專利名稱：半導(dǎo)體集成電路以及包括其的電子設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種半導(dǎo)體集成電路和一種包括該半導(dǎo)體集成電路 的電子設(shè)備，具體涉及一種包括電荷泵的半導(dǎo)體集成電路和一種包括 該半導(dǎo)體集成電路的電子設(shè)備。
背景技術(shù)：
例如移動(dòng)電話或數(shù)碼相機(jī)的由電池驅(qū)動(dòng)的電子設(shè)備包括電荷泵， 該電荷泵對(duì)例如來(lái)自電池的電壓進(jìn)行升壓。電荷泵以預(yù)定的電壓升壓 因子對(duì)輸入電壓進(jìn)行升壓，并輸出升壓后的電壓。對(duì)于電壓升壓因子，實(shí)現(xiàn)了例如l、 1.5和2的因子(參見日本專利待審公開No. 2005-80395 (專利文獻(xiàn)l))。例如，當(dāng)在電荷泵中設(shè)置電壓升壓因子為1.5時(shí)，需要向電荷泵 提供為輸出電流1.5倍的電流。因此，需要使電荷泵輸出等于或稍大于 希望獲得的電壓值的電壓作為輸出電壓，以減小功耗。期望以各種不 同的方式實(shí)現(xiàn)電壓升壓因子。圖10是示出了實(shí)現(xiàn)電壓升壓因子1、 1.5和2的典型電荷泵的配置 圖。參考圖IO，該電荷泵包括開關(guān)SW1-SW9、外部端子T1-T4、外部端 子T0UT、電容器C1和C2以及電容器C0UT。開關(guān)SW1-SW9形成于半導(dǎo)體集 成電路內(nèi)。每一個(gè)電容器位于半導(dǎo)體集成電路外，并通過(guò)外部端子與 半導(dǎo)體集成電路中的開關(guān)相連。圖ll是示出了實(shí)現(xiàn)電壓升壓因子l、 1.33、 1.5和2的典型電荷泵 的配置圖。參考圖ll，該電荷泵包括開關(guān)SW1-SW14、外部端子T1-T6、 外部端子T0UT、電容器C1-C3以及電容器COUT。如同圖10所示的電荷泵， 開關(guān)SW1-SW14形成于半導(dǎo)體集成電路內(nèi)。每一個(gè)電容器位于半導(dǎo)體集 成電路外，并通過(guò)外部端子與半導(dǎo)體集成電路中的開關(guān)相連。
同樣，如果典型電荷泵還意在實(shí)現(xiàn)1.33的電壓升壓因子，例如除 了電壓升壓因子l、 1.5和2之外，則需要半導(dǎo)體集成電路還包括5個(gè)開 關(guān)和兩個(gè)外部端子，導(dǎo)致半導(dǎo)體集成電路的芯片面積增加。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的是提供一種半導(dǎo)體集成電路，該電路能夠提供更多 的電壓升壓因子并能夠防止芯片面積的增大，還提供了一種包括該半 導(dǎo)體集成電路的電子設(shè)備。根據(jù)本發(fā)明一方面的半導(dǎo)體集成電路是與第一電容器、第二電容 器、第三電容器以及第四電容器電氣相連的半導(dǎo)體集成電路，包括 第一開關(guān)，其第一端子與第一電勢(shì)的節(jié)點(diǎn)相連，第二端子與第一電容 器的第一端子電氣相連；第二開關(guān)，其第一端子與第一電勢(shì)的節(jié)點(diǎn)相 連，第二端子與第一電容器的第二端子電氣相連；第三開關(guān)，其第一 端子與第一電容器的第一端子電氣相連，第二端子與第四電容器的第 一端子電氣相連；第四開關(guān)，其第一端子與第一電容器的第二端子電 氣相連，第二端子與小于第一電勢(shì)的第二電勢(shì)的節(jié)點(diǎn)相連；第五開關(guān)， 其第一端子與第一電容器的第二端子電氣相連，第二端子與第二電容 器的第一端子電氣相連；第六開關(guān)，其第一端子與第一電勢(shì)的節(jié)點(diǎn)相 連，第二端子與第二電容器的第一端子電氣相連；第七開關(guān)，其第一 端子與第一電勢(shì)的節(jié)點(diǎn)相連，第二端子與第二電容器的第二端子電氣 相連；第八開關(guān)，其第一端子與第二電容器的第一端子電氣相連，第 二端子與第四電容器的第一端子電氣相連；第九開關(guān)，其第一端子與 第二電容器的第二端子電氣相連，第二端子與第二電勢(shì)的節(jié)點(diǎn)相連； 第十開關(guān)，其第一端子與第二電容器的第二端子電氣相連，第二端子 與第三電容器的第一端子電氣相連；以及第十一開關(guān)，其第一端子與 第一電容器的第二端子電氣相連，第二端子與第三電容器的第一端子 電氣相連。