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JP3394881B2 - Semiconductor integrated circuit device - Google Patents

Semiconductor integrated circuit device

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Publication number
JP3394881B2
JP3394881B2 JP04548897A JP4548897A JP3394881B2 JP 3394881 B2 JP3394881 B2 JP 3394881B2 JP 04548897 A JP04548897 A JP 04548897A JP 4548897 A JP4548897 A JP 4548897A JP 3394881 B2 JP3394881 B2 JP 3394881B2
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JP
Japan
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transistor
mos transistor
node
potential
source
Prior art date
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JP04548897A
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常明 布施
幸人 大脇
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Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
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Publication date
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Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明はチャージポンプ回路
等として用いる半導体集積回路装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a semiconductor integrated circuit device used as a charge pump circuit or the like.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、半導体集積回路の集積度の向上は
著しく、ギガビット級の半導体メモリでは1チップに数
億個の半導体素子が、64ビットのマイクロプロセッサ
ーでは1チップに数百万から1千万個の半導体素子が集
積されることになる。集積度の向上は素子の微細化によ
って達成され、ゲート長が0.1ミクロン以下のMOS
トランジスタが用いられるようになる。
2. Description of the Related Art In recent years, the degree of integration of semiconductor integrated circuits has been remarkably improved. In a gigabit class semiconductor memory, hundreds of millions of semiconductor elements are included in one chip, and in a 64-bit microprocessor, several millions to 1,000s of chips are included in one chip. Ten thousand semiconductor devices will be integrated. The improvement in the degree of integration is achieved by the miniaturization of devices, and the MOS with a gate length of 0.1 micron or less
Transistors will be used.

【0003】このような微細なMOSトランジスタにお
いては、ホットキャリア生成によるトランジスタ特性の
劣化やTDDB(Time Dependent Dielectric Breakdow
n )による絶縁膜破壊が起きる。また、チャネル長が短
くなることによるパンチスルー耐圧の低下を押さえるた
め、基板領域やチャネル領域の不純物濃度が高められる
と、ソース、ドレインの接合耐圧が低下し、素子の信頼
性が低下する。
In such a fine MOS transistor, deterioration of transistor characteristics due to generation of hot carriers and TDDB (Time Dependent Dielectric Breakdow).
Insulation film breakdown due to n) occurs. Further, in order to suppress the decrease in punch-through breakdown voltage due to the shortened channel length, if the impurity concentration in the substrate region and the channel region is increased, the junction breakdown voltage of the source and drain is reduced, and the reliability of the device is reduced.

【0004】これら微細素子の信頼性を維持するために
は、電源電圧を下げることが有効である。すなわち、ソ
ース・ドレイン間の横方向電界を弱めることによってホ
ットキャリアの発生を防ぎ、ゲート・基板間の縦方向電
界を弱めることによってTDDBを防ぐ。さらに、電源
電圧を下げることにより、ソース・基板間、ドレイン・
基板間の接合に加わる逆バイアスを低下させ、耐圧の低
下に対応させる。
In order to maintain the reliability of these fine elements, it is effective to lower the power supply voltage. That is, by weakening the horizontal electric field between the source and drain, generation of hot carriers is prevented, and by weakening the vertical electric field between the gate and the substrate, TDDB is prevented. Furthermore, by lowering the power supply voltage, between the source and substrate,
The reverse bias applied to the junction between the substrates is reduced to cope with the reduction in breakdown voltage.

【0005】半導体メモリーやマイクロプロセッサー
は、情報を記憶するメモリセルの他、論理演算を行う数
多くの論理ゲートから構成されている。集積度の向上に
伴い論理ゲートの数が増加すると、半導体チップで消費
される電力が増加する。消費電力が増加すると、近年普
及が著しい携帯電話等の携帯情報機器のバッテリーの寿
命が短くなり、使い勝手が悪くなってしまう。したがっ
て、携帯情報機器の普及に伴い、消費電力の少ない半導
体チップの要求が高まってきている。
Semiconductor memories and microprocessors are composed of memory cells for storing information and a large number of logic gates for performing logical operations. When the number of logic gates increases as the degree of integration increases, the power consumed by the semiconductor chip increases. When the power consumption increases, the life of the battery of portable information devices such as mobile phones, which has been remarkably popularized in recent years, becomes short, and the usability becomes poor. Therefore, with the spread of portable information devices, there is an increasing demand for semiconductor chips with low power consumption.

【0006】一般に、論理ゲートの消費電力Pは、P=
CVdd2 fで表される。ここで、Cは論理ゲートを構成
するMOSトランジスタの寄生容量及び真性容量並びに
配線容量の和、Vddは電源電圧、fは動作周波数であ
る。今、動作周波数fを一定とすると、消費電力を抑え
るためには、容量Cを減らすか電源電圧Vddを下げれば
よい。Cを減らすためには、論理回路を構成するMOS
トランジスタの数を減らす或いはMOSトランジスタの
ゲート幅を短くすることが有効である。また、消費電力
Pは電源電圧Vddの2乗に比例するため、電源電圧を下
げることは低消費電力化により有効である。
Generally, the power consumption P of a logic gate is P =
It is represented by CVdd 2 f. Here, C is the sum of parasitic capacitance, intrinsic capacitance and wiring capacitance of the MOS transistor forming the logic gate, Vdd is the power supply voltage, and f is the operating frequency. Now, assuming that the operating frequency f is constant, in order to suppress power consumption, the capacity C may be reduced or the power supply voltage Vdd may be lowered. In order to reduce C, MOS that constitutes a logic circuit
It is effective to reduce the number of transistors or shorten the gate width of MOS transistors. Further, since the power consumption P is proportional to the square of the power supply voltage Vdd, lowering the power supply voltage is effective in reducing power consumption.

【0007】ところで、半導体メモリーやマイクロプロ
セッサーでは、チップ内にチャージポンプ回路が設けら
れている。このチャージポンプ回路は、クロックを用い
て電荷を汲み上げ、所望の電圧を発生させるために必要
な回路である。例えば、ダイナミックメモリーではワー
ド線駆動回路や基板バイアス発生回路などに用いられ、
マイクロプロセッサーでは位相同期ループ回路などに用
いられる。
By the way, in semiconductor memories and microprocessors, a charge pump circuit is provided in a chip. This charge pump circuit is a circuit necessary for pumping up charges by using a clock and generating a desired voltage. For example, in dynamic memory, it is used for word line drive circuits and substrate bias generation circuits.
It is used in phase locked loop circuits in microprocessors.

