(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
約（３６０度／Ｍ）の位相差を有するＭ個（Ｍ≧４）のクロック信号に同期して昇圧動作を行うＭ並列かつＬ段（Ｌ≧２）の昇圧セルを有する昇圧回路であって、
Ｋ列目（１≦Ｋ≦Ｍ）、Ｉ段目（１≦Ｉ≦Ｌ）に備えられた当該昇圧セルは、
当該昇圧セルの前段からの電圧を受ける入力端子と、
当該昇圧セルの後段へ電圧を供給するための出力端子と、
当該昇圧セルの出力端子に一端が接続され、（Ｋ−１）列目（Ｋ＝１のときはＭ列目）、Ｉ段目の昇圧セルに対応するクロック信号より約（３６０度／Ｍ）だけ位相の遅れたクロック信号を他端に受ける昇圧容量と、
当該昇圧セルの入力端子と出力端子との間に接続され、導通状態になると当該入力端子から当該出力端子へ電荷を転送する電荷転送トランジスタとを備え、更に、
Ｋ列目よりＡ列前（１≦Ａ≦Ｍ／２−１：Ａは自然数）であるＫＡ列目（（Ｋ−Ａ）＞０のときはＫＡ＝（Ｋ−Ａ）、（Ｋ−Ａ）≦０のときはＫＡ＝（Ｍ−｜Ｋ−Ａ｜））の昇圧セルの出力端子電圧に応じて当該ＫＡ列目の昇圧セルが昇圧状態にある場合に前記電荷転送トランジスタが非導通となるように制御する状態制御部を有することを特徴とする昇圧回路。
【請求項２】
請求項１記載の昇圧回路において、
前記状態制御部は、Ｋ列目の入力端子電圧と、Ｋ列目よりＢ列前（Ａ＋１≦Ｂ≦Ｍ／２：Ｂは自然数）であるＫＢ列目（（Ｋ−Ｂ）＞０のときはＫＢ＝（Ｋ−Ｂ）、（Ｋ−Ｂ）≦０のときはＫＢ＝（Ｍ−｜Ｋ−Ｂ｜））の昇圧セルの出力端子電圧とを切り替えて前記電荷転送トランジスタを制御することを特徴とする昇圧回路。
【請求項３】
請求項１記載の昇圧回路において、
前記状態制御部は、Ｋ列目に入力されるクロック信号を反転したクロック信号の電圧と、Ｋ列目よりＢ列前（Ａ＋１≦Ｂ≦Ｍ／２：Ｂは自然数）であるＫＢ列目（（Ｋ−Ｂ）＞０のときはＫＢ＝（Ｋ−Ｂ）、（Ｋ−Ｂ）≦０のときはＫＢ＝（Ｍ−｜Ｋ−Ｂ｜））の昇圧セルの出力端子電圧とを切り替えて前記電荷転送トランジスタを制御することを特徴とする昇圧回路。
【請求項４】
請求項２又は３に記載の昇圧回路において、
前記状態制御部は、前記ＫＡ列目の昇圧セルの出力端子電圧に応じて、前記Ｋ列目の入力端子電圧、あるいはＫ列目に入力されるクロック信号を反転したクロック信号の電圧と、前記ＫＢ列目の昇圧セルの出力端子電圧とを切り替えるインバータ手段を有することを特徴とする昇圧回路。
【請求項５】
位相の異なる複数のクロック信号に同期して昇圧動作を行うＭ並列（Ｍ≧４）の逆流防止セルを有する昇圧回路であって、
Ｋ列目（１≦Ｋ≦Ｍ）に備えられた当該逆流防止セルは、
当該逆流防止セルの前段からの電圧を受ける入力端子と、
前記昇圧回路の出力端子へ電圧を供給するための出力端子と、
他の逆流防止セルへ電圧を供給するための中間端子と、
前記入力端子あるいは前記出力端子と前記中間端子との間に備えられた電荷転送手段と、
当該逆流防止セルの中間端子に一端が接続され、当該逆流防止セルに対応するクロック信号を他端に受ける昇圧容量と、
当該逆流防止セルの入力端子と出力端子との間に接続され、導通状態になると当該入力端子から当該出力端子へ電荷を転送する電荷転送トランジスタとを備え、更に、
Ｋ列目よりＡ列前（１≦Ａ≦Ｍ／２−１：Ａは自然数）であるＫＡ列目（（Ｋ−Ａ）＞０のときはＫＡ＝（Ｋ−Ａ）、（Ｋ−Ａ）≦０のときはＫＡ＝（Ｍ−｜Ｋ−Ａ｜））の逆流防止セルの中間端子電圧に応じて前記電荷転送トランジスタを制御する状態制御部を有することを特徴とする昇圧回路。
【請求項６】
請求項５記載の昇圧回路において、
前記状態制御部は、Ｋ列目の入力端子電圧と、Ｋ列目よりＢ列前（Ａ＋１≦Ｂ≦Ｍ／２：Ｂは自然数）であるＫＢ列目（（Ｋ−Ｂ）＞０のときはＫＢ＝（Ｋ−Ｂ）、（Ｋ−Ｂ）≦０のときはＫＢ＝（Ｍ−｜Ｋ−Ｂ｜））の逆流防止セルの中間端子電圧とを切り替えて前記電荷転送トランジスタを制御することを特徴とする昇圧回路。
【請求項７】
請求項６記載の昇圧回路において、
前記状態制御部は、前記ＫＡ列目の逆流防止セルの出力端子電圧に応じて、前記Ｋ列目の入力端子電圧と、前記ＫＢ列目の逆流防止セルの中間端子電圧とを切り替えるインバータ手段を有することを特徴とする昇圧回路。
【請求項８】
位相の異なる複数のクロック信号に同期して昇圧動作を行うＭ並列（Ｍ≧４）の逆流防止セルを有する昇圧回路であって、
Ｋ列目（１≦Ｋ≦Ｍ）に備えられた当該逆流防止セルは、
当該逆流防止セルの前段からの電圧を受ける入力端子と、
前記昇圧回路の出力端子へ電圧を供給するための出力端子と、
他の逆流防止セルへ電圧を供給するための中間端子と、
前記入力端子あるいは前記出力端子と前記中間端子との間に備えられた電荷転送手段と、
当該逆流防止セルの中間端子に一端が接続され、当該逆流防止セルに対応するクロック信号を他端に受ける昇圧容量と、
当該逆流防止セルの入力端子と出力端子との間に接続され、導通状態になると当該入力端子から当該出力端子へ電荷を転送する電荷転送トランジスタとを備え、更に、
Ｋ列目よりＡ列前（１≦Ａ≦Ｍ／２−１：Ａは自然数）であるＫＡ列目（（Ｋ−Ａ）＞０のときはＫＡ＝（Ｋ−Ａ）、（Ｋ−Ａ）≦０のときはＫＡ＝（Ｍ−｜Ｋ−Ａ｜））の逆流防止セルの中間端子が第１の端子に接続され、前記電荷転送トランジスタのゲートが第２の端子に接続された状態制御部を有することを特徴とする昇圧回路。
【請求項９】
請求項８記載の昇圧回路において、
前記状態制御部は、Ｋ列目の入力端子が第３の端子に接続され、Ｋ列目よりＢ列前（Ａ＋１≦Ｂ≦Ｍ／２：Ｂは自然数）であるＫＢ列目（（Ｋ−Ｂ）＞０のときはＫＢ＝（Ｋ−Ｂ）、（Ｋ−Ｂ）≦０のときはＫＢ＝（Ｍ−｜Ｋ−Ｂ｜））の逆流防止セルの中間端子が第４の端子に接続されていることを特徴とする昇圧回路。
【請求項１０】
請求項９記載の昇圧回路において、
前記状態制御部は、前記第１の端子にゲートが接続され、前記第２の端子にドレインが接続された第１導電型の第１のトランジスタと第２導電型の第２のトランジスタとであって、
前記第１のトランジスタは、ソースが前記第３の端子に接続され、
前記第２のトランジスタは、ソースが前記第４の端子に接続されていることを特徴とする昇圧回路。
【請求項１１】
請求項５又は８に記載の昇圧回路において、
前記電荷転送手段は、前記入力端子と前記中間端子との間に備えられたダイオード接続された第３のトランジスタであることを特徴とする昇圧回路。
【請求項１２】
請求項５又は８に記載の昇圧回路において、
前記電荷転送手段は、前記出力端子と前記中間端子との間に備えられ、前記ＫＢ列目の逆流防止セルの中間端子電圧に応じて制御されることを特徴とする昇圧回路。
【請求項１３】
請求項１記載の昇圧回路において、
Ｋ列目、かつＩ段目の前記昇圧セルのトランジスタ部と、Ｋ列目、かつ（Ｉ＋１）段目の前記昇圧セルのトランジスタ部との間に、Ｋ列目以外の前記昇圧セルのトランジスタ部をレイアウトしていることを特徴とする昇圧回路。
【請求項１４】
請求項１記載の昇圧回路において、
Ｋ列目、かつＩ段目の前記昇圧セルのトランジスタ部と、Ｊ列目（１≦Ｋ≦Ｍ、Ｊ≠Ｋ）、かつＩ段目の前記昇圧セルのトランジスタ部との間に、Ｋ列目、Ｊ列目以外の前記昇圧セルのトランジスタ部をレイアウトしていることを特徴とする昇圧回路。
【請求項１５】
請求項５又は８に記載の昇圧回路において、
Ｋ列目、かつＩ段目の前記逆流防止セルのトランジスタ部と、Ｊ列目（１≦Ｋ≦Ｍ、Ｊ≠Ｋ）、かつＩ段目の前記逆流防止セルのトランジスタ部との間に、Ｋ列目、Ｊ列目以外の前記逆流防止セルのトランジスタ部をレイアウトしていることを特徴とする昇圧回路。
【請求項１６】
請求項１３〜１５のいずれか１項に記載の昇圧回路において、
前記トランジスタ部は、前記電荷転送トランジスタ及び前記状態制御部のうち両方あるいは一方であることを特徴とする昇圧回路。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、昇圧回路に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、不揮発性記憶装置であるフラッシュメモリにおいては、単一電源電圧あるいは低い電源電圧でのデータの読み出し、データの書き換えが要求されており、各動作を実施する際にオンチップで正昇圧電圧，あるいは負昇圧電圧を供給する昇圧回路が必要とされている。また、ＣＭＯＳプロセスにおいても昇圧回路で発生された電圧を電源としてアナログ回路の特性改善に用いられている。
【０００３】