第三電容器的第二端子與第二電勢(shì)的節(jié)點(diǎn)相連。優(yōu)選地，所述半導(dǎo)體集成電路還包括在第一狀態(tài)和第二狀態(tài)之間 交替切換的控制電路，其中，在第一狀態(tài)中，第一開關(guān)、第五開關(guān)和 第十開關(guān)中的每一個(gè)處于導(dǎo)通狀態(tài)，而第二開關(guān)、第三開關(guān)、第四開
關(guān)、第六開關(guān)、第七開關(guān)、第八幵關(guān)、第九開關(guān)和第十一開關(guān)中的每一個(gè)處于斷開狀態(tài)；在第二狀態(tài)中，第二開關(guān)、第三開關(guān)、第七開關(guān)和第八開關(guān)中的每一個(gè)處于導(dǎo)通狀態(tài)，而第一開關(guān)、第四開關(guān)、第五 開關(guān)、第六幵關(guān)、第九開關(guān)、第十開關(guān)和第十一開關(guān)中的每一個(gè)處于 斷開狀態(tài)。優(yōu)選地，所述半導(dǎo)體集成電路還包括在第一狀態(tài)和第二狀態(tài)之間 交替切換的控制電路，其中，在第一狀態(tài)中，第二開關(guān)、第三開關(guān)、 第六開關(guān)和第十開關(guān)中的每一個(gè)處于導(dǎo)通狀態(tài)，而第一開關(guān)、第四開 關(guān)、第五開關(guān)、第七開關(guān)、第八開關(guān)、第九開關(guān)和第十一開關(guān)中的每一個(gè)處于斷開狀態(tài)；在第二狀態(tài)中，第一開關(guān)、第七開關(guān)、第八幵關(guān) 和第十一開關(guān)中的每一個(gè)處于導(dǎo)通狀態(tài)，而第二開關(guān)、第三開關(guān)、第 四開關(guān)、第五開關(guān)、第六開關(guān)、第九開關(guān)和第十開關(guān)中的每一個(gè)處于 斷開狀態(tài)。根據(jù)本發(fā)明一方面的電子設(shè)備包括第一電容器；第二電容器； 第三電容器；第四電容器；以及半導(dǎo)體集成電路。所述半導(dǎo)體集成電 路包括第一開關(guān)，其第一端子與第一電勢(shì)的節(jié)點(diǎn)相連，第二端子與 第一電容器的第一端子電氣相連；第二開關(guān)，其第一端子與第一電勢(shì) 的節(jié)點(diǎn)相連，第二端子與第一電容器的第二端子電氣相連；第三開關(guān)， 其第一端子與第一電容器的第一端子電氣相連，第二端子與第四電容 器的第一端子電氣相連；第四開關(guān)，其第一端子與第一電容器的第二 端子電氣相連，第二端子與小于第一電勢(shì)的第二電勢(shì)的節(jié)點(diǎn)相連；第 五開關(guān)，其第一端子與第一電容器的第二端子電氣相連，第二端子與 第二電容器的第一端子電氣相連；第六開關(guān)，其第一端子與第一電勢(shì) 的節(jié)點(diǎn)相連，第二端子與第二電容器的第一端子電氣相連；第七開關(guān)， 其第一端子與第一電勢(shì)的節(jié)點(diǎn)相連，第二端子與第二電容器的第二端 子電氣相連；第八開關(guān)，其第一端子與第二電容器的第一端子電氣相 連，第二端子與第四電容器的第一端子電氣相連；第九開關(guān)，其第一 端子與第二電容器的第二端子電氣相連，第二端子與第二電勢(shì)的節(jié)點(diǎn)相連；第十開關(guān)，其第一端子與第二電容器的第二端子電氣相連，第 二端子與第三電容器的第一端子電氣相連；以及第十一開關(guān)，其第一 端子與第一電容器的第二端子電氣相連，第二端子與第三電容器的第一端子電氣相連。第三電容器的第二端子與第二電勢(shì)的節(jié)點(diǎn)相連。根據(jù)本發(fā)明，能夠?qū)崿F(xiàn)更多電壓升壓因子且防止芯片面積增大。 根據(jù)下文結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的詳細(xì)描述，本發(fā)明的上述和其他目的、特征、方面和優(yōu)點(diǎn)將會(huì)變得更加明顯。