【0008】図5は、電源電圧のほぼ2倍の電圧を発生
するチャージポンプ回路の例を示したものである。M7
は、ドレイン及びゲートが電源(電圧Vdd)に接続さ
れ、ソースがノードN3に接続され、基板(ボディ)が
接地(電圧Vss)されたNMOSトランジスタであり、
M8は、ドレイン及びゲートがノードN3に接続され、
ソースが出力(電圧Vout )に接続され、基板が接地
(電圧Vss)されたNMOSトランジスタである。M7
及びM8は、共通の同一導伝型基板上に形成されたバル
クトランジスタである。また、C4は一端がノードN3
に接続され、他端にクロックΦ1が入力するキャパシタ
である。
FIG. 5 shows an example of a charge pump circuit that generates a voltage approximately twice the power supply voltage. M7
Is an NMOS transistor having a drain and a gate connected to a power supply (voltage Vdd), a source connected to a node N3, and a substrate (body) grounded (voltage Vss).
The drain and gate of M8 are connected to the node N3,
It is an NMOS transistor whose source is connected to the output (voltage Vout) and whose substrate is grounded (voltage Vss). M7
And M8 are bulk transistors formed on the same common conductive type substrate. Also, one end of C4 is the node N3.
And a clock Φ1 is input to the other end of the capacitor.

【0009】以下、図5に示したチャージポンプ回路の
動作について、図6のタイミング図を使って説明する。
図6(a)〜(c)は、クロックΦ1が時刻t0 におい
てハイレベル(Vdd)、時刻t1 でロウレベル(Vs
s)、時刻t2 で再びハイレベルになるときの、ノード
N3及び出力の各電圧VN3及びVout 、並びにMOSト
ランジスタM7及びM8の各しきい値電圧Vth1 及びV
th2 の変化を示している。なお、ここでは、クロックΦ
1が入力してから十分時間が経過し、時刻t0 における
回路動作は安定状態(Vout がVdd以上)にあるものと
仮定する。
The operation of the charge pump circuit shown in FIG. 5 will be described below with reference to the timing chart of FIG.
6A to 6C, the clock Φ1 is at a high level (Vdd) at time t0 and at a low level (Vs at time t1).
s), when the voltage becomes high level again at time t2, the respective voltages VN3 and Vout of the node N3 and the output, and the respective threshold voltages Vth1 and Vth of the MOS transistors M7 and M8.
It shows the change of th2. Here, the clock Φ
It is assumed that a sufficient time has passed since 1 was input and the circuit operation at time t0 is in a stable state (Vout is Vdd or more).

【0010】時刻t1 でクロックΦ1がロウレベルにな
ると、キャパシタC4による容量結合によりノードN3
の電位VN3は低下する。そして、ノードN3の電圧VN3
が(Vdd−Vth1 )以下に低下するとMOSトランジス
タM7が導通するため、VN3は(Vdd−Vth1 )にクラ
ンプされる。トランジスタM7の基板電位はVss(=0
V)、ソース電位はVN3(=Vdd−Vth1 )であるた
め、バックバイアス効果により、Vth1 はバックバイア
スがかからないときのしきい値電圧Vth0 よりも高くな
る。このとき、出力Vout はVdd以上であるため、MO
SトランジスタM8は非導通であり、出力Vout は変化
しない。
When the clock Φ1 goes low at the time t1, the node N3 is capacitively coupled by the capacitor C4.
Potential VN3 of is decreased. Then, the voltage VN3 of the node N3
When (Vdd-Vth1) or less, the MOS transistor M7 becomes conductive, so that VN3 is clamped to (Vdd-Vth1). The substrate potential of the transistor M7 is Vss (= 0
V) and the source potential is VN3 (= Vdd-Vth1), the Vth1 becomes higher than the threshold voltage Vth0 when the back bias is not applied due to the back bias effect. At this time, since the output Vout is Vdd or more, MO
The S transistor M8 is non-conductive, and the output Vout does not change.

【0011】次に、時刻t2 でクロックΦ1がハイレベ
ルになると、キャパシタC4による容量結合によりノー
ドN3の電位VN3は上昇する。このとき、MOSトラン
ジスタM7は非導通であるため、ノードN3に汲み上げ
られた電荷がトランジスタM7を通して電源Vddの方に
流れることはない。ここで、クロックΦ1の振幅をVd
d、キャパシタC4の容量をCc4、ノードN3の寄生容
量をCp3とすると、ノードN3の電位上昇分V1 及びノ
ードN3の電位VN3は、 V1 =Vdd−ΔV1 VN3=Vdd−Vth1 +V1 =2Vdd−(Vth1 +ΔV1 ) ΔV1 =Cp3・Vdd/(Cc4+Cp3) となる。ノードN3の寄生容量がなければV1 =Vddで
あるが、寄生容量によってノードN3の電位VN3はVdd
よりΔV1 だけ減少する。出力電位Vout が(VN3−V
th2 )以下に低下するとMOSトランジスタM8が導通
するため、Voutは(VN3−Vth2 )となる。MOSト
ランジスタM8の基板電位はVss、ソース電位はVout
であるため、バックバイアス効果によりしきい値Vth2
はしきい値Vth0 より高くなる。
Next, when the clock Φ1 becomes high level at time t2, the potential VN3 of the node N3 rises due to capacitive coupling by the capacitor C4. At this time, since the MOS transistor M7 is non-conductive, the charge pumped to the node N3 does not flow to the power supply Vdd through the transistor M7. Here, the amplitude of the clock Φ1 is Vd
When the capacitance of the capacitor C4 is Cc4 and the parasitic capacitance of the node N3 is Cp3, the potential increase V1 of the node N3 and the potential VN3 of the node N3 are as follows: V1 = Vdd-.DELTA.V1 VN3 = Vdd-Vth1 + V1 = 2Vdd- (Vth1 + ΔV1) ΔV1 = Cp3 · Vdd / (Cc4 + Cp3). If there is no parasitic capacitance of the node N3, V1 = Vdd, but the potential VN3 of the node N3 is Vdd due to the parasitic capacitance.
By .DELTA.V1. Output potential Vout is (VN3-V
When it drops below th2), the MOS transistor M8 becomes conductive, so that Vout becomes (VN3−Vth2). The substrate potential of the MOS transistor M8 is Vss, and the source potential thereof is Vout.
Therefore, due to the back bias effect, the threshold Vth2
Becomes higher than the threshold value Vth0.

【0012】以上のように、従来のチャージポンプ回路
の出力電圧Vout は、 Vout =VN3−Vth2 =2Vdd−(Vth1 +ΔV1 +Vth2 ) であり、所望の電圧の2倍の電圧2Vddより(Vth1 +
ΔV1 +Vth2 )だけ低下する。
As described above, the output voltage Vout of the conventional charge pump circuit is: Vout = VN3−Vth2 = 2Vdd− (Vth1 + ΔV1 + Vth2), which is twice the desired voltage 2Vdd (Vth1 +
ΔV1 + Vth2).