図１７は、従来の昇圧回路の構成を示す（特許文献１参照）。昇圧回路９００は、互いに位相が異なる２つのクロック信号ＣＬＫ１，ＣＬＫ２を入力して昇圧動作を実施する。昇圧回路９００の１４１及び１６１は昇圧動作を行う昇圧セル、１４６及び１６６は入力端子ＩＮＰＵＴ２Ａ（又は２Ｂ）から出力端子ＯＵＴＰＵＴ２Ａ（又は２Ｂ）へ電荷を転送する電荷転送トランジスタ、１４７及び１６７は入力端子ＩＮＰＵＴ２Ａ（又は２Ｂ）と出力端子ＯＵＴＰＵＴ２Ａ（又は２Ｂ）との間に備えられたダイオード手段、１４８及び１６８はクロック信号ＣＬＫ１とＣＬＫ２に応じて昇圧される昇圧容量、１５０及び１７０は出力端子ＯＵＴＰＵＴ２Ａ（又は２Ｂ）の電位に応じて昇圧セル１４１（又は１６１）の入力端子ＩＮＰＵＴ２Ａ（又は２Ｂ）と他方の昇圧セル１６１（又は１４１）の出力端子ＯＵＴＰＵＴ２Ｂ（又は２Ａ）とを切り替えて電荷転送トランジスタ１４６（又は１６６）を制御するインバータであり、１５２及び１７２はインバータ１５０，１７０の出力である。
【０００４】
次に、図１８を参照しつつ、図１７に示した昇圧回路の動作について簡単に説明する。
【０００５】
まず、時刻Ｔ１の状態では、クロック信号ＣＬＫ１が「Ｌ」から「Ｈ」となり、昇圧セル１４１の出力端子ＯＵＴＰＵＴ２Ａが昇圧される。出力端子ＯＵＴＰＵＴ２Ａが昇圧されることにより、インバータ１５０の出力１５２が昇圧セル１６１の出力端子ＯＵＴＰＵＴ２Ｂの電圧から、昇圧セル１４１の入力端子ＩＮＰＵＴ２Ａの電圧に切り替えられる。これにより電荷転送トランジスタ１４６のゲート電圧とソース電圧とが同電位となり、電荷転送トランジスタ１４６が導通状態から非導通状態となる。また一方でクロック信号ＣＬＫ２が「Ｈ」から「Ｌ」となり、昇圧セル１６１の出力端子ＯＵＴＰＵＴ２Ｂの電位が降圧される。出力端子ＯＵＴＰＵＴ２Ｂが降圧されることにより、インバータ１７０の出力１７２が昇圧セル１６１の入力端子ＩＮＰＵＴ２Ｂの電圧から、昇圧セル１４１の出力端子ＯＵＴＰＵＴ２Ａの電圧に切り替えられる。これにより電荷転送トランジスタ１６６のゲート電圧がソース電圧より高くなり、電荷転送トランジスタ１６６が非導通状態から導通状態となって、入力端子ＩＮＰＵＴ２Ｂから出力端子ＯＵＴＰＵＴ２Ｂに電荷が転送される。
【０００６】
次に、時刻Ｔ２においては、時刻Ｔ１のクロック信号ＣＬＫ１，ＣＬＫ２における昇圧セル１４１，１６１の反転動作が行われ、昇圧セル１４１では入力端子ＩＮＰＵＴ２Ａから出力端子ＯＵＴＰＵＴ２Ａに電荷が転送され、昇圧セル１６１では出力端子ＯＵＴＰＵＴ２Ｂが昇圧される。
【０００７】
以降、上記動作が繰り返されることで昇圧動作が行われる。
【特許文献１】米国特許第７，０２３，２６０号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、上記従来の昇圧回路は、クロック信号が「Ｌ」から「Ｈ」となり、昇圧セルの出力端子が昇圧された後、インバータの出力が論理反転して、電荷転送トランジスタを導通状態から非導通状態に遷移させるため、昇圧直後、導通状態である電荷転送トランジスタを介して電荷が昇圧セルの出力端子から入力端子へ逆流し、昇圧効率が低下する課題があった。
【０００９】
本発明の目的は、昇圧回路における電荷転送トランジスタを介した電荷の逆流を防止することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記課題を解決するため、本発明の１つの局面に従うと、約（３６０度／Ｍ）の位相差を有するＭ個（Ｍ≧４）のクロック信号に同期して昇圧動作を行うＭ並列かつＬ段（Ｌ≧２）の昇圧セルを有する昇圧回路において、Ｋ列目（１≦Ｋ≦Ｍ）、Ｉ段目（１≦Ｉ≦Ｌ）に備えられた当該昇圧セルは、当該昇圧セルの前段からの電圧を受ける入力端子と、当該昇圧セルの後段へ電圧を供給するための出力端子と、当該昇圧セルの出力端子に一端が接続され、（Ｋ−１）列目（Ｋ＝１のときはＭ列目）、Ｉ段目の昇圧セルに対応するクロック信号より約（３６０度／Ｍ）だけ位相の遅れたクロック信号を他端に受ける昇圧容量と、当該昇圧セルの入力端子と出力端子との間に接続され、導通状態になると当該入力端子から当該出力端子へ電荷を転送する電荷転送トランジスタとを備えた構成を採用し、更に、Ｋ列目よりＡ列前（１≦Ａ≦Ｍ／２−１：Ａは自然数）であるＫＡ列目（（Ｋ−Ａ）＞０のときはＫＡ＝（Ｋ−Ａ）、（Ｋ−Ａ）≦０のときはＫＡ＝（Ｍ−｜Ｋ−Ａ｜））の昇圧セルの出力端子電圧に応じて、当該ＫＡ列目の昇圧セルが昇圧状態にある場合に前記電荷転送トランジスタが非導通となるように制御する状態制御部を有することとした。
【発明の効果】
【００１１】
請求項１、５、８の発明によれば、２相クロック昇圧回路をベースとした多相並列昇圧回路において、２相クロック昇圧回路の利点である簡易なクロック信号の利用と、サブ容量による面積増大の回避を残したまま、昇圧動作時に電荷転送トランジスタを非導通状態に設定することが可能となり、電荷転送トランジスタを介した電荷の逆流を抑制することができ、昇圧効率を向上させることができる。
【００１２】
また、昇圧セル列を増やすことによって、電荷転送時間を長くすることができ、電荷転送トランジスタのレイアウトサイズの増大を抑制できる。
【００１３】
また、昇圧セル（逆流防止セル）の制御信号をＡ列前（１≦Ａ≦Ｍ／２−１）の昇圧セル（逆流防止セル）の出力端子に接続することで、電荷転送トランジスタに対して、最適な昇圧準備状態の時間を設定し、かつ十分な電荷転送時間の調整を可能とする。
【００１４】
なお、昇圧セル列が４並列以上であれば、昇圧セル列は偶数列でも奇数列でも、上記述べた効果を得ることができる。
【００１５】
また、請求項１３〜１５の発明によれば、昇圧セル間の配線遅延増大を抑制でき、昇圧動作時のタイミングマージンを確保できる。
【００１６】
これらの効果は、正昇圧のみでなく、負昇圧回路においても同様に得られる。また、電荷転送トランジスタとしてＰｃｈ（Ｐチャネル）トランジスタを用いることで、Ｎｃｈ（Ｎチャネル）トランジスタを用いた場合に懸念事項となる寄生バイポーラ形成がなく、安定した昇圧動作が可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照して詳しく説明する。なお、図中同一又は相当部分には同一の符号を付しその説明は繰り返さない。
【００１８】
（第１の実施形態）
＜構成＞
図１は、本発明の第１の実施形態による昇圧回路１００の構成を示す。この昇圧回路１００は、複数の昇圧セル列Ｌ０１〜Ｌ０４を備え、昇圧ステージＳＴ１〜ＳＴ３と逆流防止回路ＳＴ４とからなる。それぞれ昇圧セル列Ｌ０１〜Ｌ０４において、１段目である昇圧ステージＳＴ１には昇圧セルＰ１０１〜Ｐ１０４、２段目である昇圧ステージＳＴ２には昇圧セルＰ２０１〜Ｐ２０４、３段目である昇圧ステージＳＴ３には昇圧セルＰ３０１〜Ｐ３０４が含まれ、逆流防止回路ＳＴ４には逆流防止セルＰ４０１〜Ｐ４０４が含まれ、それぞれクロック信号ＣＬＫ１Ａ，ＣＬＫ２Ａ，ＣＬＫ１Ｂ，ＣＬＫ２Ｂに同期して動作することで、昇圧動作が行われる。
【００１９】
複数（Ｎ＝４）のクロック信号ＣＬＫ１Ａ，ＣＬＫ２Ａ，ＣＬＫ１Ｂ，ＣＬＫ２Ｂは、約（３６０度／Ｎ）の位相差を有するクロック信号であり、ＣＬＫ１Ａが「Ｌ」から「Ｈ」に遷移した後、ＣＬＫ２Ａが「Ｌ」から「Ｈ」に遷移し、その後、ＣＬＫ１Ｂが「Ｌ」から「Ｈ」に遷移して、最後にＣＬＫ２Ｂが「Ｌ」から「Ｈ」に遷移する。ＣＬＫ１ＡとＣＬＫ１Ｂ、及びＣＬＫ２ＡとＣＬＫ２Ｂは、それぞれ約１８０度の位相差を有することが望ましい。なお、昇圧セル列Ｌ０１と昇圧セル列Ｌ０３に対して、ＣＬＫ１ＡとＣＬＫ１Ｂとをクロック信号として入力しているが、昇圧セル列Ｌ０３に対して、ＣＬＫ１Ｂに相当するＣＬＫ３Ｂを、ＣＬＫ１Ａに相当するＣＬＫ３Ａをそれぞれ用いてもよい。また、同様に昇圧セル列Ｌ０４に対してもＣＬＫ２Ｂに相当するＣＬＫ４Ｂを、ＣＬＫ２Ａに相当するＣＬＫ４Ｂをそれぞれ用いてもよい。Ｎ００１〜Ｎ００４、Ｎ１０１〜Ｎ１０４、Ｎ２０１〜Ｎ２０４、Ｎ３０１〜Ｎ３０４は昇圧セルＰ１０１〜Ｐ１０４，Ｐ２０１〜Ｐ２０４，Ｐ３０１〜Ｐ３０４の入出力端子であり、Ｎ４０１〜Ｎ４０４は逆流防止セルＰ４０１〜Ｐ４０４の中間端子である。
【００２０】
ここで昇圧セル列の順番について説明する。代表として昇圧ステージＳＴ１を一例とするが、他の昇圧ステージ、あるいは逆流防止回路でも同じである。
【００２１】