圖l是示出了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的電子設(shè)備的配置圖。圖2是示出了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的電荷泵的配置圖。圖3是示出了當(dāng)根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的電荷泵的輸出電壓為輸入電 壓的l. 33倍時(shí)開關(guān)的第一狀態(tài)圖。圖4是示出了當(dāng)根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的電荷泵的輸出電壓為輸入電 壓的l. 33倍時(shí)開關(guān)的第二狀態(tài)圖。圖5是示出了當(dāng)根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的電荷泵的輸出電壓為輸入電 壓的l. 5倍時(shí)開關(guān)的第一狀態(tài)圖。圖6是示出了當(dāng)根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的電荷泵的輸出電壓為輸入電 壓的l. 5倍時(shí)開關(guān)的第二狀態(tài)圖。圖7是示出了當(dāng)根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的電荷泵的輸出電壓為輸入電 壓的2. 0倍時(shí)開關(guān)的第一狀態(tài)圖。圖8是示出了當(dāng)根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的電荷泵的輸出電壓為輸入電 壓的2. 0倍時(shí)開關(guān)的第二狀態(tài)圖。圖9是示出了當(dāng)根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的電荷泵的輸出電壓為輸入電 壓的1.0倍時(shí)開關(guān)的狀態(tài)圖。圖10是示出了實(shí)現(xiàn)電壓升壓因子1、 1.5、 2的典型電荷泵的配置圖。圖ll是示出了實(shí)現(xiàn)電壓升壓因子l、 1.33、 1.5、 2的典型電荷泵 的配置圖。
具體實(shí)施方式
后文將參考附圖攝述本發(fā)明的實(shí)施例。需要指出，附圖中相同或 相應(yīng)的部分具有相同的附圖標(biāo)記，并且不重復(fù)對(duì)此的描述。 [配置和基本操作]圖l是示出了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的電子設(shè)備的配置圖。參考圖l， 電子設(shè)備201包括半導(dǎo)體集成電路101、電容器(第一至第三電容器)C1-C3以及電容器(第四電容器)C0UT。半導(dǎo)體集成電路101包括控制 電路51、開關(guān)部分52、外部端子T1-T5以及外部端子T0UT。電容器C1-C3、 電容器C0UT以及開關(guān)部分52形成了電荷泵301。半導(dǎo)體集成電路101與電容器C1、電容器C2、電容器C3和電容器 C0UT電氣相連。注意，可以采納電容器C1-C3包括在半導(dǎo)體集成電路101 中這種配置?？刂齐娐?1根據(jù)設(shè)置的電壓升壓因子，控制開關(guān)部分52中包括的多個(gè)開關(guān)中每一個(gè)開關(guān)的導(dǎo)通和斷開狀態(tài)，由此以電壓升壓因子對(duì)從 電勢(shì)為VIN的節(jié)點(diǎn)提供的輸入電壓VIN進(jìn)行升壓，以產(chǎn)生輸出電壓VOUT。 圖2是示出了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的電荷泵的配置圖。參考圖2，開 關(guān)部分52包括開關(guān)(第一至第H^—開關(guān))SW1-SW11。