【0013】素子の信頼性確保及び低消費電力化のため
に電源電圧を下げたとき、論理ゲートが誤動作しないよ
うにするためには、しきい値電圧を下げる必要があり、
これによって出力Vout の所望電位からの低下量を抑え
ることができる。しかしながら、MOSトランジスタM
7のしきい値電圧を下げすぎると、ノードN3の電位上
昇時のM7のカットオフ特性が悪くなり、汲み上げられ
た電荷がリーク電流となって電源に抜け、ノードN3の
電位上昇分V1 が減少してしまう。したがって、しきい
値電圧を十分下げることができないため、電源電圧を下
げたときのポンプの効率が低下することになる。また、
MOSトランジスタM8のしきい値電圧を下げすぎる
と、ノードN3の電位下降時のMOSトランジスタM8
のカットオフ特性が悪くなり、出力端の電荷がリーク電
流となってノードN3に抜けるため、出力電圧Vout が
減少してしまう。
It is necessary to lower the threshold voltage in order to prevent the logic gate from malfunctioning when the power supply voltage is lowered to secure the reliability of the element and reduce the power consumption.
As a result, the amount of decrease in the output Vout from the desired potential can be suppressed. However, the MOS transistor M
If the threshold voltage of 7 is lowered too much, the cutoff characteristic of M7 when the potential of the node N3 rises deteriorates, the pumped charge becomes a leak current and is discharged to the power supply, and the potential increase V1 of the node N3 decreases. Resulting in. Therefore, the threshold voltage cannot be lowered sufficiently, so that the efficiency of the pump is lowered when the power supply voltage is lowered. Also,
If the threshold voltage of the MOS transistor M8 is lowered too much, the MOS transistor M8 when the potential of the node N3 drops
Of the output terminal becomes a leak current and leaks to the node N3, resulting in a decrease in the output voltage Vout.

【0014】また、ノードN3の寄生容量は主にMOS
トランジスタM7のソース側の接合容量とMOSトラン
ジスタM8のドレイン側の接合容量との和であり、バル
クトランジスタの場合、この接合容量の和はゲート幅1
μm当たり数fFとなる。したがって、寄生容量による
電圧低下分ΔV1 を小さくするためには、キャパシタC
4の容量を大きくする必要があるが、これによりレイア
ウト面積の増加及び消費電力の増加が生じてしまう。
The parasitic capacitance of the node N3 is mainly MOS.
It is the sum of the junction capacitance on the source side of the transistor M7 and the junction capacitance on the drain side of the MOS transistor M8. In the case of a bulk transistor, the sum of the junction capacitance is the gate width 1
It is several fF per μm. Therefore, in order to reduce the voltage drop ΔV1 due to the parasitic capacitance, the capacitor C
Although it is necessary to increase the capacitance of No. 4, the layout area and power consumption increase.

【0015】具体的な数値例として、Vdd=3.3V、
Vth1 =0.8V,Vth2 =0.9V,Cp3=100f
F,Cc4=1pFとすると、 ΔV1 =0.3(V) Vout =2・3.3−0.8−0.3−0.9=4.6
(V) となる。したがって、所望の電圧(2Vdd=6.6V)
に対し約70%の電圧しか得ることができない。また、
電源電圧が0.5Vまで低下した場合、しきい値電圧を
Vth1 =0.3V,Vth2 =0.4Vと低く設定して
も、 ΔV1 =0.05(V) Vout =2・0.5−0.3−0.05−0.4=0.
25(V) となり、所望の電圧(2Vdd=1.0V)に対し25%
の電圧しか得ることができず、効率が大きく低下する。
As a concrete numerical example, Vdd = 3.3V,
Vth1 = 0.8V, Vth2 = 0.9V, Cp3 = 100f
Assuming that F and Cc4 = 1 pF, .DELTA.V1 = 0.3 (V) Vout = 2.3.3-0.8-0.3-0.9 = 4.6.
(V). Therefore, the desired voltage (2Vdd = 6.6V)
However, only about 70% of the voltage can be obtained. Also,
When the power supply voltage is reduced to 0.5V, even if the threshold voltages are set as low as Vth1 = 0.3V and Vth2 = 0.4V, ΔV1 = 0.05 (V) Vout = 2.0.5- 0.3-0.05-0.4 = 0.
25 (V), which is 25% of the desired voltage (2Vdd = 1.0V)
However, the efficiency is greatly reduced.

【0016】[0016]

【発明が解決しようとする課題】このように、従来のチ
ャージポンプ回路においては、低電圧化のためしきい値
電圧を下げようとすると、リーク電流が増加し、ポンプ
の効率が低下するという問題があった。また、基板領域
が共通のバルクトランジスタを用いた場合、寄生容量に
よるポンプの効率低下を防ぐため、大容量のキャパシタ
が必要になる。その結果、消費電力が増加し、レイアウ
ト面積が増加するという問題があった。
As described above, in the conventional charge pump circuit, when the threshold voltage is lowered in order to lower the voltage, the leak current increases and the pump efficiency lowers. was there. Further, when a bulk transistor having a common substrate region is used, a large-capacity capacitor is required in order to prevent the efficiency of the pump from being lowered due to parasitic capacitance. As a result, there is a problem that the power consumption increases and the layout area increases.

【0017】本発明の第1の目的は、MOSトランジス
タのしきい値電圧を制御することにより、チャージポン
プ回路の効率を高めることを可能とすることにある。ま
た、本発明の第2の目的は、MOSトランジスタの寄生
容量を小さくすることにより、小さな容量のキャパシタ
を用いても十分な容量結合比を得ることでき、チャージ
ポンプ回路の効率を高めることを可能とすることにあ
る。
A first object of the present invention is to control the threshold voltage of a MOS transistor so that the efficiency of the charge pump circuit can be improved. A second object of the present invention is to reduce the parasitic capacitance of the MOS transistor, so that a sufficient capacitance coupling ratio can be obtained even with a capacitor having a small capacitance, and the efficiency of the charge pump circuit can be improved. To do so.