昇圧ステージＳＴ１に含まれる昇圧セルＰ１０１〜Ｐ１０４において、入力されるクロック信号が「Ｌ」から「Ｈ」に遷移する順番が昇圧セル列の順番となる。したがって、クロック信号ＣＬＫ１Ａが入力される昇圧セル列Ｌ０１の昇圧セルＰ１０１を第１列目とすると、クロック信号ＣＬＫ１Ａが「Ｌ」から「Ｈ」に遷移した後、次に「Ｌ」から「Ｈ」に遷移するクロック信号ＣＬＫ２Ａを入力とする昇圧セル列Ｌ０２の昇圧セルＰ１０２が第２列目となり、その次に「Ｌ」から「Ｈ」に遷移するクロック信号ＣＬＫ１Ｂを入力する昇圧セル列Ｌ０３の昇圧セルＰ１０３が第３列目となる。同様に、その次に「Ｌ」から「Ｈ」に遷移するクロック信号ＣＬＫ２Ｂを入力する昇圧セル列Ｌ０４の昇圧セルＰ１０４が最終列である第４列目となる。以上は、昇圧セル列が４並列を超える場合においても同様であり、任意の昇圧段における昇圧セルに入力されるクロック信号の「Ｌ」から「Ｈ」（「Ｈ」から「Ｌ」でも同様）への遷移順番が、昇圧セル列の順番となる。
【００２２】
昇圧セル列Ｌ０１の昇圧セルＰ１０１，Ｐ２０１，Ｐ３０１、逆流防止セルＰ４０１は直列に接続され、先頭から（２Ｋ＋１）段目（Ｋ≧０）の昇圧セルＰ１０１，Ｐ３０１はクロック信号ＣＬＫ１Ａを受け、一方先頭から（２Ｋ＋２）段目の昇圧セルＰ２０１はクロック信号ＣＬＫ１Ｂを受ける。また逆流防止セルＰ４０１は最終段の昇圧セルＰ３０１より１段前の昇圧セルＰ２０１と同様のクロック信号ＣＬＫ１Ｂを受ける。
【００２３】
昇圧セル列Ｌ０２の昇圧セルＰ１０２，Ｐ２０２，Ｐ３０２、逆流防止セルＰ４０２は直列に接続され、先頭から（２Ｋ＋１）段目（Ｋ≧０）の昇圧セルＰ１０２，Ｐ３０２はクロック信号ＣＬＫ２Ａを受け、一方先頭から（２Ｋ＋２）段目の昇圧セルＰ２０２はクロック信号ＣＬＫ２Ｂを受ける。また逆流防止セルＰ４０２は最終段の昇圧セルＰ３０２より１段前の昇圧セルＰ２０２と同様のクロック信号ＣＬＫ２Ｂを受ける。
【００２４】
昇圧セル列Ｌ０３の昇圧セルＰ１０３，Ｐ２０３，Ｐ３０３、逆流防止セルＰ４０３は直列に接続され、先頭から（２Ｋ＋１）段目（Ｋ≧０）の昇圧セルＰ１０３，Ｐ３０３はクロック信号ＣＬＫ１Ｂを受け、一方先頭から（２Ｋ＋２）段目の昇圧セルＰ２０３はクロック信号ＣＬＫ１Ａを受ける。また逆流防止セルＰ４０３は最終段の昇圧セルＰ３０３より１段前の昇圧セルＰ２０３と同様のクロック信号ＣＬＫ１Ａを受ける。
【００２５】
昇圧セル列Ｌ０４の昇圧セルＰ１０４，Ｐ２０４，Ｐ３０４、逆流防止セルＰ４０４は直列に接続され、先頭から（２Ｋ＋１）段目（Ｋ≧０）の昇圧セルＰ１０４，Ｐ３０４はクロック信号ＣＬＫ２Ｂを受け、一方先頭から（２Ｋ＋２）段目の昇圧セルＰ２０４はクロック信号ＣＬＫ２Ａを受ける。また逆流防止セルＰ４０４は最終段の昇圧セルＰ３０４より１段前の昇圧セルＰ２０４と同様のクロック信号ＣＬＫ２Ａを受ける。
【００２６】
これらにより、昇圧セルＰ１０１〜Ｐ１０４，Ｐ２０１〜Ｐ２０４，Ｐ３０１〜Ｐ３０４、逆流防止セルＰ４０１〜Ｐ４０４は図１に記載の通り、ある時間における昇圧クロックの状態は『０』『１』の関係で示される。
【００２７】
次に、各昇圧ステージＳＴ１〜ＳＴ４に含まれる各昇圧セルＰ１０１〜Ｐ１０４，Ｐ２０１〜Ｐ２０４，Ｐ３０１〜Ｐ３０４、逆流防止セルＰ４０１〜Ｐ４０４について説明する。
【００２８】
１段目の昇圧ステージＳＴ１に含まれる昇圧セルＰ１０１〜Ｐ１０４において、昇圧セル列Ｌ０１の昇圧セルＰ１０１は、昇圧セル列Ｌ０４の昇圧セルＰ１０４の入出力端子Ｎ１０４に接続され、入出力端子Ｎ１０４の電位に応じて、クロック信号ＣＬＫ１Ｂの電位あるいは昇圧セル列Ｌ０３の昇圧セルＰ１０３の入出力端子Ｎ１０３の電位を切り替えて昇圧動作を行う。
【００２９】
同様に、昇圧セル列Ｌ０２の昇圧セルＰ１０２は、昇圧セル列Ｌ０１の昇圧セルＰ１０１の入出力端子Ｎ１０１に接続され、入出力端子Ｎ１０１の電位に応じて、クロック信号ＣＬＫ２Ｂの電位あるいは昇圧セル列Ｌ０４の昇圧セルＰ１０４の入出力端子Ｎ１０４の電位を切り替えて昇圧動作を行う。
【００３０】
また、昇圧セル列Ｌ０３の昇圧セルＰ１０３は、昇圧セル列Ｌ０２の昇圧セルＰ１０２の入出力端子Ｎ１０２に接続され、入出力端子Ｎ１０２の電位に応じて、クロック信号ＣＬＫ１Ａの電位あるいは昇圧セル列Ｌ０１の昇圧セルＰ１０１の入出力端子Ｎ１０１の電位を切り替えて昇圧動作を行う。
【００３１】
また、昇圧セル列Ｌ０４の昇圧セルＰ１０４は、昇圧セル列Ｌ０３の昇圧セルＰ１０３の入出力端子Ｎ１０３に接続され、入出力端子Ｎ１０３の電位に応じて、クロック信号ＣＬＫ２Ａの電位あるいは昇圧セル列Ｌ０２の昇圧セルＰ１０２の入出力端子Ｎ１０２の電位を切り替えて昇圧動作を行う。
【００３２】
これらは、Ｍ並列（Ｍ＝４）から構成される昇圧セル列Ｌ０１〜Ｌ０４の１段目の昇圧ステージＳＴ１において、Ｋ列目の昇圧セルは、（Ｋ−１）列目（１≦Ｋ≦Ｍ、Ｋ＝１のときは（Ｋ−１）＝Ｍ列目）の昇圧セルの出力端子に接続され、（Ｋ−１）列目の昇圧セルの出力端子の電位に応じて、昇圧セルに入力されるクロック信号に対して逆相のクロック信号の電圧と、Ｋ列目の昇圧セルに対して約１８０度位相が異なって動作しているＫＢ列目の昇圧セル（Ｋ≦（Ｍ／２）のときはＫＢ＝（Ｍ／２＋Ｋ）、Ｋ＞（Ｍ／２）のときはＫＢ＝（Ｋ−Ｍ／２）列目）の出力端子電圧とを切り替えていることを意味する。
【００３３】
また、２段目の昇圧ステージＳＴ２において、Ｋ列目の昇圧セルは、（Ｋ−１）列目（１≦Ｋ≦Ｍ、Ｋ＝１のときは（Ｋ−１）＝Ｍ列目）の昇圧セルの出力端子に接続され、（Ｋ−１）列目の昇圧セルの出力端子の電位に応じて、Ｋ列目の昇圧セルに接続されている入出力端子（Ｎ２０１〜Ｎ２０４のいずれか）の電圧と、Ｋ列目の昇圧セルに対して約１８０度位相が異なって動作しているＫＢ列目の昇圧セル（Ｋ≦Ｍ／２のときはＫＢ＝（Ｍ／２＋Ｋ）、Ｋ＞Ｍ／２のときはＫＢ＝（Ｋ−Ｍ／２））の出力端子電圧とを切り替えて昇圧動作を行う。３段目の昇圧ステージＳＴ３も、２段目の昇圧ステージＳＴ２と同様である。
【００３４】
逆流防止回路ＳＴ４において、Ｋ列目の逆流防止セルは、（Ｋ−１）列目（１≦Ｋ≦Ｍ、Ｋ＝１のときは（Ｋ−１）＝Ｍ列目）の逆流防止セルの中間端子（Ｎ４０１〜Ｎ４０４のいずれか）に接続され、（Ｋ−１）列目の逆流防止セルの中間端子の電位に応じて、Ｋ列目の逆流防止セルの中間端子（Ｎ４０１〜Ｎ４０４のいずれか）の電圧と、Ｋ列目の逆流防止セルに対して約１８０度位相が異なって動作しているＫＢ列目の逆流防止セル（Ｋ≦Ｍ／２のときはＫＢ＝（Ｍ／２＋Ｋ）、Ｋ＞Ｍ／２のときはＫＢ＝（Ｋ−Ｍ／２））の出力端子電圧とを切り替えて昇圧動作を行う。
【００３５】
なお、昇圧ステージは３段に限らなくてよい。
【００３６】
＜昇圧セルの構成＞
図２（ｂ）は、図１に示した昇圧ステージＳＴ２の昇圧セルＰ２０１〜Ｐ２０４、昇圧ステージＳＴ３の昇圧セルＰ３０１〜Ｐ３０４の構成を示す。昇圧セルＰ２０１〜Ｐ２０４，Ｐ３０１〜Ｐ３０４の各々は、電荷転送トランジスタＭ１と、オフスイッチ・トランジスタＭ２と、オンスイッチ・トランジスタＭ３と、昇圧容量Ｃ１とを含む。
【００３７】
電荷転送トランジスタＭ１は、入力端子ＩＮＰＵＴから出力端子ＯＵＴＰＵＴへ電荷を転送する。オフスイッチ・トランジスタＭ２は、制御信号Ｓｉｇの電位に応じて電荷転送トランジスタＭ１のゲートＮ１の電圧を入力端子ＩＮＰＵＴの電圧とイコライズして電荷転送トランジスタＭ１をオフ状態にする。オンスイッチ・トランジスタＭ３は、制御信号Ｓｉｇの電位に応じてソース信号ＳｏｕｒｃｅＰの電位を電荷転送トランジスタＭ１のゲートＮ１に供給し、電荷転送トランジスタＭ１をオン状態にする。昇圧容量Ｃ１は、昇圧セルＰ２０１〜Ｐ２０４，Ｐ３０１〜Ｐ３０４に入力されるクロック信号ＣＬＫ１Ａ，ＣＬＫ２Ａ，ＣＬＫ１Ｂ，ＣＬＫ２Ｂのいずれかに同期してポンピングされる。
【００３８】
図２（ａ）は、図１に示した１段目の昇圧ステージＳＴ１に含まれる昇圧セルＰ１０１〜Ｐ１０４の構成を示す。昇圧セルＰ１０１〜Ｐ１０４は、図２（ｂ）に示した昇圧セルＰ２０１〜Ｐ２０４，Ｐ３０１〜Ｐ３０４の構成に対して、オフスイッチ・トランジスタＭ２のソースに与える信号ＳｏｕｒｃｅＮを昇圧セルＰ１０１〜Ｐ１０４に入力されるクロック信号と逆相のクロック信号で制御したものである。なお、１段目の昇圧ステージＳＴ１に、２，３段目の昇圧セルＰ２０１〜Ｐ２０４，Ｐ３０１〜Ｐ３０４を用いることも可能である。
【００３９】
＜逆流防止セル＞
