包括體偏置電壓產(chǎn)生器的系統(tǒng)芯片的制作方法
【專利說明】包括體偏置電壓產(chǎn)生器的系統(tǒng)芯片
[0001]相關(guān)申請的交叉引用
[0002]于2014年8月14日提交的標(biāo)題為“包括體偏置電壓產(chǎn)生器的系統(tǒng)芯片”的韓國專利申請N0.10-2014-0106127以引用方式全文并入本文中。
技術(shù)領(lǐng)域
[0003]本文描述的一個或多個實施例涉及包括體偏置電壓產(chǎn)生器的系統(tǒng)芯片。
【背景技術(shù)】
[0004]當(dāng)金屬氧化物半導(dǎo)體(M0S)晶體管(例如，η型M0S晶體管)的閾值電壓相對高時，晶體管的操作速度可由于信號傳遞延遲時間的增加而降低。相反，當(dāng)M0S晶體管的閾值電壓相對低時，例如，當(dāng)柵極與源極之間的電壓低于閾值電壓時，截止?fàn)顟B(tài)的晶體管的源極與漏極之間可發(fā)生漏電流的增大。
[0005]因此，在包括M0S晶體管的系統(tǒng)芯片中，如果未基于系統(tǒng)芯片的操作頻率適當(dāng)?shù)乜刂凭w管的閾值電壓，則系統(tǒng)芯片的操作速度會降低以及/或者系統(tǒng)芯片的漏電流會增大。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]根據(jù)一個或多個實施例，一種系統(tǒng)芯片包括:體偏置電壓產(chǎn)生器，該體偏置電壓產(chǎn)生器包括親接在電源電壓與參考電壓之間的分壓器，該分壓器包括開關(guān)電容電路和電阻器電路，開關(guān)電容電路基于第一時鐘信號和第二時鐘信號操作，電阻器電路通過耦接至開關(guān)電容電路和電阻器電路的第一節(jié)點輸出第一電壓，第一時鐘信號和第二時鐘信號具有第一頻率；以及濾波器，該濾波器對第一電壓執(zhí)行濾波操作以產(chǎn)生體偏置電壓。第一時鐘信號被激活的持續(xù)時間可不與第二時鐘信號被激活的持續(xù)時間重疊。
[0007]隨著第一頻率增大，分壓器可將第一電壓的幅值增大，并且隨著第一頻率減小，分壓器可將第一電壓的幅值減小。開關(guān)電容電路可耦接在電源電壓與第一節(jié)點之間，并且電阻器電路可耦接在第一節(jié)點與參考電壓之間?？蓪Ⅲw偏置電壓耦合至其上形成有η型金屬氧化物半導(dǎo)體晶體管的Ρ型體。
[0008]開關(guān)電容電路可包括:第一開關(guān)，其耦接在電源電壓與第二節(jié)點之間，第一開關(guān)基于第一時鐘信號接通；第二開關(guān)，其耦接在第二節(jié)點與第一節(jié)點之間，第二開關(guān)基于第二時鐘信號接通；以及電容器，其耦接在第二節(jié)點與參考電壓之間。
[0009]電阻器電路可包括:第一子電阻器至第η子電阻器，它們串聯(lián)連接在第一節(jié)點與參考電壓之間，η為正整數(shù)；以及第一子開關(guān)至第η子開關(guān)，它們分別與第一子電阻器至第η子電阻器并聯(lián)連接，第一子開關(guān)至第η子開關(guān)分別基于第一電阻器控制信號至第η電阻器控制信號接通。
[0010]電阻器電路可包括基于第三時鐘信號和第四時鐘信號操作的開關(guān)電容器，第三時鐘信號和第四時鐘信號具有第二頻率。電阻器電路可包括:第一開關(guān)，其耦接在第一節(jié)點與第二節(jié)點之間，第一開關(guān)基于第三時鐘信號接通；第二開關(guān)，其耦接在第二節(jié)點與參考電壓之間，第二開關(guān)基于第四時鐘信號接通；以及電容器，其耦接在第二節(jié)點與參考電壓之間。
[0011]隨著第一頻率增大，分壓器可將第一電壓的幅值減小，并且隨著第一頻率減小，分壓器可將第一電壓的幅值增大。開關(guān)電容電路可耦接在第一節(jié)點與參考電壓之間，并且電阻器電路可耦接在電源電壓與第一節(jié)點之間。可將體偏置電壓耦合至其上形成有P型金屬氧化物半導(dǎo)體(PM0S)晶體管的η型體。
[0012]開關(guān)電容電路可包括:第一開關(guān)，其耦接在第一節(jié)點與第二節(jié)點之間，第一開關(guān)基于第一時鐘信號接通；第二開關(guān)，其耦接在第二節(jié)點與參考電壓之間，第二開關(guān)基于第二時鐘信號接通；以及電容器，其耦接在第二節(jié)點與參考電壓之間。
