不限于以下的实施方式。显然，所描述的实施例是本专利技术的一部分实施例，而不是全部的实施例。根据下面说明和权利要求书，本专利技术的优点和特征将更清楚。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比率，仅用于方便、明晰地辅助说明本本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种SONOS EEPROM VPOS PUMP输出电压产生电路，其特征在于：包含：电荷泵模块，包含不少于4个的多个电荷泵电路，所述的多个电荷泵之间具有不少于3个的开关；所述的多个开关能通过外部控制信号进行选择性的开启和闭合，以改变所述的多个级联的电荷泵电路之间的连接状态，实现模块内部中电荷泵电路之间并联和串联的切换；所述的电荷泵模块包含输入端和第一输出端；第一电阻、第二电阻以及第三电阻，所述第一电阻和第二电阻、第三电阻依次串联，第一电阻和第二电阻的串联节点为第一节点，第二电阻和第三电阻的串联节点为第二节点；所述第一电阻的另一端接地；第一NMOS管与第一PMOS管，并接于所述的第一输出端与第三电阻的第一端之间；所述的第一NMOS管的栅、漏短接并与所述第一PMOS管的源极以及所述的第一输出端连接，所述第一NMOS管的源极与所述第一PMOS管的漏极以及所述第三电阻的第一端连接，形成第三节点；所述的第一PMOS管的栅极接第一控制信号RDEN；第二NMOS管及第二PMOS管，所述第二PMOS管的源极与所述第一输出端相连，所述第二PMOS管的栅极接第二控制信号TM_VTP_B，所述第二PMOS管的漏极为第二输出端；第三PMOS管的漏极及源极分别跨接于所述第三电阻的两端，即第二节点与第三节点之间，所述第三PMOS的栅极接第三控制信号RDEN_B；所述第三控制信号RDEN_B与所述第一控制信号RDEN互为相反信号；所述第二NMOS管的栅、漏短接后与所述第一输出端相连，所述第二NMOS的源极为第三输出端。2.如权利要求1所述的SONOS EEPROM VPOS PUMP输出电压产生电路，其特征在于：所述的电荷泵模块中，当所述的多个开关将所述的多个电荷泵电路串联起来时，所述的电荷泵模块能在内部将所述的多个电荷泵电路进行逐级依次级联，能输出更高的电压；当所述的多个开关将所述的多个电荷泵电路并联起来时，所述的电荷泵模块能输出更大的电流，具有更强的驱动能力。3.如权利要...
【专利技术属性】
技术研发人员：傅俊亮，姚翔，
申请(专利权)人：上海华虹宏力半导体制造有限公司，
类型：发明
国别省市：
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