【0018】[0018]

【課題を解決するための手段】本発明に係る半導体集積
回路装置は、ゲート及びドレインが電源部に接続されソ
ースが第1のノードに接続された第1導電型の第1のM
OSトランジスタと、ゲート及びドレインが前記第1の
ノードに接続されソースが出力部に接続された第1導電
型の第2のMOSトランジスタと、前記第1のノードと
第1のクロック供給部との間に設けられた第1のキャパ
シタと、前記第1のMOSトランジスタのボディ電位及
び前記第2のMOSトランジスタのボディ電位を制御す
るボディ電位制御手段とを有し、前記ボディ電位制御手
段は、前記第1のMOSトランジスタのソース及びドレ
インの電位よりも昇圧された電位を前記第1のMOSト
ランジスタのボディに供給する手段を含むことを特徴と
する。
In a semiconductor integrated circuit device according to the present invention, a first conductivity type first M having a gate and a drain connected to a power supply section and a source connected to a first node.
An OS transistor, a second MOS transistor of a first conductivity type having a gate and a drain connected to the first node and a source connected to an output section, and the first node and the first clock supply section. the first capacitor and, possess a body potential controlling means for controlling the body potential and the body potential of the second MOS transistor of said first MOS transistor, the body potential controlling hand provided between
The stage includes a source and a drain of the first MOS transistor.
The potential boosted above the in potential is applied to the first MOS transistor.
It is characterized by including means for supplying to the body of the transistor .

【0019】[0019]

【0020】また、前記ボディ電位制御手段は、例え
ば、ゲート、ドレイン及びボディが前記電源部に接続さ
れソースが前記第1のMOSトランジスタのボディに接
続された第1導電型の第3のMOSトランジスタと、ゲ
ート、ドレイン及びボディが前記第1のMOSトランジ
スタのボディに接続されソースが第2のノードに接続さ
れた第1導電型の第4のMOSトランジスタと、ソース
が前記第2のノードに接続されゲート及びボディが前記
第1のMOSトランジスタのボディに接続されドレイン
が前記第2のMOSトランジスタのボディに接続された
第2導電型の第5のMOSトランジスタと、ソースが前
記電源部に接続されゲート及びボディが前記第1のMO
Sトランジスタのボディに接続されドレインが前記第2
のMOSトランジスタのボディに接続された第1導電型
の第6のMOSトランジスタと、前記第1のMOSトラ
ンジスタのボディと第2のクロック供給部との間に設け
られた第2のキャパシタと、前記第2のノードと前記第
1のクロック供給部との間に設けられた第3のキャパシ
タとにより構成する。
The body potential control means may be, for example, a third MOS transistor of the first conductivity type in which a gate, a drain and a body are connected to the power supply section and a source is connected to the body of the first MOS transistor. A fourth MOS transistor of the first conductivity type having a gate, a drain and a body connected to the body of the first MOS transistor and a source connected to the second node, and a source connected to the second node A fifth MOS transistor of the second conductivity type having a gate and a body connected to the body of the first MOS transistor and a drain connected to the body of the second MOS transistor; and a source connected to the power supply unit. The gate and body are the first MO
The drain is connected to the body of the S-transistor
A sixth MOS transistor of the first conductivity type connected to the body of the first MOS transistor, a second capacitor provided between the body of the first MOS transistor and a second clock supply section, The third capacitor is provided between the second node and the first clock supply section.

【0021】この場合、前記第1のクロック供給部に供
給されるクロックと前記第2のクロック供給部に供給さ
れるクロックとを互いに逆相となるようにすることが好
ましい。
In this case, it is preferable that the clock supplied to the first clock supply section and the clock supplied to the second clock supply section have opposite phases.

【0022】前記発明によれば、各MOSトランジスタ
のボディ電位を制御して、非導通時のMOSトランジス
タのしきい値電圧を高くするとともに、導通時のMOS
トランジスタのしきい値電圧を低くすることにより(N
MOSトランジスタの場合、PMOSトランジスタの場
合にはその逆)、出力電圧の低下分の少ない効率のよい
チャージポンプ回路を得ることができる。
According to the above invention, the body potential of each MOS transistor is controlled to increase the threshold voltage of the MOS transistor in the non-conducting state, and the MOS transistor in the conducting state.
By lowering the threshold voltage of the transistor (N
In the case of a MOS transistor, the reverse is true in the case of a PMOS transistor), and it is possible to obtain an efficient charge pump circuit with less decrease in output voltage.

【0023】また、前記発明において、前記第1及び第
2のMOSトランジスタ並びに前記第3乃至第6のMO
Sトランジスタを基板上に絶縁層を介して形成された半
導体層上(例えばSOI基板上)に形成することが好ま
しい。
Also, in the above invention, the first and second MOS transistors and the third to sixth MO transistors are also provided.
It is preferable that the S transistor is formed over a semiconductor layer (for example, over an SOI substrate) formed over the substrate with an insulating layer interposed therebetween.

【0024】このような基板上にMOSトランジスタを
形成することにより、各トランジスタのボディ領域が各
トランジスタ毎に分離されるため、各トランジスタのボ
ディ電位を各トランジスタ毎に制御することができ、前
述の作用効果を容易に得ることができる。また、MOS
トランジスタのソース/ドレイン接合容量をバルクトラ
ンジスタに比べて大幅に小さくすることができるため、
小さな容量のキャパシタを用いてチャージポンプ回路を
構成しても十分な容量結合比を得ることができ、チャー
ジポンプ回路の効率を向上させることができるととも
に、レイアウト面積の増加や消費電力の増加を抑えるこ
とができる。
By forming a MOS transistor on such a substrate, the body region of each transistor is separated for each transistor, so that the body potential of each transistor can be controlled for each transistor. The effects can be easily obtained. Also, MOS
Since the source / drain junction capacitance of a transistor can be made significantly smaller than that of a bulk transistor,
Even if the charge pump circuit is configured using a small capacity capacitor, a sufficient capacitance coupling ratio can be obtained, the efficiency of the charge pump circuit can be improved, and an increase in layout area and power consumption can be suppressed. be able to.

【0025】[0025]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態につい
て、図面を参照して説明する。図1は、本発明に係るチ
ャージポンプ回路の基本的構成例について示した図であ
る。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a diagram showing a basic configuration example of a charge pump circuit according to the present invention.

【0026】M1は、ドレイン及びゲートが電源(電圧
Vdd)に接続され、ソースがノードN1に接続され、ボ
ディがボディ電位制御回路CNTに接続されたNMOS
トランジスタであり、M2は、ドレイン及びゲートがノ
ードN1に接続され、ソースが出力(電圧Vout )に接
続され、ボディがボディ電位制御回路CNTに接続され
たNMOSトランジスタである。NMOSトランジスタ
M1及びM2は、ボディ領域がトランジスタ毎に分離さ
れるSOI基板等を用いて形成されている。C1は、一
端がノードN1に接続され、他端にクロックΦ1が入力
するキャパシタである。
The drain and gate of M1 are connected to the power supply (voltage Vdd), the source is connected to the node N1, and the body is connected to the body potential control circuit CNT.
The transistor M2 is an NMOS transistor having a drain and a gate connected to the node N1, a source connected to the output (voltage Vout), and a body connected to the body potential control circuit CNT. The NMOS transistors M1 and M2 are formed using an SOI substrate or the like whose body region is separated for each transistor. C1 is a capacitor whose one end is connected to the node N1 and whose other end receives the clock Φ1.