図２（ｃ）は、図１に示した逆流防止回路ＳＴ４に含まれる逆流防止セルＰ４０１〜Ｐ４０４の構成を示す。逆流防止セルＰ４０１〜Ｐ４０４の構成は、図２（ｂ）に示した昇圧セルＰ２０１〜Ｐ２０４，Ｐ３０１〜Ｐ３０４に対して、出力端子ＯＵＴＰＵＴに加えて、中間端子ＩｎｔＮｏＤｅを設け、入力端子ＩＮＰＵＴと中間端子ＩｎｔＮｏＤｅとの間にダイオード接続トランジスタＭ４を接続し、更に昇圧容量Ｃ１を中間端子ＩｎｔＮｏＤｅとクロック信号ＣＬＫ１Ａ，ＣＬＫ２Ａ，ＣＬＫ１Ｂ，ＣＬＫ２Ｂとの間に配置したものであり、クロック信号ＣＬＫ１Ａ，ＣＬＫ２Ａ，ＣＬＫ１Ｂ，ＣＬＫ２Ｂのいずれかに同期させて昇圧動作を行う。
【００４０】
なお、図２（ｃ）に示す逆流防止セルの構成は一例であり、同様の機能を満たすものであれば、他の構成でもよい。例えば、図２（ｄ）に示すようにソース信号ＳｏｕｒｃｅＰにゲートを接続し、出力端子ＯＵＴＰＵＴと中間端子ＩｎｔＮｏＤｅとの間にトランジスタＭ５を設ける。昇圧容量Ｃ１を中間端子ＩｎｔＮｏＤｅとクロック信号ＣＬＫ１Ａ，ＣＬＫ２Ａ，ＣＬＫ１Ｂ，ＣＬＫ２Ｂとの間に配置する。ダイオード接続トランジスタＭ４は、図２（ｄ）に示すように電源電圧と中間端子ＩｎｔＮｏＤｅとの間に接続してもよいし、入力端子ＩＮＰＵＴと中間端子ＩｎｔＮｏＤｅとの間に接続してもよい。このようにすることで、図２（ｃ）と同様の機能を満たすことができる。したがって、図２（ｃ）と同様の機能を満たすものであれば、構成は図２（ｃ）に限らない。
【００４１】
＜動作＞
次に、図３を参照しつつ、図１に示した昇圧回路１００による動作について説明する。なお、クロック信号ＣＬＫ１Ａ，ＣＬＫ２Ａ，ＣＬＫ１Ｂ，ＣＬＫ２Ｂの各々は、電源電位Ｖｄｄと接地電位Ｖｓｓとの間で振幅するものとし、昇圧回路１００の出力端子には電流負荷が存在せずかつ電圧リミットがない場合について説明する。また、図中のＶＶ１，ＶＶ２，ＶＶ３，ＶＶ４は、
（ＶＶ１）＝Ｖｄｄ＋α・Ｖｄｄ
（ＶＶ２）＝Ｖｄｄ＋２α・Ｖｄｄ
（ＶＶ３）＝Ｖｄｄ＋３α・Ｖｄｄ
（ＶＶ４）＝Ｖｄｄ＋４α・Ｖｄｄ−Ｖｔ
の通りである。
【００４２】
また、図４（ａ）〜図４（ｄ）を用いて、昇圧セルＰ１０１〜Ｐ１０４，Ｐ２０１〜Ｐ２０４，Ｐ３０１〜Ｐ３０４、逆流防止セルＰ４０１〜Ｐ４０４の代表として昇圧セルＰ３０１を用いて、昇圧セルと逆流防止セルとの動作モードを分類すると共に、各動作モードにおけるクロック信号ＣＬＫ、昇圧セルの入力端子（ＩＮＰＵＴ）の電圧、制御信号Ｓｉｇ、ソース信号ＳｏｕｒｃｅＰの電位の関係と制約条件とを明確にする。
【００４３】
〔時刻Ｔ１〕
まず、時刻Ｔ１において、クロック信号ＣＬＫ１Ａに同期して昇圧動作を行う昇圧セル列Ｌ０１の昇圧ステージＳＴ１の昇圧セルＰ１０１と、昇圧ステージＳＴ３の昇圧セルＰ３０１との各々のオフスイッチ・トランジスタＭ２のソース信号ＳｏｕｒｃｅＮの電圧は、
（ＣＬＫ１Ｂ）  ＝  Ｈ      ＝  Ｖｄｄ
（ＶＮ２０１）  ＝  ＶＶ２
である。また、昇圧セル列Ｌ０３の昇圧セルＰ１０３，Ｐ３０３に入力されているクロック信号ＣＬＫ１Ｂは「Ｈ」であり、入出力端子Ｎ１０３，Ｎ３０３の電圧ＶＮ１０３，ＶＮ３０３は、
（ＶＮ１０３）＝  ＶＶ１
（ＶＮ３０３）＝  ＶＶ３
である。また、昇圧セル列Ｌ０４の昇圧セルＰ１０４，Ｐ３０４に入力されているクロック信号ＣＬＫ２Ｂも「Ｈ」であり、入出力端子Ｎ１０４，Ｎ３０４の電圧ＶＮ１０４，ＶＮ３０４は、
（ＶＮ１０４）＝  ＶＶ１
（ＶＮ３０４）＝  ＶＶ３
に設定されている。これらにより、昇圧セル列Ｌ０１の昇圧セルＰ１０１，Ｐ３０１の各々では、オンスイッチ・トランジスタＭ３のゲートとソースとの間の電位差は、
（ＶＮ１０４）−（ＶＮ１０３）  ＝  ＶＶ１−ＶＶ１  ＝  ０
（ＶＮ３０４）−（ＶＮ３０３）  ＝  ＶＶ３−ＶＶ３  ＝  ０
となる。一方、オフスイッチ・トランジスタＭ２のゲートとソースとの間の電位差は、
（ＶＮ１０４）−（ＣＬＫ１Ｂ）  ＝  ＶＶ１−Ｖｄｄ  ＝  α・Ｖｄｄ
（ＶＮ３０４）−（ＶＮ２０１）  ＝  ＶＶ３−ＶＶ２  ＝  α・Ｖｄｄ
となり、オフスイッチ・トランジスタＭ２が導通状態となっている。したがって、昇圧セル列Ｌ０１の昇圧セルＰ１０１，Ｐ３０１の各々の電荷転送トランジスタＭ１のゲートＮ１の電圧ＶＮ１は、それぞれＶｄｄ、ＶＶ２となり、昇圧セルＰ１０１，Ｐ３０１の各々の電荷転送トランジスタＭ１のゲートとソースとの間の電位差は、
（Ｐ１０１のＶＮ１）−（ＶＮ００１）＝  Ｖｄｄ−Ｖｄｄ  ＝  ０
（Ｐ３０１のＶＮ１）−（ＶＮ２０１）＝  ＶＶ２−ＶＶ２  ＝  ０
となり同電位に設定され、電荷転送トランジスタＭ１が非導通状態となっている。
【００４４】
また、同様に、クロック信号ＣＬＫ１Ａに同期して昇圧動作を行う昇圧セル列Ｌ０３の昇圧ステージＳＴ２の昇圧セルＰ２０３と、逆流防止回路ＳＴ４の逆流防止セルＰ４０３とにおいても、各々のオフスイッチ・トランジスタＭ２が導通状態となり、電荷転送トランジスタＭ１は、ゲートとソースとが同電位に設定され、非導通状態となっている。
【００４５】
〔時刻Ｔ２〕
次に、時刻Ｔ２になると、クロック信号ＣＬＫ１Ａが「Ｌ」から「Ｈ」へ遷移する。これにより、昇圧セル列Ｌ０１の昇圧ステージＳＴ１の昇圧セルＰ１０１と昇圧ステージＳＴ３の昇圧セルＰ３０１との各々の入出力端子Ｎ１０１，Ｎ３０１の電圧ＶＮ１０１，ＶＮ３０１が昇圧され、
（ＶＮ１０１）＝  ＶＶ１
（ＶＮ３０１）＝  ＶＶ３
となる。このとき、昇圧セルＰ１０１，Ｐ３０１の各々の電荷転送トランジスタＭ１は、時刻Ｔ１において非導通状態に設定されているため、これらの電荷転送トランジスタＭ１を介した電荷の逆流が発生することがないことは明らかである。
【００４６】
また、クロック信号ＣＬＫ１Ａに同期して昇圧セルＰ１０１，Ｐ３０１の昇圧動作が行われると同時に、クロック信号ＣＬＫ１Ｂが「Ｈ」から「Ｌ」に遷移するため、昇圧セル列Ｌ０１の昇圧ステージＳＴ２の昇圧セルＰ２０１と、逆流防止回路ＳＴ４の逆流防止セルＰ４０１とは電荷転送状態となる。昇圧セルＰ２０１と逆流防止セルＰ４０１との各端子電圧は以下の通りである。
【００４７】
昇圧セル列Ｌ０４の昇圧ステージＳＴ２の昇圧セルＰ２０４と、逆流防止回路ＳＴ４の逆流防止セルＰ４０４とに入力されるクロック信号ＣＬＫ２Ａは「Ｌ」が保持され、入出力端子Ｎ２０４と中間端子Ｎ４０４との電圧ＶＮ２０４，ＶＮ４０４は、
（ＶＮ２０４）＝  ＶＶ１
（ＶＮ４０４）＝  ＶＶ３−Ｖｔ
である。また、昇圧セル列Ｌ０３の昇圧ステージＳＴ２の昇圧セルＰ２０３と、逆流防止回路ＳＴ４の逆流防止セルＰ４０３とは、クロック信号ＣＬＫ１Ａに同期して昇圧されるため、入出力端子Ｎ２０３と中間端子Ｎ４０３との電圧ＶＮ２０３，ＶＮ４０３は、
（ＶＮ２０３）＝  ＶＶ２
（ＶＮ４０３）＝  ＶＶ４
となる。これらにより、昇圧セル列Ｌ０１の昇圧ステージＳＴ２の昇圧セルＰ２０１と、逆流防止回路ＳＴ４の逆流防止セルＰ４０１との各々では、オンスイッチ・トランジスタＭ３のゲートとソースとの間の電位差は、
（ＶＮ２０４）−（ＶＮ２０３）  ＝  ＶＶ１−ＶＶ２      ＝  −α・Ｖｄｄ
（ＶＮ４０４）−（ＶＮ４０３）  ＝  ＶＶ３−Ｖｔ−ＶＶ４＝  −α・Ｖｄｄ
となる。一方、オフスイッチ・トランジスタＭ２のゲートとソースとの間の電位差は、
（ＶＮ２０４）−（ＶＮ１０１）  ＝  ＶＶ１−ＶＶ１        ＝  ０
（ＶＮ４０４）−（ＶＮ３０１）  ＝  ＶＶ３−Ｖｔ−ＶＶ３  ＝  −Ｖｔ
となり、オンスイッチ・トランジスタＭ３が導通状態となる。これにより、昇圧セルＰ２０１と逆流防止セルＰ４０１との各々の電荷転送トランジスタＭ１のゲートＮ１の電圧ＶＮ１は、それぞれＶＶ２、ＶＶ４となり、昇圧セルＰ２０１と逆流防止セルＰ４０１との各々の電荷転送トランジスタＭ１のゲートとソースとの間の電位差は、
（Ｐ２０１のＶＮ１）−（ＶＮ１０１）  ＝  ＶＶ２−ＶＶ１  ＝  α・Ｖｄｄ
（Ｐ４０１のＶＮ１）−（ＶＮ３０１）  ＝  ＶＶ４−ＶＶ３  ＝  α・Ｖｄｄ−Ｖｔ
となり、昇圧セルＰ２０１と逆流防止セルＰ４０１との電荷転送トランジスタＭ１が導通状態となって電荷転送状態になる。これにより、昇圧ステージＳＴ１の昇圧セルＰ１０１で昇圧された入出力端子Ｎ１０１の電荷は、昇圧ステージＳＴ２の昇圧セルＰ２０１を介して入出力端子Ｎ２０１へ転送される。また、昇圧ステージＳＴ３の昇圧セルＰ３０１で昇圧された入出力端子Ｎ３０１の電荷は、逆流防止回路ＳＴ４の逆流防止セルＰ４０１を介して昇圧回路１００の出力端子に転送され、昇圧回路の出力電圧ＶＰＵＭＰを上昇させる。
【００４８】