[0013]電阻器電路可包括:第一子電阻器至第η子電阻器，它們串聯(lián)連接在電源電壓與第一節(jié)點之間，η為正整數(shù)；以及第一子開關(guān)至第η子開關(guān)，它們分別與第一子電阻器至第η子電阻器并聯(lián)連接，第一子開關(guān)至第η子開關(guān)分別基于第一電阻器控制信號至第η電阻器控制信號接通。
[0014]電阻器電路可包括基于第三時鐘信號和第四時鐘信號操作的開關(guān)電容器，第三時鐘信號和第四時鐘信號可具有第二頻率。電阻器電路可包括:第一開關(guān)，其耦接在電源電壓與第二節(jié)點之間，第一開關(guān)基于第三時鐘信號接通；第二開關(guān)，其耦接在第二節(jié)點與第一節(jié)點之間，第二開關(guān)基于第四時鐘信號接通；以及電容器，其耦接在第二節(jié)點與參考電壓之間。
[0015]系統(tǒng)芯片可包括無重疊時鐘信號產(chǎn)生器，用于接收具有第一頻率的系統(tǒng)時鐘信號和基于系統(tǒng)時鐘信號產(chǎn)生第一時鐘信號和第二時鐘信號，其中第一時鐘信號被激活的持續(xù)時間不與第二時鐘信號被激活的持續(xù)時間重疊。
[0016]系統(tǒng)芯片可包括緩沖器，其用于緩沖通過濾波器產(chǎn)生的體偏置電壓并且輸出體偏置電壓。電阻器電路的電阻可基于電阻器控制信號而改變。
[0017]根據(jù)一個或多個實施例，一種系統(tǒng)芯片包括:體偏置電壓產(chǎn)生器，該體偏置電壓產(chǎn)生器包括:第一開關(guān)電容電路，其耦接在電源電壓與第一節(jié)點之間，第一開關(guān)電容電路基于第一時鐘信號和第二時鐘信號操作；第一電阻器電路，其耦接在第一節(jié)點與參考電壓之間；第一濾波器，其被構(gòu)造為對通過第一節(jié)點接收的第一電壓執(zhí)行濾波操作，以產(chǎn)生第一體偏置電壓；第二電阻器電路，其耦接在電源電壓與第二節(jié)點之間；第二開關(guān)電容電路，其耦接在第二節(jié)點與參考電壓之間，第二開關(guān)電容電路基于第一時鐘信號和第二時鐘信號操作；以及第二濾波器，其對通過第二節(jié)點接收的第二電壓執(zhí)行濾波操作，以產(chǎn)生第二體偏置電壓。
[0018]可將第一體偏置電壓耦合至其上形成有η型金屬氧化物半導(dǎo)體晶體管的ρ型體，可將第二體偏置電壓耦合至其上形成有Ρ型金屬氧化物半導(dǎo)體晶體管的η型體。
[0019]根據(jù)另一實施例，一種系統(tǒng)芯片包括:系統(tǒng)時鐘信號產(chǎn)生器，其基于時鐘控制信號來產(chǎn)生具有第一頻率的系統(tǒng)時鐘信號；無重疊時鐘信號產(chǎn)生器，其基于系統(tǒng)時鐘信號產(chǎn)生第一時鐘信號和第二時鐘信號，第一時鐘信號和第二時鐘信號具有第一頻率，第一時鐘信號被激活的持續(xù)時間不與第二時鐘信號被激活的持續(xù)時間重疊；體偏置電壓產(chǎn)生器，其耦接在電源電壓與參考電壓之間，體偏置電壓產(chǎn)生器產(chǎn)生其幅值與第一頻率成正比的第一體偏置電壓和其幅值與第一頻率成反比的第二體偏置電壓，利用基于第一時鐘信號和第二時鐘信號操作的開關(guān)電容器來產(chǎn)生第一體偏置電壓和第二體偏置電壓；以及處理塊，其包括至少一個η型金屬氧化物半導(dǎo)體晶體管和至少一個ρ型金屬氧化物半導(dǎo)體晶體管，所述至少一個η型金屬氧化物半導(dǎo)體晶體管的閾值電壓基于第一體偏置電壓而改變，所述至少一個Ρ型金屬氧化物半導(dǎo)體晶體管的閾值電壓基于第二體偏置電壓而改變。
[0020]體偏置電壓產(chǎn)生器可包括:第一開關(guān)電容電路，其親接在電源電壓與第一節(jié)點之間，第一開關(guān)電容電路基于第一時鐘信號和第二時鐘信號操作；第一電阻器電路，其耦接在第一節(jié)點與參考電壓之間；第一濾波器，其對通過第一節(jié)點接收的第一電壓執(zhí)行濾波操作，以產(chǎn)生第一體偏置電壓；第二電阻器電路，其耦接在電源電壓與第二節(jié)點之間；第二開關(guān)電容電路，其耦接在第二節(jié)點與參考電壓之間，第二開關(guān)電容電路基于第一時鐘信號和第二時鐘信號操作；以及第二濾波器，其對通過第二節(jié)點接收的第二電壓執(zhí)行濾波操作，以產(chǎn)生第二體偏置電壓。