【0027】図6に示した従来技術との違いは、MOS
トランジスタM1及びM2がSOI基板等に形成された
トランジスタである点と、これらのトランジスタのボデ
ィがボディ電位制御回路CNTに接続されている点であ
る。
The difference from the prior art shown in FIG.
The transistors M1 and M2 are transistors formed on an SOI substrate or the like, and the bodies of these transistors are connected to the body potential control circuit CNT.

【0028】図2は、本発明に係るチャージポンプ回路
の第1の具体的構成例について示した図である。本例で
は、NMOSトランジスタM1及びM2のボディ電位を
それぞれNMOSトランジスタM1及びM2のゲートで
制御している。
FIG. 2 is a diagram showing a first specific structural example of the charge pump circuit according to the present invention. In this example, the body potentials of the NMOS transistors M1 and M2 are controlled by the gates of the NMOS transistors M1 and M2, respectively.

【0029】クロックΦ1がロウレベル(接地電位Vs
s) のとき、トランジスタM1のソースはノードN1側
であるため、ボディ電位はソースに対して正のバイアス
となり、トランジスタM1のしきい値電圧はVtho (バ
ックバイアスがかからないときのしきい値電圧)より低
くなる。また、トランジスタM2のソースもノードN1
側であるため、ボディ電位とソース電位とは等しく、ト
ランジスタM2のしきい値電圧はVtho である。
The clock Φ1 is low level (ground potential Vs
s), since the source of the transistor M1 is on the node N1 side, the body potential becomes a positive bias with respect to the source, and the threshold voltage of the transistor M1 is Vtho (threshold voltage when no back bias is applied). Will be lower. The source of the transistor M2 is also the node N1.
Since it is on the side, the body potential and the source potential are equal, and the threshold voltage of the transistor M2 is Vtho.

【0030】クロックΦ1がハイレベル(電源電位Vd
d) のときは、トランジスタM1のソースは電源Vdd側
であるため、ボディ電位とソース電位とは等しく、トラ
ンジスタM1のしきい値電圧はVtho である。また、ト
ランジスタM2のソースは出力Vout 側であるため、ボ
ティ電位はソースに対して正のバイアスとなり、トラン
ジスタM2のしきい値電圧はVtho より低くなる。
Clock Φ1 is at high level (power supply potential Vd
In the case of d), since the source of the transistor M1 is on the power supply Vdd side, the body potential and the source potential are equal, and the threshold voltage of the transistor M1 is Vtho. Since the source of the transistor M2 is on the output Vout side, the body potential has a positive bias with respect to the source, and the threshold voltage of the transistor M2 becomes lower than Vtho.

【0031】したがって、トランジスタM1及びM2の
しきい値電圧はどちらも、非導通時にはVtho となり、
導通時にはVtho より低くなる。この低下したしきい値
電圧をVth3 とすると、出力電圧Vout は、 Vout =2Vdd−2Vth3 −ΔV2 となる。ここで、ΔV2 はノードN1の寄生容量による
電圧低下分であり、ノードN1の寄生容量をCp1、キャ
パシタC1の容量をCc1とすると、 ΔV2 =Cp1・Vdd/(Cc1+Cp1) となる。
Therefore, the threshold voltages of the transistors M1 and M2 are both Vtho when not conducting,
When conducting, it becomes lower than Vtho. When the lowered threshold voltage is Vth3, the output voltage Vout is Vout = 2Vdd-2Vth3-ΔV2. Here, .DELTA.V2 is a voltage drop due to the parasitic capacitance of the node N1, and assuming that the parasitic capacitance of the node N1 is Cp1 and the capacitance of the capacitor C1 is Cc1, .DELTA.V2 = Cp1.Vdd / (Cc1 + Cp1).

【0032】SOI基板に形成されたトランジスタのソ
ース/ドレインの底面は厚い酸化膜で覆われているた
め、接合容量はバルクトランジスタのおよそ1/10で
ある。そこで、ノードN1の寄生容量Cp1を図5に示し
た従来技術におけるノードN3の寄生容量の1/10の
10fF、キャパシタC1の容量Cc1を1pFとする
と、Vdd=0.5V、Vtho =0.2V、Vth3 =0.
1VのときのΔV2 及びVout は、 ΔV2 =0.005(V) Vout =2・0.5−2・0.1−0.005=0.7
95(V) になる。よって、ポンプの効率は約80%となり、従来
技術を用いた場合に比べて大幅に増加する。
Since the bottom surfaces of the source / drain of the transistor formed on the SOI substrate are covered with a thick oxide film, the junction capacitance is about 1/10 of that of the bulk transistor. Therefore, assuming that the parasitic capacitance Cp1 of the node N1 is 10 fF which is 1/10 of the parasitic capacitance of the node N3 in the prior art shown in FIG. 5 and the capacitance Cc1 of the capacitor C1 is 1 pF, Vdd = 0.5V and Vtho = 0.2V , Vth3 = 0.
ΔV2 and Vout at 1 V are ΔV2 = 0.005 (V) Vout = 2 · 0.5−2 · 0.1−0.005 = 0.7
It becomes 95 (V). Therefore, the efficiency of the pump is about 80%, which is a great increase compared to the case of using the conventional technique.

【0033】図3は、本発明に係るチャージポンプ回路
の第2の具体的構成例について示した図である。図2に
示した第1の具体的構成例では、Vth3 をVtho より低
くするためには、ボディ・ソース間電圧を正にする必要
があるため、Vth3 を0Vより高くする必要がある。し
たがって、出力のしきい値電圧ドロップをなくすことは
できない。そこで、第2の具体的構成例では、出力のし
きい値電圧ドロップをなくすような構成を採用してい
る。すなわち、NMOSトランジスタM1及びM2の導
通時のしきい値電圧を0V以下にし、NMOSトランジ
スタM1及びM2の非導通時のときのしきい値電圧を0
Vより高くするように、ボディ電位制御回路を構成して
いる。
FIG. 3 is a diagram showing a second specific configuration example of the charge pump circuit according to the present invention. In the first specific configuration example shown in FIG. 2, in order to make Vth3 lower than Vtho, it is necessary to make the body-source voltage positive. Therefore, Vth3 needs to be higher than 0V. Therefore, the threshold voltage drop of the output cannot be eliminated. Therefore, in the second specific configuration example, a configuration that eliminates the threshold voltage drop of the output is adopted. That is, the threshold voltage when the NMOS transistors M1 and M2 are conductive is set to 0 V or less, and the threshold voltage when the NMOS transistors M1 and M2 are non-conductive is 0.
The body potential control circuit is configured to be higher than V.