更に、昇圧セル列Ｌ０１の昇圧ステージＳＴ１の昇圧セルＰ１０１で昇圧された入出力端子Ｎ１０１の電荷は、次列である昇圧セル列Ｌ０２の同１段である昇圧ステージＳＴ１の昇圧セルＰ１０２にも供給される。同様に、昇圧セル列Ｌ０１の昇圧ステージＳＴ３の昇圧セルＰ３０１で昇圧された入出力端子Ｎ３０１の電荷は、次列である昇圧セル列Ｌ０２の同１段である昇圧ステージＳＴ３の昇圧セルＰ３０２にも供給される。これにより、次列である昇圧セルＰ１０２，Ｐ３０２のオンスイッチ・トランジスタＭ３とオフスイッチ・トランジスタＭ２とのゲート電圧が上昇し、昇圧セルＰ１０２，Ｐ３０２の各々では、オンスイッチ・トランジスタＭ３のゲートとソースとの間の電位差は、
（ＶＮ１０１）−（ＶＮ１０４）  ＝  （ＶＶ１）−（ＶＶ１）  ＝  ０
（ＶＮ３０１）−（ＶＮ３０４）  ＝  （ＶＶ３）−（ＶＶ３）  ＝  ０
となる。一方、オフスイッチ・トランジスタＭ２のゲートとソースとの間の電位差は、
（ＶＮ１０１）−（ＣＬＫ２Ｂ）  ＝  （ＶＶ１）−（Ｖｄｄ）  ＝  α・Ｖｄｄ
（ＶＮ３０１）−（ＶＮ２０２）  ＝  （ＶＶ３）−（ＶＶ２）  ＝  α・Ｖｄｄ
となり、オフスイッチ・トランジスタＭ２が導通状態となる。これにより、時刻Ｔ１における昇圧セルＰ１０１，Ｐ３０１と同様に、昇圧セル列Ｌ０２の昇圧ステージＳＴ１の昇圧セルＰ１０２と、昇圧ステージＳＴ３の昇圧セルＰ３０２との各々の電荷転送トランジスタＭ１のゲートＮ１の電圧ＶＮ１は、それぞれＶｄｄ、ＶＶ２となり、ゲートとソースとが同電位に設定されて、これらの電荷転送トランジスタＭ１が非導通状態となる。
【００４９】
以上のように、時刻Ｔ２における昇圧セル列Ｌ０１の昇圧セルＰ１０１，Ｐ３０１と同様の動作が、昇圧セル列Ｌ０３の昇圧セルＰ２０３と、逆流防止セルＰ４０３とにおいても実施される。簡単に説明すると、時刻Ｔ１に昇圧セル列Ｌ０３の昇圧セルＰ２０３と、逆流防止セルＰ４０３との電荷転送トランジスタＭ１が非導通状態に設定された状態において、時刻Ｔ２で昇圧セルＰ２０３の入出力端子Ｎ２０３と逆流防止セルＰ４０３の中間端子Ｎ４０３とが昇圧される。電位が上昇した入出力端子Ｎ２０３の電荷は次段である昇圧ステージＳＴ３の昇圧セルＰ３０３を介して入出力端子Ｎ３０３に転送される。更に、昇圧セルＰ２０３の入出力端子Ｎ２０３の電荷は次列である昇圧セル列Ｌ０４の昇圧セルＰ２０４に入力され、また、同様に逆流防止セルＰ４０３の中間端子Ｎ４０３の電荷も次列である昇圧セル列Ｌ０４の逆流防止セルＰ４０４に入力される。これにより、昇圧セル列Ｌ０４の昇圧セルＰ２０４と逆流防止セルＰ４０４とのそれぞれのオフスイッチ・トランジスタＭ２が導通状態に設定され、電荷転送トランジスタＭ１を非導通状態に設定する。
【００５０】
〔時刻Ｔ３〕
次に、時刻Ｔ３になると、クロック信号ＣＬＫ２Ａが「Ｌ」から「Ｈ」へ遷移する。これにより、昇圧セル列Ｌ０２の昇圧ステージＳＴ１の昇圧セルＰ１０２と、昇圧ステージＳＴ３の昇圧セルＰ３０２との各々の入出力端子Ｎ１０２，Ｎ３０２の電圧ＶＮ１０２，ＶＮ３０２が昇圧され、
（ＶＮ１０２）＝  ＶＶ１
（ＶＮ３０２）＝  ＶＶ３
となる。このとき、昇圧セルＰ１０２，Ｐ３０２の各々の電荷転送トランジスタＭ１は、時刻Ｔ２において非導通状態に設定されているため、これらの電荷転送トランジスタＭ１を介した電荷の逆流が発生することがないことは明らかである。
【００５１】
また、クロック信号ＣＬＫ２Ａに同期して昇圧セルＰ１０２，Ｐ３０２の昇圧動作が行われると同時に、クロック信号ＣＬＫ２Ｂが「Ｈ」から「Ｌ」に遷移するため、昇圧セル列Ｌ０２の昇圧ステージＳＴ２の昇圧セルＰ２０２と、逆流防止回路ＳＴ４の逆流防止セルＰ４０２とは電荷転送状態となる。昇圧セルＰ２０２と逆流防止セルＰ４０２との各端子電圧は以下の通りである。
【００５２】
昇圧セル列Ｌ０１の昇圧ステージＳＴ２の昇圧セルＰ２０１と、逆流防止回路ＳＴ４の逆流防止セルＰ４０１とに入力されるクロック信号ＣＬＫ１Ｂは「Ｌ」が保持され、入出力端子Ｎ２０１と中間端子Ｎ４０１との電圧ＶＮ２０１，ＶＮ４０１は、
（ＶＮ２０１）＝  ＶＶ１
（ＶＮ４０１）＝  ＶＶ３−Ｖｔ
である。また、昇圧セル列Ｌ０４の昇圧ステージＳＴ２の昇圧セルＰ２０４と、逆流防止回路ＳＴ４の逆流防止セルＰ４０４とは、クロック信号ＣＬＫ２Ａに同期して昇圧されるため、入出力端子Ｎ２０４と中間端子Ｎ４０４との電圧ＶＮ２０４，ＶＮ４０４は、
（ＶＮ２０４）＝  ＶＶ２
（ＶＮ４０４）＝  ＶＶ４
となる。これらにより、昇圧セル列Ｌ０２の昇圧ステージＳＴ２の昇圧セルＰ２０２と、逆流防止回路ＳＴ４の逆流防止セルＰ４０２との各々では、オンスイッチ・トランジスタＭ３のゲートとソースとの間の電位差は、
（ＶＮ２０１）−（ＶＮ２０４）  ＝  ＶＶ１−ＶＶ２      ＝  −α・Ｖｄｄ
（ＶＮ４０１）−（ＶＮ４０４）  ＝  ＶＶ３−Ｖｔ−ＶＶ４＝  −α・Ｖｄｄ
となる。一方、オフスイッチ・トランジスタＭ２のゲートとソースとの間の電位差は、
（ＶＮ２０１）−（ＶＮ１０２）  ＝  ＶＶ１−ＶＶ１        ＝  ０
（ＶＮ４０１）−（ＶＮ３０２）  ＝  ＶＶ３−Ｖｔ−ＶＶ３  ＝  −Ｖｔ
となり、オンスイッチ・トランジスタＭ３が導通状態となる。これにより、昇圧セルＰ２０２と逆流防止セルＰ４０２との各々の電荷転送トランジスタＭ１のゲートＮ１の電圧ＶＮ１は、それぞれＶＶ２、ＶＶ４となり、昇圧セルＰ２０２と逆流防止セルＰ４０２との各々の電荷転送トランジスタＭ１のゲートとソースとの間の電位差は、
（Ｐ２０２のＶＮ１）−（ＶＮ１０２）  ＝  ＶＶ２−ＶＶ１  ＝  α・Ｖｄｄ
（Ｐ４０２のＶＮ１）−（ＶＮ３０２）  ＝  ＶＶ４−ＶＶ３  ＝  α・Ｖｄｄ−Ｖｔ
となり、昇圧セルＰ２０２と逆流防止セルＰ４０２との電荷転送トランジスタＭ１が導通状態となって電荷転送状態になる。これにより、昇圧ステージＳＴ１の昇圧セルＰ１０２で昇圧された入出力端子Ｎ１０２の電荷は、昇圧ステージＳＴ２の昇圧セルＰ２０２を介して入出力端子Ｎ２０２へ転送される。また、昇圧ステージＳＴ３の昇圧セルＰ３０２で昇圧された入出力端子Ｎ３０２の電荷は、逆流防止回路ＳＴ４の逆流防止セルＰ４０２を介して昇圧回路１００の出力端子に転送され、昇圧回路の出力電圧ＶＰＵＭＰを上昇させる。
【００５３】
更に、昇圧セル列Ｌ０２の昇圧ステージＳＴ１の昇圧セルＰ１０２で昇圧された入出力端子Ｎ１０２の電荷は、次列である昇圧セル列Ｌ０３の同１段である昇圧ステージＳＴ１の昇圧セルＰ１０３にも供給される。同様に、昇圧セル列Ｌ０２の昇圧ステージＳＴ３の昇圧セルＰ３０２で昇圧された入出力端子Ｎ３０２の電荷は、次列である昇圧セル列Ｌ０３の同１段である昇圧ステージＳＴ３の昇圧セルＰ３０３にも供給される。これにより、次列である昇圧セルＰ１０３，Ｐ３０３のオンスイッチ・トランジスタＭ３とオフスイッチ・トランジスタＭ２とのゲート電圧が上昇し、昇圧セルＰ１０３，Ｐ３０３の各々では、オンスイッチ・トランジスタＭ３のゲートとソースとの間の電位差は、
（ＶＮ１０２）−（ＶＮ１０１）  ＝  （ＶＶ１）−（ＶＶ１）  ＝  ０
（ＶＮ３０２）−（ＶＮ３０１）  ＝  （ＶＶ３）−（ＶＶ３）  ＝  ０
となる。一方、オフスイッチ・トランジスタＭ２のゲートとソースとの間の電位差は、
（ＶＮ１０２）−（ＣＬＫ１Ａ）  ＝  （ＶＶ１）−（Ｖｄｄ）  ＝  α・Ｖｄｄ
（ＶＮ３０２）−（ＶＮ２０３）  ＝  （ＶＶ３）−（ＶＶ２）  ＝  α・Ｖｄｄ
となり、オフスイッチ・トランジスタＭ２が導通状態となる。これにより、時刻Ｔ２における昇圧セルＰ１０２，Ｐ３０２と同様に、昇圧セル列Ｌ０３の昇圧ステージＳＴ１の昇圧セルＰ１０３と、昇圧ステージＳＴ３の昇圧セルＰ３０３との各々の電荷転送トランジスタＭ１のゲートＮ１の電圧ＶＮ１は、それぞれＶｄｄ、ＶＶ２となり、ゲートとソースとが同電位に設定されて、これらの電荷転送トランジスタＭ１が非導通状態となる。
【００５４】
以上のように、時刻Ｔ３における昇圧セル列Ｌ０２の昇圧セルＰ１０２，Ｐ３０２と同様の動作が、昇圧セル列Ｌ０４の昇圧セルＰ２０４と、逆流防止セルＰ４０４とにおいても実施される。簡単に説明すると、時刻Ｔ２に昇圧セル列Ｌ０４の昇圧セルＰ２０４と逆流防止セルＰ４０４との各々の電荷転送トランジスタＭ１が非導通状態に設定された状態において、時刻Ｔ３で昇圧セルＰ２０４の入出力端子Ｎ２０４と逆流防止セルＰ４０４の中間端子Ｎ４０４とが昇圧される。電位が上昇した入出力端子Ｎ２０４の電荷は、次段である昇圧ステージＳＴ３の昇圧セルＰ３０４を介して入出力端子Ｎ３０４に転送される。更に、最終列である昇圧セルＰ２０４の入出力端子Ｎ２０４の電荷は、最初の列である昇圧セル列Ｌ０１の昇圧セルＰ２０１に入力され、また、同様に最終列である逆流防止セルＰ４０４の中間端子Ｎ４０４の電荷も最初の列である昇圧セル列Ｌ０１の逆流防止セルＰ４０１に入力される。これにより、昇圧セル列Ｌ０１の昇圧セルＰ２０１と逆流防止セルＰ４０１とのそれぞれのオフスイッチ・トランジスタＭ２が導通状態に設定され、電荷転送トランジスタＭ１を非導通状態に設定する。