例如，開關(guān)SW1-SW11 中的每一個(gè)是MOS (金屬氧化物半導(dǎo)體)晶體管。可以采納電勢(shì)VIN由 半導(dǎo)體集成電路101產(chǎn)生的配置，或是電勢(shì)VIN在半導(dǎo)體集成電路lOl 外產(chǎn)生的配置。開關(guān)SW1的第一端子與電勢(shì)VIN的節(jié)點(diǎn)相連，第二端子與電容器C1 的第一端子電氣相連。開關(guān)SW2的第一端子與電勢(shì)VIN的節(jié)點(diǎn)相連，第 二端子與電容器C1的第二端子電氣相連。開關(guān)SW3的第一端子與電容器 C1的第一端子電氣相連，第二端子與電容器C0UT的第一端子電氣相連。 開關(guān)SW4的第一端子與電容器C1的第二端子電氣相連，第二端子與小于 電勢(shì)VIN的地電勢(shì)的節(jié)點(diǎn)相連。開關(guān)SW5的第一端子與電容器C1的第二 端子電氣相連，第二端子與電容器C2的第一端子電氣相連。開關(guān)SW6 的第一端子與電勢(shì)VIN的節(jié)點(diǎn)相連，第二端子與電容器C2的第一端子電 氣相連。開關(guān)SW7的第一端子與電勢(shì)VIN的節(jié)點(diǎn)相連，第二端子與電容 器C2的第二端子電氣相連。開關(guān)SW8的第一場(chǎng)子與電容器C2的第一端子 電氣相連，第二端子與電容器COUT的第一墻子電氣相連。開關(guān)SW9的第
一端子與電容器C2的第二端子電氣相連，第二端子與地電勢(shì)的節(jié)點(diǎn)相連。開關(guān)SW10的第一端子與電容器C2的第二端子電氣相連，第二端子 與電容器C3的第一端子電氣相連。開關(guān)SW11的第一端子與電容器C1的 第二端子電氣相連，第二端子與電容器C3的第一端子電氣相連。電容 器C3的第二端子以及電容器C0UT的第二端子均與地電勢(shì)的節(jié)點(diǎn)相連。[操作]下文對(duì)根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的電荷泵輸出電壓時(shí)的操作進(jìn)行描述。圖3是示出了當(dāng)根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的電荷泵的輸出電壓為輸入電 壓的l. 33倍時(shí)開關(guān)的第一狀態(tài)圖。參考圖3，控制電路51維持開關(guān)部分52處于第一狀態(tài)。換句話說(shuō)， 控制電路51維持開關(guān)SW1、開關(guān)SW5和開關(guān)SW10中的每一個(gè)處于導(dǎo)通狀 態(tài)，而維持開關(guān)SW2、開關(guān)SW3、開關(guān)SW4、開關(guān)SW6、開關(guān)SW7、開關(guān)SW8、 開關(guān)SW9和開關(guān)SW11中的每一個(gè)處于斷開狀態(tài)?？刂齐娐?1維持開關(guān)部分52處于第一狀態(tài)，由此把輸入電壓VIN X1/3施加到電容器C1-C3中的每一個(gè)，以對(duì)電容器C1-C3進(jìn)行充電。圖4是示出了當(dāng)根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的電荷泵的輸出電壓為輸入電 壓的l. 33倍時(shí)開關(guān)的第二狀態(tài)圖。參考圖4，控制電路51維持開關(guān)部分52處于第二狀態(tài)。換句話說(shuō)， 控制電路51維持開關(guān)SW2、開關(guān)SW3、開關(guān)SW7以及開關(guān)SW8中的每一個(gè) 處于導(dǎo)通狀態(tài)，而維持開關(guān)SW1、開關(guān)SW4、開關(guān)SW5、開關(guān)SW6、開關(guān) SW9、開關(guān)SW10以及開關(guān)SW11中的每一個(gè)處于斷開狀態(tài)。控制電路51維持開關(guān)部分52處于第二狀態(tài)，由此把電容器C1和C2 并聯(lián)，以相對(duì)于充電時(shí)相反的方向施加輸入電壓VIN，從而釋放電容器 C1和C2中存儲(chǔ)的電荷。因此，輸出電壓V0UT等于輸入電壓VINX4/3， 這通過(guò)把輸入電壓VINX 1/3與輸入電壓VIN相加而獲得，即大約為輸入 電壓的1.33倍?？刂齐娐?1在開關(guān)部分52的第一狀態(tài)和第二狀態(tài)之間交替切換， 由此重復(fù)對(duì)電容器C1和C2進(jìn)行充電，并對(duì)電容，1和C2^行放電，從 而從電荷泵301輸出大約是輸入電壓VIN的1. 33倍的電壓作為輸出電壓
