电荷泵装置及其稳压方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种电荷泵装置，包括：电荷泵、稳压电容和切换控制模块，其中，所述电荷泵写操作准备阶段对稳压电容进行预充电；所述稳压电容，通过切换控制模块与电荷泵连接；切换控制模块，控制所述稳压电容与电荷泵的连接与断开。相应的，本发明专利技术还提供一种电荷泵装置的稳压方法，所述电荷泵装置包括电荷泵和稳压电容，写操作准备阶段对稳压电容进行预充电，当ｗｅｂ信号为低电平时，断开稳压电容与电荷泵的连接，以提升电荷泵的电压，当电荷泵电压被提升至参考电压时将稳压电容与电荷泵连接。电荷泵输出电压的上升时间和纹波现象都可以同时得到优化，在不影响减少纹波现象的情形下，可以减少上升时间，从而提高存储系统整体的性能。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及半导体存储
，特别涉及一种。
技术介绍
近年来，在半导体存储器迅速发展的过程中，由于DRAM、EEPROM、FLASH等先进存 储器具有高密度、低功耗和低价格的优点，已经成为了计算机、移动通信终端中普遍采用存 储装置。半导体存储器中，电荷泵是提供高压的电路模块，存储系统利用电荷泵输出的高 压把数据写进存储模块中，图1为传统的电荷泵装置的电路示意图，图2为图1中电荷泵装 置的信号时序图。但是，由于输出路径上的延时，输出的电压会产生无序的波动，即所谓的 “纹波”噪声(见图2中输出电压HV)，而这种“纹波”噪声将造成存储器操作时的不稳定， 影响器件的可靠性。因此，电荷泵工作时需要对其输出的电压进行稳压。通常，为了减少所述“纹波”噪声，一般需要在输出节点上增加稳压电容，如图所 示，输入电荷泵的PROG信号用来启动写操作的准备工作，例如，在准备工作中进行存储地 址(ADD)的选择(见图中椭圆虚线)。而Web信号用来驱动电荷泵，只有当所示Web信号输 入电荷泵的时候，电荷泵才开始工作，与此同时稳压电容(CfiltCT)、电容负载(Cltjad)和电流 负载(Iltjad)开始工作，其中，稳压电容可以起到减少“纹波”噪声的作用。然而问题在于，上述稳压电容又会增加电荷泵的上升时间(即提升电压的时间)， 从而直接影响整个存储器系统的操作时间，降低了系统的工作效率。
技术实现思路
本专利技术解决的问题是提供一种，避免稳压电容增加上升 时间，以改善系统工作效率降低的问题。为解决上述问题，本专利技术提供一种电荷泵装置，包括电荷泵、稳压电容和切换控 制模块，其中，所述电荷泵，写操作准备阶段对所述稳压电容进行预充电；所述稳压电容，通过所述切换控制模块与电荷泵连接；所述切换控制模块，控制所述稳压电容与电荷泵的连接与断开。所述切换控制模块包括比较器，判断电荷泵电压是否大于预先提供的参考电压， 如果是，则将所述稳压电容与电荷泵连接。所述的电荷泵装置还包括负载模块和负载控制模块，其中，所述负载模块通过所 述负载控制模块与电荷泵连接，所述负载控制模块，控制所述负载模块与电荷泵的连接与 断开。所述负载模块包括依次连接的电容负载和电流负载。所述切换控制模块输出控制信号来控制所述稳压电容与电荷泵的连接与断开，所 述控制信号CEN与所述比较器的比较结果信号HV_UP和电荷泵预充信号PROGST具有以下关系CEN = PRGST xnor HV_UP。相应的，本专利技术还提供一种电荷泵装置的稳压方法，所述电荷泵装置包括电荷泵 和稳压电容，写操作准备阶段对稳压电容进行预充电，当web信号为低电平时，断开稳压电容与电荷泵的连接，以提升电荷泵的电压，当电荷泵电压被提升至参考电压时将稳压电容与电荷泵连接。当电荷泵电压被提升至参考电压时将稳压电容与电荷泵连接，包括以下步骤提供参考电压， 判断电荷泵电压是否大于所述参考电压，如果是，则将稳压电容与电荷泵连接。所述电荷泵装置具有负载模块，所述方法还包括当web信号为低电平时将负载模 块与电荷泵连接。所述负载模块包括依次连接的电容负载和电流负载。所述断开稳压电容与电荷泵的连接、以及所述将稳压电容与电荷泵连接通过控制 信号CEN来实现，所述控制信号CEN与所述判断电荷泵电压是否大于所述参考电压的比较 结果信号HV_UP和电荷泵预充信号PROGST具有以下关系CEN = PRGST xnor HV_UP。与现有技术相比，上述技术方案具有以下优点所述，采用在写操作准备阶段(即写操作前)给稳压电 容预充的方式。