【0034】M3は、ドレイン、ゲート及びボディが電
源(電圧Vdd)に接続され、ソースがNMOSトランジ
スタM1のボディB1に接続されたNMOSトランジス
タであり、M4は、ドレイン、ゲート及びボディがNM
OSトランジスタM1のボディB1に接続され、ソース
がノードN2に接続されたNMOSトランジスタであ
り、M5は、ソースがノードN2に接続され、ゲート及
びボディがNMOSトランジスタM1のボディB1に接
続され、ドレインがNMOSトランジスタM2のボディ
B2に接続されたPMOSトランジスタであり、M6
は、ドレインがNMOSトランジスタM2のボディB2
に接続され、ゲート及びボディがNMOSトランジスタ
M1のボディB1に接続され、ソースが電源(電圧Vd
d)に接続されたNMOSトランジスタである。MOS
トランジスタM1〜M6は、ボディ領域がトランジスタ
毎に分離されるSOI基板等を用いて形成されている。
C2は、一端がトランジスタM1のボディB1に接続さ
れ、他端にクロックΦ2が入力するキャパシタであり、
C3は、一端がノードN2に接続され、他端にクロック
Φ1が入力するキャパシタである。
M3 is an NMOS transistor whose drain, gate and body are connected to the power supply (voltage Vdd) and whose source is connected to the body B1 of the NMOS transistor M1. M4 is NM whose drain, gate and body are NM.
The NMOS transistor is connected to the body B1 of the OS transistor M1 and the source is connected to the node N2. M5 has a source connected to the node N2, a gate and a body connected to the body B1 of the NMOS transistor M1, and a drain connected to the drain. A PMOS transistor M6 connected to the body B2 of the NMOS transistor M2.
Is the body B2 of the drain of the NMOS transistor M2
, The gate and body are connected to the body B1 of the NMOS transistor M1, and the source is the power supply (voltage Vd
It is an NMOS transistor connected to d). MOS
The transistors M1 to M6 are formed using an SOI substrate or the like in which the body region is separated for each transistor.
C2 is a capacitor whose one end is connected to the body B1 of the transistor M1 and whose other end receives the clock Φ2,
C3 is a capacitor whose one end is connected to the node N2 and whose other end receives the clock Φ1.

【0035】以下、図3に示したチャージポンプ回路の
動作について、図4に示したタイミング図を参照して説
明する。図4(a)〜(d)は、クロックΦ1が時刻t
0 においてハイレベル(電源電位Vdd)、時刻t1 でロ
ウレベル(接地電位Vss)、時刻t2 で再びハイレベル
になり、クロックΦ2がクロックΦ1の反転信号(逆相
信号)である場合について、ノードN1及びN2の電
位、トランジスタM1及びM2のボディB1及びB2の
電位、出力電位Vout 、トランジスタM1及びM2のし
きい値電圧の変化示したものである。なお、ここでは、
クロックΦ1及びΦ2が入力してから十分時間が経過
し、時刻t0 における回路動作は安定状態(Vout がV
dd以上)にあるものと仮定する。
The operation of the charge pump circuit shown in FIG. 3 will be described below with reference to the timing chart shown in FIG. In FIGS. 4A to 4D, the clock Φ1 is at time t.
In the case where the clock Φ2 is a high level (power supply potential Vdd) at 0, a low level (ground potential Vss) at time t1, and a high level again at time t2, and the clock Φ2 is an inverted signal (reverse-phase signal) of the clock Φ1, the node N1 and It shows changes in the potential of N2, the potentials of the bodies B1 and B2 of the transistors M1 and M2, the output potential Vout, and the threshold voltage of the transistors M1 and M2. In addition, here
Sufficient time has elapsed since the clocks Φ1 and Φ2 were input, and the circuit operation at time t0 is in a stable state (Vout is V
dd or more).

【0036】時刻t0 からt1 では、クロックΦ2はロ
ウレベルであるため、Vth4 をMOSトランジスタM3
のしきい値電圧とすると、トランジスタM1のボディB
1の電位が(Vdd−Vth4 )以下に低下するとトランジ
スタM3が導通するため、ボディB1の電位VB1は、 VB1=Vdd−Vth4 にクランプされる。
From time t0 to t1, since the clock Φ2 is at low level, Vth4 is set to the MOS transistor M3.
, The body B of the transistor M1
When the potential of 1 drops below (Vdd-Vth4), the transistor M3 becomes conductive, and the potential VB1 of the body B1 is clamped to VB1 = Vdd-Vth4.

【0037】時刻t1 でクロックΦ2がロウレベルから
ハイレベルに変化すると、キャパシタC2による容量結
合により、ボディB1の電位VB1は、 VB1=2Vdd−(Vth4 +ΔV3 ) まで上昇する。ここで、ΔV3 は寄生容量による電圧低
下分であり、キャパシタC2の容量をCc2、ボディB1
の寄生容量をCpb1 とすると、 ΔV3 =Cpb1 ・Vdd/(Cc2+Cpb1 ) となる。
When the clock Φ2 changes from the low level to the high level at the time t1, the potential VB1 of the body B1 rises to VB1 = 2Vdd− (Vth4 + ΔV3) due to the capacitive coupling by the capacitor C2. Here, ΔV3 is the amount of voltage drop due to the parasitic capacitance, and the capacitance of the capacitor C2 is Cc2 and the body B1 is
If the parasitic capacitance of Cpb1 is Cpb1, then ΔV3 = Cpb1.Vdd / (Cc2 + Cpb1).

【0038】このとき、クロックΦ1はロウレベルであ
るため、ノードN1はトランジスタM1により充電され
るが、ボディB1の電位はトランジスタM1のソース電
位より高いため、トランジスタM1のしきい値電圧Vth
1 はVtho (バックバイアスがかからないときのしきい
値電圧)より低下する。したがって、このときのしきい
値電圧が0V以下になるようにトランジスタM1のチャ
ネルプロファイルを設定しておけば、ノードN1の電位
VN1は、 VN1=Vdd まで充電される。
At this time, since the clock Φ1 is at the low level, the node N1 is charged by the transistor M1. However, since the potential of the body B1 is higher than the source potential of the transistor M1, the threshold voltage Vth of the transistor M1.
1 becomes lower than Vtho (threshold voltage when no back bias is applied). Therefore, if the channel profile of the transistor M1 is set so that the threshold voltage at this time becomes 0 V or less, the potential VN1 of the node N1 is charged to VN1 = Vdd.

【0039】また、クロックΦ1がロウレベルであるた
め、Vth5 をMOSトランジスタM4のしきい値電圧と
すると、ノードN2の電位VN2はM4を通して、 VN2=2Vdd−(Vth4 +ΔV3 +Vth5 ) まで充電される。
Further, since the clock Φ1 is at the low level, if Vth5 is the threshold voltage of the MOS transistor M4, the potential VN2 of the node N2 is charged to VN2 = 2Vdd− (Vth4 + ΔV3 + Vth5) through M4.