V0UTo圖5是示出了當(dāng)根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的電荷泵的輸出電壓為輸入電 壓的l. 5倍時(shí)開關(guān)的第一狀態(tài)圖。參考圖5，控制電路51維持開關(guān)部分52處于第一狀態(tài)。換句話說(shuō)， 控制電路51維持開關(guān)SW2、開關(guān)SW3、開關(guān)SW6和開關(guān)SW10中的每一個(gè)處 于導(dǎo)通狀態(tài)，而維持開關(guān)SW1、開關(guān)SW4、開關(guān)SW5、開關(guān)SW7、開關(guān)SW8、 開關(guān)SW9和幵關(guān)SW11中的每一個(gè)處于斷開狀態(tài)?？刂齐娐?1維持開關(guān)部分52處于第一狀態(tài)，由此把輸入電壓VIN X1/2施加到電容器C2和C3中的每一個(gè)，以對(duì)電容器C2和C3進(jìn)行充電。圖6是示出了當(dāng)根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的電荷泵的輸出電壓為輸入電 壓的1.5倍時(shí)開關(guān)的第二狀態(tài)圖。參考圖6，控制電路51維持開關(guān)部分52處于第二狀態(tài)。換句話說(shuō)， 控制電路51維持開關(guān)SW1、開關(guān)SW7、開關(guān)SW8以及開關(guān)SW11中的每一個(gè) 處于導(dǎo)通狀態(tài)，而維持開關(guān)SW2、開關(guān)SW3、開關(guān)SW4、開關(guān)SW5、開關(guān) SW6、開關(guān)SW9以及開關(guān)SW10中的每一個(gè)處于斷開狀態(tài)?？刂齐娐?1維持開關(guān)部分52處于第二狀態(tài)，由此把輸入電壓VIN X1/2施加到電容器C1和C3中的每一個(gè)，并對(duì)電容器C1和C3進(jìn)行充電， 另外，把輸入電壓VIN以相對(duì)于充電時(shí)相反的方向施加到電容器C2，從 而釋放電容器C2中存儲(chǔ)的電荷。因此，輸出電壓VOUT等于輸入電壓VIN XI. 5，這通過(guò)把輸入電壓VINX1/2與輸入電壓VIN相加而獲得?？刂齐娐?1在開關(guān)部分52的第一狀態(tài)和第二狀態(tài)之間交替切換， 由此重復(fù)電容器C1的放電和電容器C2的充電，以及電容器C1的充電和 電容器C2的放電，從而從電荷泵301輸出輸入電壓VIN的1.5倍的電壓作 為輸出電壓VOUT。換句話說(shuō)，控制電路51使開關(guān)部分52再次進(jìn)入第一狀態(tài)，由此把 輸入電壓VINX1/2施加到電容器C2和C3中的每一個(gè)，對(duì)電容器C2和C3 進(jìn)行充電，另夕卜，把輸入電壓VIN以相對(duì)于充電時(shí)相反的方向施加到電 容器C1，從而釋放電容器C1中存儲(chǔ)的電荷。因此，輸出電壓VOUT等于 輸入電壓VINX 1. 5，這通過(guò)把輸入電壓VINX 1/2與輸入電壓VIN擔(dān)加面 獲得。利用這種配置，能夠?qū)﹄娙萜鰿1和C2中的一個(gè)進(jìn)行充電，同時(shí)對(duì) 電容器C1和C2中的另一個(gè)進(jìn)行放電，因此可以防止輸出電壓VOUT在負(fù) 載消耗大功率時(shí)或其他情況下降低。圖7是示出了當(dāng)根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的電荷泵的輸出電壓為輸入電 壓的2.0倍時(shí)開關(guān)的第一狀態(tài)圖。