[0021]體偏置電壓產(chǎn)生器可包括:第一緩沖器，其用于緩沖通過第一濾波器提供的第一體偏置電壓并且將第一體偏置電壓提供至處理塊；和第二緩沖器，其用于緩沖通過第二濾波器提供的第二體偏置電壓并且將第二體偏置電壓提供至處理塊。
[0022]處理塊可包括位于襯底上并且接收第一體偏置電壓的至少一個ρ阱和位于襯底上并且接收第二體偏置電壓的至少一個η阱，至少一個η型金屬氧化物半導(dǎo)體晶體管位于至少一個Ρ阱上，并且至少一個Ρ型金屬氧化物半導(dǎo)體晶體管位于至少一個η阱上。處理塊可與系統(tǒng)時鐘信號同步地操作。
[0023]根據(jù)一個或多個實施例，一種電壓產(chǎn)生器包括:開關(guān)電容電路，其基于第一控制信號和第二控制信號操作；電阻器電路，其耦接至開關(guān)電容電路；以及耦接在開關(guān)電容電路與電阻器電路之間的節(jié)點，該節(jié)點輸出對應(yīng)于至少一個晶體管的體偏置電壓的第一電壓，其中第一控制信號相對于第二控制信號移位，并且其中第一電壓基于第一控制信號和第二控制信號的時序。第一控制信號和第二控制信號可為分別具有第一頻率和第二頻率的時鐘信號。第一頻率實質(zhì)上等于第二頻率。當(dāng)?shù)谝活l率和第二頻率改變時，第一電壓可增大。
【附圖說明】
[0024]通過參照附圖詳細(xì)描述示例性實施例，特征將對于本領(lǐng)域技術(shù)人員變得清楚，附圖中:
[0025]圖1示出了體偏置電壓產(chǎn)生器的實施例；
[0026]圖2示出了用于體偏置電壓產(chǎn)生器的信號的示例；
[0027]圖3示出了濾波器的示例；
[0028]圖4示出了體偏置電壓產(chǎn)生器的另一實施例；
[0029]圖5示出了分壓器的示例；
[0030]圖6示出了分壓器的另一示例；
[0031]圖7示出了分壓器的另一示例；
[0032]圖8示出了分壓器的另一示例；
[0033]圖9示出了體偏置電壓產(chǎn)生器的另一實施例；
[0034]圖10不出了分壓器的另一不例；
[0035]圖11示出了分壓器的另一示例；
[0036]圖12示出了分壓器的另一示例；
[0037]圖13示出了分壓器的另一示例；
[0038]圖14、圖15和圖16示出了開關(guān)電容電路的示例；
[0039]圖17、圖18和圖19示出了開關(guān)電容電路的其它示例；
[0040]圖20示出了體偏置電壓產(chǎn)生器的另一實施例；
[0041]圖21示出了體偏置電壓產(chǎn)生器的另一實施例；
[0042]圖22示出了體偏置電壓產(chǎn)生器的另一實施例；
[0043]圖23示出了體偏置電壓產(chǎn)生器的另一實施例；
[0044]圖24示出了系統(tǒng)芯片的實施例；
[0045]圖25示出了系統(tǒng)芯片中的處理塊的示例；以及
[0046]圖26示出了計算系統(tǒng)的實施例。
【具體實施方式】
[0047]下文中參照附圖更完全地描述示例實施例；然而，它們可按照不同的形式實現(xiàn)并且不應(yīng)被理解為限于本文闡述的實施例。相反，提供這些實施例以使得本公開將是徹底和完整的，并且將把示例性實施方式全面?zhèn)鬟f給本領(lǐng)域技術(shù)人員。在圖中，為了說明清楚，可夸大層和區(qū)的尺寸。相同的標(biāo)號始終指示相同的元件。實施例可組合以形成附加實施例。
[0048]應(yīng)該理解，當(dāng)元件被稱作“連接至”或“耦合至”另一元件時，其可直接連接至或耦合至所述另一元件，或者可存在中間元件。相反，當(dāng)元件被稱作“直接連接”或“直接耦合”至另一元件時，不存在中間元件。應(yīng)該按照相同的方式解釋其它用于描述元件之間的關(guān)系的詞語(例如，“在……之間”與“直接在……之間”、“相鄰”與“直接相鄰”等)。
[0049]本文所用的術(shù)語是為了描述特定實施例，并且不旨在限制本發(fā)明的概念。如本文所用，除非上下文清楚地指明不是這樣，否則單數(shù)形式“一個”、“一”和“該”也旨在包括復(fù)數(shù)形式。還應(yīng)該理解，當(dāng)術(shù)語“包括”、“包括……的”、“包含”和/或“包含……的”用于本文中時，指明存在所列特征、整體、步驟、操作、元件和/或組件，但不排除存在或添加一個或多個其它特征、整體、步驟、操作、元件、組件和/或它們的組。
[0050]除非另外限定，否則本文中使用的所有術(shù)語(包括技術(shù)和科學(xué)術(shù)語