【００５５】
〔時刻Ｔ４〕
次に、時刻Ｔ４になると、クロック信号ＣＬＫ１Ｂが「Ｌ」から「Ｈ」へ遷移する。これにより、昇圧セル列Ｌ０３の昇圧ステージＳＴ１の昇圧セルＰ１０３と昇圧ステージＳＴ３の昇圧セルＰ３０３との各々の入出力端子Ｎ１０３，Ｎ３０３の電圧ＶＮ１０３，ＶＮ３０３が昇圧される。このとき、昇圧セルＰ１０３，Ｐ３０３の各々の電荷転送トランジスタＭ１は、時刻Ｔ３において非導通状態に設定されているため、これまでと同様、これらの電荷転送トランジスタＭ１を介した電荷の逆流が発生することがないことは明らかである。
【００５６】
電位が上昇した昇圧セルＰ１０３の入出力端子Ｎ１０３の電荷は、次段である昇圧ステージＳＴ２の昇圧セルＰ２０３を介して入出力端子Ｎ２０３に転送され、昇圧セルＰ３０３の入出力端子Ｎ３０３の電荷は、次段である逆流防止回路ＳＴ４の逆流防止セルＰ４０３を介して昇圧回路１００の出力端子に転送され、昇圧電圧ＶＰＵＭＰを上昇させる。更に、昇圧セルＰ１０３の入出力端子Ｎ１０３の電荷は次列である昇圧セル列Ｌ０４の昇圧セルＰ１０４に入力され、また、同様に昇圧セルＰ３０３の入出力端子Ｎ３０３の電荷も次列である昇圧セル列Ｌ０４の昇圧セルＰ３０４に入力される。これにより、昇圧セル列Ｌ０４の昇圧セルＰ１０４，Ｐ３０４のそれぞれのオフスイッチ・トランジスタＭ２が導通状態に設定され、電荷転送トランジスタＭ１を非導通状態に設定する。
【００５７】
以上のように、時刻Ｔ４における昇圧セル列Ｌ０３の昇圧セルＰ１０３，Ｐ３０３と同様の動作が、昇圧セル列Ｌ０１の昇圧セルＰ２０１と逆流防止セルＰ４０１とにおいても実施される。簡単に説明すると、時刻Ｔ３に昇圧セル列Ｌ０１の昇圧セルＰ２０１と逆流防止セルＰ４０１との各々の電荷転送トランジスタＭ１が非導通状態に設定された状態において、時刻Ｔ４で昇圧セルＰ２０１の入出力端子Ｎ２０１と逆流防止セルＰ４０１の中間端子Ｎ４０１とが昇圧される。電位が上昇した入出力端子Ｎ２０１の電荷は、次段である昇圧ステージＳＴ３の昇圧セルＰ３０１を介して入出力端子Ｎ３０１に転送される。更に、昇圧セルＰ２０１の入出力端子Ｎ２０１の電荷は次列である昇圧セル列Ｌ０２の昇圧セルＰ２０２に入力され、また、同様に逆流防止セルＰ４０１の中間端子Ｎ４０１の電荷も次列である昇圧セル列Ｌ０２の逆流防止セルＰ４０２に入力される。これにより、昇圧セル列Ｌ０２の昇圧セルＰ２０２と逆流防止セルＰ４０２とのそれぞれのオフスイッチ・トランジスタＭ２が導通状態に設定され、電荷転送トランジスタＭ１を非導通状態に設定する。
【００５８】
〔時刻Ｔ５〕
次に、時刻Ｔ５になると、クロック信号ＣＬＫ２Ｂが「Ｌ」から「Ｈ」へ遷移する。これにより、昇圧セル列Ｌ０４の昇圧ステージＳＴ１の昇圧セルＰ１０４と昇圧ステージＳＴ３の昇圧セルＰ３０４との各々の入出力端子Ｎ１０４，Ｎ３０４の電圧ＶＮ１０４，ＶＮ３０４が昇圧される。このとき、昇圧セルＰ１０４，Ｐ３０４の各々の電荷転送トランジスタＭ１は、時刻Ｔ４において非導通状態に設定されているため、これまでと同様、これらの電荷転送トランジスタＭ１を介した電荷の逆流が発生することがないことは明らかである。
【００５９】
電位が上昇した昇圧セルＰ１０４の入出力端子Ｎ１０４の電荷は、次段である昇圧ステージＳＴ２の昇圧セルＰ２０４を介して入出力端子Ｎ２０４に転送され、昇圧セルＰ３０４の入出力端子Ｎ３０４の電荷は、次段である逆流防止回路ＳＴ４の逆流防止セルＰ４０４を介して昇圧回路１００の出力端子に転送され、昇圧電圧ＶＰＵＭＰを上昇させる。更に、最終列である昇圧セルＰ１０４の入出力端子Ｎ１０４の電荷は、最初の列である昇圧セル列Ｌ０１の昇圧セルＰ１０１に入力され、また、同様に最終列である昇圧セルＰ３０４の入出力端子Ｎ３０４の電荷も最初の列である昇圧セル列Ｌ０１の昇圧セルＰ３０１に入力される。これにより、昇圧セル列Ｌ０１の昇圧セルＰ１０１，Ｐ３０１のそれぞれのオフスイッチ・トランジスタＭ２が導通状態に設定され、電荷転送トランジスタＭ１を非導通状態に設定する。
【００６０】
以上のように、時刻Ｔ５における昇圧セル列Ｌ０４の昇圧セルＰ１０４，Ｐ３０４と同様の動作が、昇圧セル列Ｌ０２の昇圧セルＰ２０２と逆流防止セルＰ４０２とにおいても実施される。簡単に説明すると、時刻Ｔ４に昇圧セル列Ｌ０２の昇圧セルＰ２０２と逆流防止セルＰ４０２との各々の電荷転送トランジスタＭ１が非導通状態に設定された状態において、時刻Ｔ５で昇圧セルＰ２０２の入出力端子Ｎ２０２と逆流防止セルＰ４０２の中間端子Ｎ４０２とが昇圧される。電位が上昇した入出力端子Ｎ２０２の電荷は、次段である昇圧ステージＳＴ３の昇圧セルＰ３０２を介して入出力端子Ｎ３０２に転送される。更に、昇圧セルＰ２０２の入出力端子Ｎ２０２の電荷は次列である昇圧セル列Ｌ０３の昇圧セルＰ２０３に入力され、また、同様に逆流防止セルＰ４０２の中間端子Ｎ４０２の電荷も次列である昇圧セル列Ｌ０３の逆流防止セルＰ４０３に入力される。これにより、昇圧セル列Ｌ０３の昇圧セルＰ２０３と逆流防止セルＰ４０３とのそれぞれのオフスイッチ・トランジスタＭ２が導通状態に設定され、電荷転送トランジスタＭ１を非導通状態に設定する。
【００６１】
時刻Ｔ５に遷移することで、時刻Ｔ１と同様の状態に戻る。このようにして、昇圧動作が繰り返される。
【００６２】
これまで、昇圧回路１００の動作に関して説明を行ってきた。以上より、各昇圧セルＰ１０１〜Ｐ１０４，Ｐ２０１〜Ｐ２０４，Ｐ３０１〜Ｐ３０４、逆流防止セルＰ４０１〜Ｐ４０４の全ての昇圧セル、逆流防止回路の昇圧動作は、時刻Ｔ１〜Ｔ４の動作を繰り返すことで昇圧動作を行い、動作対象となる昇圧セルに対しては、昇圧準備状態として昇圧動作前に電荷転送トランジスタＭ１を導通状態から非導通状態に遷移させ、その後昇圧を実施（昇圧状態）し、昇圧後に電荷転送状態となって、昇圧準備状態に戻っていることが分かる。
【００６３】
したがって、１つの昇圧セルの昇圧準備状態、昇圧状態、電荷転送状態を説明することで、他の昇圧セル、逆流防止セルの動作を網羅することが可能である。
【００６４】
また、昇圧準備状態、昇圧状態、電荷転送状態における昇圧セル、あるいは逆流防止セルの端子電圧条件を明確にすることが可能であれば、端子電圧の条件が満たされていることを示すことで昇圧動作の実施が可能であることを示すことができる。
【００６５】
以上より、昇圧セル列Ｌ０１の昇圧ステージＳＴ３の昇圧セルＰ３０１を代表として、図３と、図４（ａ）〜図４（ｄ）とを用いて、昇圧準備状態、昇圧状態、電荷転送状態における昇圧セルへのクロック信号と各端子の電圧条件とを明らかにする。
【００６６】
まず、時刻Ｔ１において昇圧セルＰ３０１は、電荷転送トランジスタＭ１を導通状態から非導通状態に遷移させて、昇圧動作に備える必要がある。このときのクロック信号と各端子電圧は、
クロック信号      ＝Ｌ（ＣＬＫ１Ａ）
入力端子ＩＮＰＵＴ＝ＶＶ２
出力端子ＯＵＴＰＵＴ＝ＶＶ２
制御信号Ｓｉｇ＝ＶＶ３（昇圧セルＰ３０４の入出力端子Ｎ３０４の電圧ＶＮ３０４）
ＳｏｕｒｃｅＰ＝ＶＶ３（昇圧セルＰ３０３の入出力端子Ｎ３０３の電圧ＶＮ３０３）
である。これらより、クロック信号が「Ｌ」のとき、電荷転送トランジスタＭ１を非導通状態にするには、
１．オフスイッチ・トランジスタＭ２を導通状態にするために
Ｖ（制御信号Ｓｉｇ）  ≧  Ｖ（ＩＮＰＵＴ）＋Ｖｔｍ２
２．オンスイッチ・トランジスタＭ３を非導通状態にするために
Ｖ（ＳｏｕｒｃｅＰ）  ≦  Ｖ（Ｓｉｇ）＋｜Ｖｔｍ３｜
を満たせれば、電荷転送トランジスタＭ１のゲートとソースとの間をイコライズすることができる。ここでＶｔｍ２はオフスイッチ・トランジスタＭ２の閾値電圧、｜Ｖｔｍ３｜はオンスイッチ・トランジスタＭ３の閾値電圧の絶対値である。
【００６７】
次に、時刻Ｔ２において昇圧セルＰ３０１は、電荷転送トランジスタＭ１を非導通状態に保持させて、昇圧動作を行う必要がある。このときのクロック信号と各端子電圧は、
クロック信号      ＝Ｈ（ＣＬＫ１Ａ）
入力端子ＩＮＰＵＴ＝ＶＶ１
出力端子ＯＵＴＰＵＴ＝ＶＶ３
制御信号Ｓｉｇ＝ＶＶ３（昇圧セルＰ３０４の入出力端子Ｎ３０４の電圧ＶＮ３０４）
ＳｏｕｒｃｅＰ＝ＶＶ２（昇圧セルＰ３０３の入出力端子Ｎ３０３の電圧ＶＮ３０３）