在PROGST和Web之间，存储单元的选择(cellselection)和稳压电容的预 充一起进行，能够避免稳压电容增加上升时间，以改善系统工作效率降低的问题。电荷泵 输出电压的上升时间和纹波现象都可以同时得到优化，也即在不影响减少纹波现象的情形 下，可以减少上升时间，从而提高存储系统整体的性能。附图说明通过附图所示，本专利技术的上述及其它目的、特征和优势将更加清晰。在全部附图中 相同的附图标记指示相同的部分。并未刻意按实际尺寸等比例缩放绘制附图，重点在于示 出本专利技术的主旨。图1为传统的电荷泵装置的电路示意图；图2为图1中电荷泵装置的信号时序图；图3为本专利技术实施例中电荷泵装置的电路示意图；图4为图3中切换控制模块的电路示意图；图5为图3中电荷泵装置的信号时序图；图6为本专利技术实施例中电荷泵装置稳压方法的流程图。具体实施例方式为使本专利技术的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本专利技术 的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本专利技术，但是本专利技术还可以 采用其他不同于在此描述的其它方式来实施，因此本专利技术不受下面公开的具体实施例的限 制。其次，本专利技术结合示意图进行详细描述，在详述本专利技术实施例时，为便于说明，表 示装置结构的剖面图会不依一般比例作局部放大，而且所述示意图只是示例，其在此不应 限制本专利技术保护的范围。此外，在实际制作中应包含长度、宽度及深度的三维空间尺寸。正如
技术介绍
部分所述，传统的电荷泵装置通常为了减少“纹波”噪声，需要在输 出节点上增加稳压电容。然而问题在于，上述稳压电容又会增加电荷泵的上升时间(即提 升电压的时间)，从而直接影响整个存储器系统的操作时间，降低了系统的工作效率。传统的电荷泵电路都是只能在上升时间和减少纹波噪声之间寻求平衡，并不能够 单独进行优化。基于此，本专利技术提供一种电荷泵装置，其包括电荷泵、稳压电容和切换控制 模块，其中，所述电荷泵，写操作准备阶段对所述稳压电容进行预充电；所述稳压电容，通过 所述切换控制模块与电荷泵连接；所述切换控制模块，控制所述稳压电容与电荷泵的连接 与断开。以下结合附图详细说明本专利技术所述电荷泵装置的一个优选的实施例。图3为本发 明实施例中电荷泵装置的电路示意图，图4为图3中切换控制模块的电路示意图，图5为图 3中电荷泵装置的信号时序图。如图所示，电荷泵装置包括电荷泵11、稳压电容Cfilte和切换控制模块12，其中，所述电荷泵11，在写操作准备阶段对所述稳压电容Cfilte进行预充电；所述稳压电容Cfilte,，通过所述切换控制模块12与电荷泵11的HV节点连接；所述切换控制模块12，控制所述稳压电容Cfilte与电荷泵11的连接与断开。本实施例中，参照图4所示，所述切换控制模块12包括比较器121，用于判断电荷 泵11的输出电压HV是否大于预先提供的参考电压Vkef，如果是，则将所述稳压电容Cfilte与 电荷泵11的HV输出连接，起到稳压的作用，以减少纹波。该比较器121输入HV信号和参 考电压Vkef，而经过比较运算后输出HV_UP比较结果信号。所述切换控制模块12输出控制信号CEN来控制所述稳压电容Cfilte与电荷泵11 的连接与断开，所述控制信号CEN与所述比较器121的比较结果信号HV_UP和电荷泵11的 预充信号PROGST具有以下关系CEN = PRGST xnor HV_UP。可选的，所述的电荷泵装置还包括负载模块13和负载控制模块14，其中，所述负 载模块13通过所述负载控制模块14与电荷泵11的HV输出连接，而所述负载控制模块14， 用于控制所述负载模块13与电荷泵11的连接与断开。优选的，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电荷泵装置，其特征在于，包括：电荷泵、稳压电容和切换控制模块，其中，所述电荷泵，写操作准备阶段对所述稳压电容进行预充电；所述稳压电容，通过所述切换控制模块与电荷泵连接；所述切换控制模块，控制所述稳压电容与电荷泵的连接与断开。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：杨光军，
申请(专利权)人：上海宏力半导体制造有限公司，
类型：发明
国别省市：31[中国|上海]