【0040】また、トランジスタM5は非導通、トラン
ジスタM6は導通であるため、ボディB2の電位VB2
は、 VB2=Vdd になる。このとき、出力電位Vout はVddより高く、ト
ランジスタM2が非導通であるため、Vout は変化しな
い。
Since the transistor M5 is non-conductive and the transistor M6 is conductive, the potential VB2 of the body B2.
Becomes VB2 = Vdd. At this time, since the output potential Vout is higher than Vdd and the transistor M2 is non-conductive, Vout does not change.

【0041】次に、時刻t2 でΦ1がハイレベル、Φ2
がロウレベルになると、ボディB1の電位VB1は、 VB1=Vdd−Vth4 にクランプされ、キャパシタC1による容量結合により
ノードN1の電位はVddより高い値に上昇する。このと
き、トランジスタM1は非導通であるため、ノードN1
に汲み上げられた電荷がトランジスタM1を通して電源
Vddの方に流れることはない。ここで、キャパシタC1
の容量をCc1、ノードN1の寄生容量をCpn1 とする
と、ノードN1の電位上昇分V1 及びノードN1の電位
VN1は、 V1 =Vdd−ΔV2 VN1=Vdd+V1 =2Vdd−ΔV2 ΔV2 =Cpn1 ・Vdd/(Cc1+Cpn1 ) となる。
Next, at time t2, Φ1 is high level, Φ2
Becomes low level, the potential VB1 of the body B1 is clamped to VB1 = Vdd-Vth4, and the potential of the node N1 rises to a value higher than Vdd due to capacitive coupling by the capacitor C1. At this time, since the transistor M1 is non-conductive, the node N1
The electric charge pumped to the power supply Vdd does not flow through the transistor M1 toward the power supply Vdd. Here, the capacitor C1
Is Cc1 and the parasitic capacitance of the node N1 is Cpn1, the potential increase V1 of the node N1 and the potential VN1 of the node N1 are as follows: ).

【0042】また、Φ1がハイレベルであるため、キャ
パシタC3による容量結合により、ノードN2の電位V
N2は、 VN2=3Vdd−(Vth4 +ΔV3 +Vth5 +ΔV4 ) に上昇する。ΔV4 は寄生容量よる電位低下分であり、
キャパシタC3の容量をCc3、ノードN2の寄生容量を
Cpn2 とすると、 ΔV4 =Cpn2 ・Vdd/(Cc3+Cpn2 ) となる。
Further, since Φ1 is at the high level, the potential V of the node N2 is caused by the capacitive coupling by the capacitor C3.
N2 rises to VN2 = 3Vdd- (Vth4 + ΔV3 + Vth5 + ΔV4). ΔV4 is the potential drop due to parasitic capacitance,
When the capacitance of the capacitor C3 is Cc3 and the parasitic capacitance of the node N2 is Cpn2, ΔV4 = Cpn2Vdd / (Cc3 + Cpn2).

【0043】また、M5は導通、M6は非導通であるた
め、ボディB2の電位はVN2に等しくなる。ボディB2
の電位はトタンジスタM2のソース電位であるVout よ
り高いため、トランジスタM2のしきい値電圧Vth2 は
Vtho より低下する。したがって、このときのしきい値
電圧が0V以下になるようにトランジスタM2のチャネ
ルプロファイルを設定しておけば、出力電位Vout は、 Vout =2Vdd−ΔV2 まで充電される。
Since M5 is conducting and M6 is non-conducting, the potential of the body B2 becomes equal to VN2. Body B2
Is higher than Vout which is the source potential of the transistor M2, the threshold voltage Vth2 of the transistor M2 is lower than Vtho. Therefore, if the channel profile of the transistor M2 is set so that the threshold voltage at this time becomes 0 V or less, the output potential Vout is charged to Vout = 2Vdd-ΔV2.

【0044】そこで、第1の具体的構成例の場合と同
様、SOI基板上に形成されたトランジスタの接合容量
がバルクトランジスタのおよそ1/10とし、ノードN
1の寄生容量Cpn1 を10fF、キャパシタC1の容量
Cc1を1pFとすると、電源電圧Vdd=0.5Vの場合
には、 Vout =2・0.5−0.005=0.995(V) となり、所望の出力電圧Vdd=1.0(V)とほぼ同程
度の出力電圧を得ることができる。
Therefore, as in the case of the first specific configuration example, the junction capacitance of the transistor formed on the SOI substrate is set to about 1/10 of that of the bulk transistor, and the node N
Assuming that the parasitic capacitance Cpn1 of 1 is 10 fF and the capacitance Cc1 of the capacitor C1 is 1 pF, when the power supply voltage Vdd = 0.5 V, Vout = 2.0.5−0.005 = 0.995 (V), It is possible to obtain an output voltage that is substantially the same as the desired output voltage Vdd = 1.0 (V).

【0045】なお、上記第1及び第2の具体的構成例を
組み合わせてチャージポンプ回路を実現することも可能
である。例えば、トランジスタM1のボディを第1の具
体的構成例(図2)のように制御するとともにトランジ
スタM2のボディを第2の具体的構成例(図3)のよう
に制御してもよいし、トランジスタM1のボディを第2
の具体的構成例(図3)のように制御するとともにトラ
ンジスタM2のボディを第1の具体的構成例(図2)の
ように制御してもよい。
It is also possible to realize a charge pump circuit by combining the first and second specific structural examples. For example, the body of the transistor M1 may be controlled as in the first specific configuration example (FIG. 2) and the body of the transistor M2 may be controlled as in the second specific configuration example (FIG. 3). Second body of transistor M1
The specific configuration example (FIG. 3) and the body of the transistor M2 may be controlled as in the first specific configuration example (FIG. 2).

【0046】また、上記実施形態では、トランジスタM
1〜M4及びM6をNMOSトランジスタ、トランジス
タM5をPMOSトランジスタとしたが、これとは逆
に、トランジスタM1〜M4及びM6をPMOSトラン
ジスタ、トランジスタM5をNMOSトランジスタで構
成してもよい。その他、本発明はその主旨を逸脱しない
範囲内において種々変形して実施可能である。
In the above embodiment, the transistor M
Although 1 to M4 and M6 are NMOS transistors and the transistor M5 is a PMOS transistor, conversely, the transistors M1 to M4 and M6 may be PMOS transistors and the transistor M5 may be an NMOS transistor. In addition, the present invention can be variously modified and implemented within a range not departing from the gist thereof.