である。これらより、クロック信号が「Ｈ」のとき、電荷転送トランジスタＭ１を非導通状態にするには、
１．オフスイッチ・トランジスタＭ２を導通状態にするために
Ｖ（制御信号Ｓｉｇ）  ≧  Ｖ（ＩＮＰＵＴ）＋Ｖｔｍ２
２．オンスイッチ・トランジスタＭ３を非導通状態にするために
Ｖ（ＳｏｕｒｃｅＰ）  ≦  Ｖ（Ｓｉｇ）＋｜Ｖｔｍ３｜
を満たせれば、電荷転送トランジスタＭ１のゲートとソースとの間をイコライズすることができる。
【００６８】
次に、時刻Ｔ３において昇圧セルＰ３０１は、電荷転送トランジスタＭ１を非導通状態に保持させて、昇圧動作を保持する必要がある。このときのクロック信号と各端子電圧は、
クロック信号      ＝Ｈ（ＣＬＫ１Ａ）
入力端子ＩＮＰＵＴ＝ＶＶ１
出力端子ＯＵＴＰＵＴ＝ＶＶ３
制御信号Ｓｉｇ＝ＶＶ２（昇圧セルＰ３０４の入出力端子Ｎ３０４の電圧ＶＮ３０４）
ＳｏｕｒｃｅＰ＝ＶＶ２（昇圧セルＰ３０３の入出力端子Ｎ３０３の電圧ＶＮ３０３）
である。これらより、クロック信号が「Ｈ」のとき、電荷転送トランジスタＭ１を非導通状態にするには、
１．オフスイッチ・トランジスタＭ２を導通状態にするために
Ｖ（制御信号Ｓｉｇ）  ≧  Ｖ（ＩＮＰＵＴ）＋Ｖｔｍ２
２．オンスイッチ・トランジスタＭ３を非導通状態にするために
Ｖ（ＳｏｕｒｃｅＰ）  ≦  Ｖ（Ｓｉｇ）＋｜Ｖｔｍ３｜
を満たせれば、電荷転送トランジスタＭ１のゲートとソースとの間をイコライズすることができる。上記クロック信号が「Ｈ」のときの電圧条件は、時刻Ｔ２と同じ条件である。
【００６９】
最後に、時刻Ｔ４において昇圧セルＰ３０１は、電荷転送トランジスタＭ１を非導通状態から導通状態に遷移させて、入力端子ＩＮＰＵＴから出力端子ＯＵＴＰＵＴに電荷を転送する必要がある。このときのクロック信号と各端子電圧は、
クロック信号      ＝Ｌ（ＣＬＫ１Ａ）
入力端子ＩＮＰＵＴ＝ＶＶ２
出力端子ＯＵＴＰＵＴ＝ＶＶ２
制御信号Ｓｉｇ＝ＶＶ２（昇圧セルＰ３０４の入出力端子Ｎ３０４の電圧ＶＮ３０４）
ＳｏｕｒｃｅＰ＝ＶＶ３（昇圧セルＰ３０３の入出力端子Ｎ３０３の電圧ＶＮ３０３）
である。これらより、クロック信号が「Ｌ」のとき、電荷転送トランジスタＭ１を導通状態にするには、
１．オフスイッチ・トランジスタＭ２を非導通状態にするために
Ｖ（制御信号Ｓｉｇ）  ≦  Ｖ（ＩＮＰＵＴ）＋Ｖｔｍ２
２．オンスイッチ・トランジスタＭ３を非導通状態にするために
Ｖ（ＳｏｕｒｃｅＰ）  ≧  Ｖ（Ｓｉｇ）＋｜Ｖｔｍ３｜
を満たせれば、電荷転送トランジスタＭ１を導通状態にすることができる。
【００７０】
以上より、昇圧セル、逆流防止セルの昇圧動作状態をまとめたものが図５である。昇圧動作状態としては、（１）昇圧準備状態、（２）昇圧状態、（３）電荷転送状態があり、クロック信号と各端子の電圧条件は図５の通りである。
【００７１】
追記すべき条件として、次のような禁止条件と許容条件とがある。まず、各動作状態の遷移時における禁止条件として、ソース信号ＳｏｕｒｃｅＰと入力端子ＩＮＰＵＴとが短絡してしまい、電荷が後段から前段へ逆流する電圧条件がある。その条件は、
禁止条件：
Ｖ（ＩＮＰＵＴ）＋Ｖｔｍ２≦Ｖ（Ｓｉｇ）＋｜Ｖｔｍ３｜≦Ｖ（ＳｏｕｒｃｅＰ）
である。
【００７２】
また、動作遷移時に、電荷転送トランジスタＭ１のゲートＮ１がＨｉｚ（ハイ・インピーダンス）状態となるが、後段の入出力端子から前段の入出力端子へと電荷の逆流が発生しない許容条件がある。その条件は、
許容条件：
Ｖ（ＩＮＰＵＴ）  ＝  Ｖ（Ｓｉｇ）  ＝  Ｖ（ＳｏｕｒｃｅＰ）
である。
【００７３】
以上より、動作対象となる昇圧セル、逆流防止セルのクロック信号に対して、Ｖ（Ｓｉｇ）、Ｖ（ＳｏｕｒｃｅＰ）は、上記条件を満たすものであれば、本実施形態でのＶ（Ｓｉｇ）、Ｖ（ＳｏｕｒｃｅＰ）の接続に限らず、昇圧動作において電荷転送トランジスタＭ１を介した電荷の逆流を防止できる効果が期待できる。
【００７４】
なお、昇圧セル、逆流防止セルの構成は一例であり、同様の機能を満たすものであればよく、昇圧ステージ数も３段に限らず任意でよい。
【００７５】
以降の実施形態では、昇圧準備状態、昇圧状態、電荷転送状態における昇圧セル、あるいは逆流防止セルの端子電圧条件を明確にし、端子電圧の条件が満たされていることを示すことで昇圧動作の実施が可能であることを示す。
【００７６】
＜効果＞
以上のように、４つのクロック信号を４並列（Ｍ＝４）の昇圧セル列に適用し、Ｋ列目（１≦Ｋ≦Ｍ）の昇圧セルを（Ｋ−１）列目（（Ｋ−１）＝０のときは、（Ｋ−１）はＭ列目となる）の昇圧セルの出力端子に接続して、（Ｋ−１）列目の昇圧セルの出力端子の電位に応じて、Ｋ列目の昇圧セルの入力端子の電圧と、約１８０度位相が異なって動作しているＫＢ列目の昇圧セル（Ｋ≦Ｍ／２のときはＫＢ＝（Ｍ／２＋Ｋ）、Ｋ＞Ｍ／２のときはＫＢ＝（Ｋ−Ｍ／２）列目）の出力端子電圧とを切り替えて制御することで、複雑なクロックを使わずとも昇圧動作時に電荷転送トランジスタを非導通状態に設定することが可能となり、昇圧効率の低下を抑制することが可能となった。
【００７７】
（第２の実施形態）
＜構成＞
図６は、本発明の第２の実施形態による昇圧回路２００を示す。図６は、図１の昇圧回路１００の３段目の昇圧ステージＳＴ３に相当する回路ブロックであり、昇圧回路１００の昇圧ステージＳＴ３からの変更点として、昇圧セル列数を４並列から昇圧セル列Ｌ０１〜Ｌ１２の１２並列に変更して、昇圧セルＰ３０１〜Ｐ３１２としている。それに伴い、昇圧セルＰ３０１〜Ｐ３１２の入出力端子Ｎ２０１〜Ｎ２１２，Ｎ３０１〜Ｎ３１２を備え、更に各昇圧セルＰ３０１〜Ｐ３１２はクロック信号ＣＬＫ１Ａ〜ＣＬＫ６Ａ，ＣＬＫ１Ｂ〜ＣＬＫ６Ｂに同期して昇圧動作を繰り返し、クロック信号ＣＬＫ１Ａに同期して昇圧動作を行う昇圧セル列を１列目（Ｌ０１）とし、以降、クロック信号ＣＬＫ２Ａ〜ＣＬＫ６Ａに同期して昇圧動作を行う昇圧セル列を２〜６列目（Ｌ０２〜Ｌ０６）、クロック信号ＣＬＫ１Ｂ〜ＣＬＫ６Ｂに同期して昇圧動作を行う昇圧セル列を７〜１２列目（Ｌ７〜Ｌ１２）とする。なお、クロック信号ＣＬＫ１ＡとＣＬＫ１Ｂは、相補的に振幅するクロック信号であり、同様にＣＬＫ２ＡとＣＬＫ２Ｂ、ＣＬＫ３ＡとＣＬＫ３Ｂ、ＣＬＫ４ＡとＣＬＫ４Ｂ、ＣＬＫ５ＡとＣＬＫ５Ｂ、ＣＬＫ６ＡとＣＬＫ６Ｂもそれぞれ相補的な関係にある。
【００７８】
図８は、１２並列である昇圧回路２００の動作波形である。第１の実施形態で述べたように、複数の昇圧セル、逆流防止セルの動作状態は互いに同様であることから、ここではクロック信号ＣＬＫ１Ａに同期して昇圧動作を繰り返す昇圧セルＰ３０１を代表として、昇圧回路２００の動作を説明する。ここで、図８の制御信号Ｓｉｇは、ＣａｓｅＡが適用され、クロック信号ＣＬＫ６Ｂに同期して昇圧動作を繰り返す昇圧セル列Ｌ１２の昇圧セルＰ３１２の入出力端子Ｎ３１２の電圧であり、ソース信号ＳｏｕｒｃｅＰは、クロック信号ＣＬＫ１Ｂに同期して昇圧動作を繰り返す昇圧セル列Ｌ０７の昇圧セルＰ３０７の入出力端子Ｎ３０７の電圧である。
【００７９】
なお、昇圧セル列がＭ列（Ｍ＝１２）である昇圧回路２００のＫ列目（１≦Ｋ≦Ｍ）の昇圧セルは、（Ｋ−１）列目（（Ｋ−１）＝０のときは、（Ｋ−１）はＭ列目となる）に対応する昇圧セルＰ３０１〜Ｐ３１２の入出力端子Ｎ３０１〜Ｎ３１２に接続され、（Ｋ−１）列目の昇圧セルＰ３０１〜Ｐ３１２の入出力端子Ｎ３０１〜Ｎ３１２の電位に応じて、Ｋ列目の昇圧セルの入力端子ＩＮＰＵＴの電圧と、約１８０度位相が異なって動作しているＫＢ列目（Ｋ≦Ｍ／２のときはＫＢ＝（Ｍ／２＋Ｋ）、Ｋ＞Ｍ／２のときはＫＢ＝（Ｋ−Ｍ／２））の昇圧セルの出力端子電圧とを切り替えて昇圧動作を行っている。
【００８０】
＜動作＞
第１の実施形態の図５に述べたように、図８の動作波形（制御信号：ＳｉｇはＣａｓｅＡ）を用いて、クロック信号ＣＬＫ１Ａに同期している昇圧回路２００の動作状態を昇圧準備状態、昇圧状態、電荷転送状態に分類することができる。
【００８１】
時刻Ｔａにおいて、クロック信号ＣＬＫ１Ａが「Ｌ」であり、
Ｖ（制御信号Ｓｉｇ）＝ＶＶ３  ＞  Ｖ（ＩＮＰＵＴ）＝ＶＶ２
Ｖ（ＳｏｕｒｃｅＰ）＝ＶＶ３  ＝  Ｖ（Ｓｉｇ）＝ＶＶ３
であることから、時刻Ｔａにおいて昇圧準備状態である。
【００８２】
次に、時刻Ｔｂにおいて、クロック信号ＣＬＫ１Ａが「Ｈ」であり、
Ｖ（制御信号Ｓｉｇ）＝ＶＶ３  ＞  Ｖ（ＩＮＰＵＴ）＝ＶＶ１
Ｖ（ＳｏｕｒｃｅＰ）＝ＶＶ２  ＜  Ｖ（Ｓｉｇ）＝ＶＶ３
であることから、時刻Ｔｂにおいて昇圧状態である。
【００８３】
時刻Ｔｇにおいて、クロック信号ＣＬＫ６Ｂが「Ｈ」から「Ｌ」に遷移するが、