參考圖7，控制電路51維持開關(guān)部分52處于第一狀態(tài)。換句話說(shuō)， 控制電路51維持開關(guān)SW1、開關(guān)SW4、開關(guān)SW7和開關(guān)SW8中的每一個(gè)處 于導(dǎo)通狀態(tài)，而維持開關(guān)SW2、開關(guān)SW3、開關(guān)SW5、開關(guān)SW6、開關(guān)SW9、 開關(guān)SW10和開關(guān)SW11中的每一個(gè)處于斷開狀態(tài)?？刂齐娐?1維持開關(guān)部分52處于第一狀態(tài)，由此把輸入電壓VIN 施加到電容器C1，以對(duì)電容器C1進(jìn)行充電。圖8是示出了當(dāng)根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的電荷泵的輸出電壓為輸入電 壓的2. O倍時(shí)開關(guān)的第二狀態(tài)圖。參考圖8，控制電路51維持開關(guān)部分52處于第二狀態(tài)。換句話說(shuō)， 控制電路51維持開關(guān)SW2、開關(guān)SW3、開關(guān)SW6以及開關(guān)SW9中的每一個(gè) 處于導(dǎo)通狀態(tài)，而維持開關(guān)SW1、開關(guān)SW4、幵關(guān)SW5、開關(guān)SW7、開關(guān) SW8、開關(guān)SW10以及開關(guān)SW11中的每一個(gè)處于斷開狀態(tài)?？刂齐娐?1維持開關(guān)部分52處于第二狀態(tài)，由此把輸入電壓VIN 施加到電容器C2，以對(duì)電容器C2進(jìn)行充電，另外，把輸入電壓VIN以相 對(duì)于充電時(shí)相反的方向施加到電容器C1，從而釋放電容器C1中存儲(chǔ)的 電荷。因此，輸出電壓V0UT等于輸入電壓VINX2.0，這通過(guò)把輸入電 壓VIN與輸入電壓VIN相加而獲得。控制電路51在開關(guān)部分52的第一狀態(tài)和第二狀態(tài)之間交替切換， 由此重復(fù)電容器C1的充電和電容器C2的放電，以及電容器C1的放電和 電容器C2的充電，從而從電荷泵301輸出輸入電壓2.0倍的電壓作為輸 出電壓VOUT。換句話說(shuō)，控制電路51使開關(guān)部分52再次進(jìn)入第一狀態(tài)，由此把 輸入電壓VIN施加到電容器C1，對(duì)電容器C1進(jìn)行充電，另外，把輸入電 壓VIN以相對(duì)于充電時(shí)相反的方向施加到電容器C2，從而釋放電容器C2 中存儲(chǔ)的電荷。因此，輸出電壓V0UT等于輸入電壓VINX2.0，這通過(guò)
把輸入電壓VIN與輸入電壓VIN相加而獲得。利用這種配置，能夠?qū)﹄娙萜鰿1和C2中的一個(gè)進(jìn)行充電，同時(shí)對(duì) 電容器C1和C2中的另一個(gè)進(jìn)行放電，因此可以防止輸出電壓VOUT在負(fù) 載消耗大功率時(shí)或其他情況下降低。圖9是示出了當(dāng)根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的電荷泵的輸出電壓為輸入電 壓的1.0倍時(shí)開關(guān)的狀態(tài)圖。參考圖9，控制電路51維持開關(guān)SW1、開關(guān)SW2、開關(guān)SW3、開關(guān)SW5、 開關(guān)SW6、開關(guān)SW7以及開關(guān)SW8中的每一個(gè)處于導(dǎo)通狀態(tài)，而維持開關(guān) SW4、開關(guān)SW9、開關(guān)SW10以及開關(guān)SW11中的每一個(gè)處于斷開狀態(tài)。在 這種狀態(tài)下，輸出電壓V0UT等于輸入電壓VINX1.0。如果典型的電荷泵還意欲實(shí)現(xiàn)1.33的電壓升壓因子，例如除了電 壓升壓因子l、 1.5和2之外，則電荷泵包括14個(gè)開關(guān)、7個(gè)外部端子和4 個(gè)電容器。換句話說(shuō)，包括在電荷泵中的半導(dǎo)體集成電路還需要包括5 個(gè)開關(guān)SW10-SW14以及2個(gè)外部端子T5和T6，這導(dǎo)致了半導(dǎo)體集成電路 的芯片面積增大的問題。