【0047】[0047]

【発明の効果】本発明によれば、各MOSトランジスタ
のボディ電位を制御することにより、出力電圧の低下分
の少ない効率のよいチャージポンプ回路を得ることが可
能となる。また、各MOSトランジスタを基板上に絶縁
層を介して形成された半導体層上(例えばSOI基板
上)に形成することにより、MOSトランジスタの寄生
容量を大幅に低減することができ、チャージポンプ回路
のより一層の効率向上をはかることが可能となる。
According to the present invention, by controlling the body potential of each MOS transistor, it is possible to obtain an efficient charge pump circuit with a small decrease in output voltage. Further, by forming each MOS transistor on the semiconductor layer (for example, on the SOI substrate) formed on the substrate via the insulating layer, the parasitic capacitance of the MOS transistor can be significantly reduced, and the charge pump circuit It is possible to further improve efficiency.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明に係るチャージポンプ回路の基本的構成
例を示した図。
FIG. 1 is a diagram showing a basic configuration example of a charge pump circuit according to the present invention.

【図2】本発明に係るチャージポンプ回路の第1の具体
的構成例を示した図。
FIG. 2 is a diagram showing a first specific configuration example of a charge pump circuit according to the present invention.

【図3】本発明に係るチャージポンプ回路の第2の具体
的構成例を示した図。
FIG. 3 is a diagram showing a second specific configuration example of the charge pump circuit according to the present invention.

【図4】図3のチャージポンプ回路の動作を示したタイ
ミング図。
FIG. 4 is a timing chart showing the operation of the charge pump circuit of FIG.

【図5】従来技術に係るチャージポンプ回路の構成例を
示した図。
FIG. 5 is a diagram showing a configuration example of a charge pump circuit according to a conventional technique.

【図6】図5のチャージポンプ回路の動作を示したタイ
ミング図。
6 is a timing diagram showing the operation of the charge pump circuit of FIG.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

M1…第1のMOSトランジスタ M2…第2のMOSトランジスタ M3…第3のMOSトランジスタ M4…第4のMOSトランジスタ M5…第5のMOSトランジスタ M6…第6のMOSトランジスタ C1…第1のキャパシタ C2…第2のキャパシタ C3…第3のキャパシタ N1…第1のノード N2…第2のノード M1 ... First MOS transistor M2 ... second MOS transistor M3 ... Third MOS transistor M4 ... Fourth MOS transistor M5 ... Fifth MOS transistor M6 ... Sixth MOS transistor C1 ... first capacitor C2 ... second capacitor C3 ... Third capacitor N1 ... first node N2 ... second node

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 ゲート及びドレインが電源部に接続され
ソースが第1のノードに接続された第1導電型の第1の
MOSトランジスタと、ゲート及びドレインが前記第1
のノードに接続されソースが出力部に接続された第1導
電型の第2のMOSトランジスタと、前記第1のノード
と第1のクロック供給部との間に設けられた第1のキャ
パシタと、前記第1のMOSトランジスタのボディ電位
及び前記第2のMOSトランジスタのボディ電位を制御
するボディ電位制御手段とを有し、 前記ボディ電位制御手段は、前記第1のMOSトランジ
スタのソース及びドレインの電位よりも昇圧された電位
を前記第1のMOSトランジスタのボディに供給する手
段を含むことを特徴とする半導体集積回路装置。
1. A first conductivity type first MOS transistor having a gate and a drain connected to a power supply section and a source connected to a first node; and a gate and a drain connected to the first MOS transistor.
A second MOS transistor of the first conductivity type, the source of which is connected to the node and the source of which is connected to the output section, and the first capacitor which is provided between the first node and the first clock supply section. A body potential control means for controlling a body potential of the first MOS transistor and a body potential of the second MOS transistor, wherein the body potential control means comprises the first MOS transistor.
Potential boosted higher than the source and drain potential
To supply the body of the first MOS transistor
A semiconductor integrated circuit device comprising a stage .
【請求項2】 前記ボディ電位制御手段は、ゲート、ド
レイン及びボディが前記電源部に接続されソースが前記
第1のMOSトランジスタのボディに接続された第1導
電型の第3のMOSトランジスタと、ゲート、ドレイン
及びボディが前記第1のMOSトランジスタのボディに
接続されソースが第2のノードに接続された第1導電型
の第4のMOSトランジスタと、ソースが前記第2のノ
ードに接続されゲート及びボディが前記第1のMOSト
ランジスタのボディに接続されドレインが前記第2のM
OSトランジスタのボディに接続された第2導電型の第
5のMOSトランジスタと、ソースが前記電源部に接続
されゲート及びボディが前記第1のMOSトランジスタ
のボディに接続されドレインが前記第2のMOSトラン
ジスタのボディに接続された第1導電型の第6のMOS
トランジスタと、前記第1のMOSトランジスタのボデ
ィと第2のクロック供給部との間に設けられた第2のキ
ャパシタと、前記第2のノードと前記第1のクロック供
給部との間に設けられた第3のキャパシタとを有するこ
とを特徴とする請求項1に記載の半導体集積回路装置。
2. The third MOS transistor of the first conductivity type, wherein the body potential control means has a gate, a drain and a body connected to the power supply section and a source connected to the body of the first MOS transistor, A fourth MOS transistor of the first conductivity type having a gate, a drain and a body connected to the body of the first MOS transistor and a source connected to the second node; and a source connected to the second node and a gate And the body is connected to the body of the first MOS transistor and the drain is the second M
A fifth MOS transistor of the second conductivity type connected to the body of the OS transistor, a source connected to the power supply unit, a gate and a body connected to the body of the first MOS transistor, and a drain connected to the second MOS. Sixth MOS of the first conductivity type connected to the body of the transistor
A transistor, a second capacitor provided between the body of the first MOS transistor and a second clock supply section, and a second capacitor provided between the second node and the first clock supply section. The semiconductor integrated circuit device according to claim 1, further comprising a third capacitor.
【請求項3】 前記第1のクロック供給部に供給される
クロックと前記第2のクロック供給部に供給されるクロ
ックとは互いに逆相であることを特徴とする請求項2に
記載の半導体集積回路装置。
3. The semiconductor integrated device according to claim 2, wherein the clocks supplied to the first clock supply unit and the clocks supplied to the second clock supply unit have opposite phases to each other. Circuit device.
【請求項4】 前記第1及び第2のMOSトランジスタ
は、基板上に絶縁層を介して形成された半導体層上に形
成されていることを特徴とする請求項1乃至3のいずれ
かに記載の半導体集積回路装置。
4. The first and second MOS transistors are formed on a semiconductor layer formed on a substrate with an insulating layer interposed therebetween, according to any one of claims 1 to 3. Semiconductor integrated circuit device.
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