相反，根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的電荷泵包括ll個(gè) 開關(guān)、4個(gè)電容器和6個(gè)外部端子，以便在除了電壓升壓因子l、 1.5和2 之外實(shí)現(xiàn)電壓升壓因子1.33。換句話說(shuō)，半導(dǎo)體集成電路101可以實(shí)現(xiàn) 除了電壓升壓因子l、 1.5和2之外的電壓升壓因子1.33，而這僅僅是向 圖10所示的電荷泵中所包括的半導(dǎo)體集成電路增加2個(gè)開關(guān)SW10和 SW11以及1個(gè)外部端子T5。這里，作為形成于半導(dǎo)體集成電路中的開關(guān)的MOS晶體管趨向于具 有大的尺寸，以減小導(dǎo)通態(tài)電阻。因此，通過(guò)防止開關(guān)個(gè)數(shù)的增加， 可以有效地防止半導(dǎo)體集成電路的芯片面積的增大。此外，通過(guò)減小 與電容器相連的外部端子的個(gè)數(shù)，能夠有助于安裝半導(dǎo)體集成電路的 基板的圖案設(shè)計(jì)。因此，在根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的半導(dǎo)體集成電路中， 能夠?qū)崿F(xiàn)更多的電壓升壓因子，并防止芯片面積的增大。盡管已經(jīng)詳細(xì)描述并示出了本發(fā)明，可以理解的是，所做的描述 和示出僅作為示例而不是限制，本發(fā)明的精神和范圍僅由所附權(quán)利要 求中的權(quán)項(xiàng)來(lái)限制。
權(quán)利要求
1.一種半導(dǎo)體集成電路，與第一電容器、第二電容器、第三電容器以及第四電容器電氣相連，包括第一開關(guān)，其第一端子與第一電勢(shì)的節(jié)點(diǎn)相連，第二端子與所述第一電容器的第一端子電氣相連；第二開關(guān)，其第一端子與所述第一電勢(shì)的節(jié)點(diǎn)相連，第二端子與所述第一電容器的第二端子電氣相連；第三開關(guān)，其第一端子與所述第一電容器的第一端子電氣相連，第二端子與所述第四電容器的第一端子電氣相連；第四開關(guān)，其第一端子與所述第一電容器的第二端子電氣相連，第二端子與小于所述第一電勢(shì)的第二電勢(shì)的節(jié)點(diǎn)相連；第五開關(guān)，其第一端子與所述第一電容器的第二端子電氣相連，第二端子與所述第二電容器的第一端子電氣相連；第六開關(guān)，其第一端子與所述第一電勢(shì)的節(jié)點(diǎn)相連，第二端子與所述第二電容器的第一端子電氣相連；第七開關(guān)，其第一端子與所述第一電勢(shì)的節(jié)點(diǎn)相連，第二端子與所述第二電容器的第二端子電氣相連；第八開關(guān)，其第一端子與所述第二電容器的第一端子電氣相連，第二端子與所述第四電容器的第一端子電氣相連；第九開關(guān)，其第一端子與所述第二電容器的第二端子電氣相連，第二端子與所述第二電勢(shì)的節(jié)點(diǎn)相連；第十開關(guān)，其第一端子與所述第二電容器的第二端子電氣相連，第二端子與所述第三電容器的第一端子電氣相連；以及第十一開關(guān)，其第一端子與所述第一電容器的第二端子電氣相連，第二端子與所述第三電容器的第一端子電氣相連，其中所述第三電容器的第二端子與所述第二電勢(shì)的節(jié)點(diǎn)相連。
2. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的半導(dǎo)體集成電路，還包括在第一狀態(tài)和 第二狀態(tài)之間交替切換的控制電路，其中，在所述第一狀態(tài)中，所述 第一開關(guān)、所述第五開關(guān)和所述第十開關(guān)中的每一個(gè)處于導(dǎo)通狀態(tài)， 而所述第二開關(guān)、所述第三開關(guān)、所述第四開關(guān)、所述第六開關(guān)、所 述第七開關(guān)、所述第八開關(guān)、所述第九幵關(guān)和所述第十一開關(guān)中的每一個(gè)處于斷開狀態(tài)；在所述第二狀態(tài)中，所述第二開關(guān)、所述第三開關(guān)、所述第七開關(guān)和所述第八開關(guān)中的每一個(gè)處于導(dǎo)通狀態(tài)，而所述 第一開關(guān)、所述第四開關(guān)、所述第五開關(guān)、所述第六開關(guān)、所述第九 開關(guān)、所述第十開關(guān)和所述第十一開關(guān)中的每一個(gè)處于斷開狀態(tài)。
3. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的半導(dǎo)體集成電路，還包括在第一狀態(tài)和 第二狀態(tài)之間交替切換的控制電路，其中，在所述第一狀態(tài)中，所述 第二開關(guān)、所述第三開關(guān)、所述第六開關(guān)和所述第十開關(guān)中的每一個(gè) 處于導(dǎo)通狀態(tài)，而所述第一開關(guān)、所述第四開關(guān)、所述第五開關(guān)、所 述第七開關(guān)、所述第八開關(guān)、所述第九開關(guān)和所述第十一開關(guān)中的每 一個(gè)處于斷開狀態(tài)；在所述第二狀態(tài)中，所述第一開關(guān)、所述第七開 關(guān)、所述第八開關(guān)和所述第十一開關(guān)中的每一個(gè)處于導(dǎo)通狀態(tài)，而所 述第二開關(guān)、所述第三開關(guān)、所述第四開關(guān)、所述第五開關(guān)、所述第 六開關(guān)、所述第九開關(guān)和所述第十幵關(guān)中的每一個(gè)處于斷開狀態(tài)。
4. 一種電子設(shè)備，包括-第一電容器； 第二電容器； 第三電容器； 第四電容器；以及 半導(dǎo)體集成電路，其中 所述半導(dǎo)體集成電路包括第一開關(guān)，其第一端子與第一電勢(shì)的節(jié)點(diǎn)相連，第二端子與所述 第一電容器的第一端子電氣相連；第二幵關(guān)，其第一端子與所述第一電勢(shì)的節(jié)點(diǎn)相連，第二端子與 所述第一電容器的第二端子電氣相連；第三開關(guān)，其第一端子與所述第一電容器的第一端子電氣相連， 第二端子與所述第四電容器的第一端子電氣相連；第四開關(guān)，其第一端子與所述第一電容器的第二端子電氣相連， 第二端子與小于所述第一電勢(shì)的第二電勢(shì)的節(jié)點(diǎn)相連；第五開關(guān)，其第一端子與所述第一電容器的第二端子電氣相連，第二端子與所述第二電容器的第一端子電氣相連；第六開關(guān)，其第一端子與所述第一電勢(shì)的節(jié)點(diǎn)相連，第二端子與 所述第二電容器的第一端子電氣相連；第七開關(guān)，其第一端子與所述第一電勢(shì)的節(jié)點(diǎn)相連，第二端子與 所述第二電容器的第二端子電氣相連；第八開關(guān)，其第一端子與所述第二電容器的第一端子電氣相連， 第二端子與所述第四電容器的第一端子電氣相連；第九開關(guān)，其第一端子與所述第二電容器的第二端子電氣相連， 第二端子與所述第二電勢(shì)的節(jié)點(diǎn)相連；第十開關(guān)，其第一端子與所述第二電容器的第二端子電氣相連， 第二端子與所述第三電容器的第一端子電氣相連；以及第十一開關(guān)，其第一端子與所述第一電容器的第二端子電氣相 連，第二端子與所述第三電容器的第一端子電氣相連，其中所述第三電容器的第二端子與所述第二電勢(shì)的節(jié)點(diǎn)相連。
全文摘要
一種半導(dǎo)體集成電路，與第一至第四電容器電氣相連，且包括第一至第十一開關(guān)。第十開關(guān)的第一端子與第二電容器的第二端子電氣相連，第二端子與第三電容器的第一端子電氣相連。第十一開關(guān)的第一端子與第一電容器的第二端子電氣相連，第二端子與第三電容器的第一端子電氣相連。第三電容器的第二端子與固定電勢(shì)的節(jié)點(diǎn)相連。
文檔編號(hào)H01L27/00GK101119064SQ20071013732
公開日2008年2月6日 申請(qǐng)日期2007年7月20日 優(yōu)先權(quán)日2006年8月2日
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