Ｖ（制御信号Ｓｉｇ）＝ＶＶ２  ＞  Ｖ（ＩＮＰＵＴ）＝ＶＶ１
Ｖ（ＳｏｕｒｃｅＰ）＝ＶＶ２  ＝  Ｖ（Ｓｉｇ）＝ＶＶ２
であることから、昇圧状態を保持する。
【００８４】
次に、時刻Ｔｈにおいて、クロック信号ＣＬＫ１Ａが「Ｈ」から「Ｌ」へ遷移し、
Ｖ（制御信号Ｓｉｇ）＝ＶＶ２  ＝  Ｖ（ＩＮＰＵＴ）＝ＶＶ２
Ｖ（ＳｏｕｒｃｅＰ）＝ＶＶ３  ＞  Ｖ（Ｓｉｇ）＝ＶＶ２
となって、電荷転送状態となる。
【００８５】
次に、時刻Ｔｍになって、時刻Ｔａと同じ状態である昇圧準備状態となる。
【００８６】
このとき、第１の実施形態で示した電荷転送時間が（クロック信号サイクル／４）であったのに対し、（クロック信号サイクル×５／１２）と長くなり、電荷転送時間を長くすることができ、電荷転送トランジスタのレイアウトサイズの増大を抑制できる。
【００８７】
なお、昇圧セル列を１２並列として説明を行ったが、第１の実施形態でも示した４並列、６並列、８並列など、昇圧セル列２Ｎ＋４（Ｎ≧０）並列であれば、同様の効果を期待できる。また、昇圧回路２００の昇圧段数は３段に限らず任意でよい。
【００８８】
＜効果＞
昇圧セル列を増やすことによって、電荷転送時間を長くすることができ、電荷転送トランジスタのレイアウトサイズの増大を抑制できる。
【００８９】
（第３の実施形態）
＜構成＞
図７は、本発明の第３の実施形態による昇圧回路２１０を示す。図７は、図６の昇圧回路２００の変形例であり、昇圧回路２００からの変更点として、昇圧セルＰ３０１の制御信号Ｓｉｇとして、クロック信号ＣＬＫ２Ｂに同期して昇圧動作を繰り返す昇圧セル列Ｌ０８の昇圧セルＰ３０８の入出力端子Ｎ３０８が接続されている（図８では、制御信号Ｓｉｇにおいて、ＣａｓｅＢが適用される）。
【００９０】
また他の昇圧セルについても、Ｍ並列（Ｍ＝１２）から構成される昇圧セル列において、Ｋ列目（１≦Ｋ≦Ｍ）の昇圧セルは、Ａ列前（Ａ＝Ｍ／２−１＝５）であるＫＡ列目（（Ｋ−Ａ）＞０のとき、ＫＡ＝（Ｋ−Ａ）、（Ｋ−Ａ）≦０のとき、ＫＡ＝（Ｍ−｜Ｋ−Ａ｜））の昇圧セルＰ３０１〜Ｐ３１２の入出力端子Ｎ３０１〜３１２の電位に応じて、Ｋ列目の昇圧セルの入力端子ＩＮＰＵＴの電圧と、約１８０度位相が異なって動作しているＫＢ列目（Ｋ≦Ｍ／２のときはＫＢ＝（Ｍ／２＋Ｉ）、Ｋ＞Ｍ／２のときはＫＢ＝（Ｉ−Ｍ／２））の昇圧セルの出力端子電圧とを切り替えて昇圧動作を行っている。
【００９１】
なお、第２の実施形態と同様、クロック信号ＣＬＫ１Ａに同期して昇圧動作を繰り返す昇圧セルＰ３０１を代表として、昇圧回路２１０の動作を説明する。
【００９２】
＜動作＞
第１の実施形態の図５に述べたように、図８の動作波形（制御信号：ＳｉｇはＣａｓｅＢ）を用いて、クロック信号ＣＬＫ１Ａに同期している昇圧回路２１０の昇圧セルＰ３０１の動作状態を昇圧準備状態、昇圧状態、電荷転送状態に分類することができる。
【００９３】
時刻Ｔａにおいて、クロック信号ＣＬＫ１Ａが「Ｌ」であり、
Ｖ（制御信号Ｓｉｇ）＝ＶＶ３  ＞  Ｖ（ＩＮＰＵＴ）＝ＶＶ２
Ｖ（ＳｏｕｒｃｅＰ）＝ＶＶ３  ＝  Ｖ（Ｓｉｇ）＝ＶＶ３
であることから、時刻Ｔａにおいて昇圧準備状態である。
【００９４】
次に、時刻Ｔｂにおいて、クロック信号ＣＬＫ１Ａが「Ｈ」であり、
Ｖ（制御信号Ｓｉｇ）＝ＶＶ３  ＞  Ｖ（ＩＮＰＵＴ）＝ＶＶ１
Ｖ（ＳｏｕｒｃｅＰ）＝ＶＶ２  ＜  Ｖ（Ｓｉｇ）＝ＶＶ３
であることから、時刻Ｔｂにおいて昇圧状態である。
【００９５】
時刻Ｔｃにおいて、クロック信号ＣＬＫ２Ｂが「Ｈ」から「Ｌ」に遷移するが、
Ｖ（制御信号Ｓｉｇ）＝ＶＶ２  ＞  Ｖ（ＩＮＰＵＴ）＝ＶＶ１
Ｖ（ＳｏｕｒｃｅＰ）＝ＶＶ２  ＝  Ｖ（Ｓｉｇ）＝ＶＶ２
であることから、昇圧状態を保持する。
【００９６】
次に、時刻Ｔｈにおいて、クロック信号ＣＬＫ１Ａが「Ｈ」から「Ｌ」へ遷移し、
Ｖ（制御信号Ｓｉｇ）＝ＶＶ２  ＝  Ｖ（ＩＮＰＵＴ）＝ＶＶ２
Ｖ（ＳｏｕｒｃｅＰ）＝ＶＶ３  ＞  Ｖ（Ｓｉｇ）＝ＶＶ２
となって、電荷転送状態となる。
【００９７】
次に、時刻Ｔｍになって、時刻Ｔａと同じ状態である昇圧準備状態となる。
【００９８】
これらより、電荷転送時間が（クロック信号サイクル×１／１２）となり、電荷転送時間が短くなっていることが分かる。
【００９９】
第２の実施形態及び第３の実施形態より、クロック信号ＣＬＫ１Ａに同期して昇圧動作を行う昇圧セルＰ３０１の制御信号Ｓｉｇはクロック信号ＣＬＫ６Ｂ〜ＣＬＫ４Ｂ〜ＣＬＫ２Ｂに同期して昇圧動作を行う昇圧セルの出力端子ＯＵＴＰＵＴに接続することが可能であり、電荷転送時間を（クロック信号サイクル×１／１２）から（クロック信号サイクル×５／１２）まで調整可能であることを示している（第１の実施形態で示した昇圧セルの電圧条件を満たす）。
【０１００】
つまり、Ｍ並列（Ｍ≧４）から構成される昇圧セル列において、Ｋ列目（１≦Ｋ≦Ｍ）の昇圧セルは、Ａ列前（１≦Ａ≦Ｍ／２−１）であるＫＡ列目（（Ｋ−Ａ）＞０のときはＫＡ＝（Ｋ−Ａ）、（Ｋ−Ａ）≦０のときはＫＡ＝（Ｍ−｜Ｋ−Ａ｜））の昇圧セルの出力端子ＯＵＴＰＵＴの電位に応じて、電荷転送トランジスタＭ１を制御することが可能であり、電荷転送時間を一定の制約の元で調整することが可能である。
【０１０１】
昇圧セル列数Ｍが大きくなると、クロック信号間の時間差ΔＴが小さくなり、昇圧準備状態から昇圧状態への遷移時間が短くなる。それによって、電荷転送トランジスタＭ１が十分に非導通状態に設定することが困難となる課題に対して、制御信号Ｓｉｇを接続する昇圧セルの出力端子を任意に変更（Ａを設定）することで、最適な昇圧準備状態の時間を設定し、かつ十分な電荷転送時間を設定して解決している。
【０１０２】
＜効果＞
Ｍ並列（Ｍ≧４）から構成される昇圧セル列において、Ｋ列目の昇圧セルの制御信号ＳｉｇをＡ列前（１≦Ａ≦Ｍ／２−１）の昇圧セルの出力端子ＯＵＴＰＵＴに接続することで、電荷転送トランジスタに対して、最適な昇圧準備状態の時間を設定し、かつ十分な電荷転送時間の調整を可能とする。
【０１０３】
（第４の実施形態）
＜構成＞
図９は、本発明の第４の実施形態による昇圧回路２２０を示す。図９は、図６の昇圧回路２００の変形例であり、昇圧回路２００からの変更点として、昇圧セルＰ３０１のソース信号ＳｏｕｒｃｅＰに、クロック信号ＣＬＫ５Ｂに同期して昇圧動作を行う昇圧セル列Ｌ１１の昇圧セルＰ３１１の入出力端子Ｎ３１１を接続している。
【０１０４】
また、他の昇圧セルにおいても、Ｍ並列（Ｍ＝１２）から構成される昇圧セル列において、Ｋ列目（１≦Ｋ≦Ｍ）の昇圧セルのソース信号ＳｏｕｒｃｅＰは、Ｂ列前（Ａ＜Ｂ≦Ｍ／２：Ａは第３の実施形態に記載した値）であるＫＢ列目（（Ｋ−Ｂ）＞０のときはＫＢ＝（Ｋ−Ｂ）、（Ｋ−Ｂ）≦０のときはＫＢ＝（Ｍ−｜Ｋ−Ｂ｜））の昇圧セルの出力端子ＯＵＴＰＵＴに接続してもよい。昇圧回路２２０では、Ｂ＝２列前を一例として説明する。
【０１０５】
＜動作＞
第１の実施形態の図５に述べたように、図１０の動作波形（ソース信号ＳｏｕｒｃｅＰはＣａｓｅＣ）を用いて、クロック信号ＣＬＫ１Ａに同期している昇圧回路２２０の昇圧セルＰ３０１の動作状態を昇圧準備状態、昇圧状態、電荷転送状態に分類することができる。
【０１０６】
なお、図１０中のＣａｓｅＡは、第２の実施形態で述べた昇圧回路２００の動作波形である。
【０１０７】
時刻Ｔａにおいて、クロック信号ＣＬＫ１Ａが「Ｌ」であり、
Ｖ（制御信号Ｓｉｇ）＝ＶＶ３  ＞  Ｖ（ＩＮＰＵＴ）＝ＶＶ２
Ｖ（ＳｏｕｒｃｅＰ）＝ＶＶ３  ＝  Ｖ（Ｓｉｇ）＝ＶＶ３
であることから、時刻Ｔａにおいて昇圧準備状態である。
【０１０８】
次に、時刻Ｔｂにおいて、クロック信号ＣＬＫ１Ａが「Ｈ」であり、
Ｖ（制御信号Ｓｉｇ）＝ＶＶ３  ＞  Ｖ（ＩＮＰＵＴ）＝ＶＶ１
Ｖ（ＳｏｕｒｃｅＰ）＝ＶＶ３  ＝  Ｖ（Ｓｉｇ）＝ＶＶ３
であることから、時刻Ｔｂにおいて昇圧状態である。
【０１０９】
時刻Ｔｆにおいて、クロック信号ＣＬＫ５Ｂが「Ｈ」から「Ｌ」に遷移するが、
Ｖ（制御信号Ｓｉｇ）＝ＶＶ３  ＞  Ｖ（ＩＮＰＵＴ）＝ＶＶ１
Ｖ（ＳｏｕｒｃｅＰ）＝ＶＶ２  ＝  Ｖ（Ｓｉｇ）＝ＶＶ３
であることから、昇圧状態を保持する。
【０１１０】
次に、時刻Ｔｈにおいて、クロック信号ＣＬＫ１Ａが「Ｈ」から「Ｌ」へ遷移し、
Ｖ（制御信号Ｓｉｇ）＝ＶＶ２  ＝  Ｖ（ＩＮＰＵＴ）＝ＶＶ２
Ｖ（ＳｏｕｒｃｅＰ）＝ＶＶ２  ＝  Ｖ（Ｓｉｇ）＝ＶＶ２
となって、電荷転送トランジスタＭ１のゲートＮ１がＨｉｚとなる。しかし、昇圧セルの後段から前段への電荷の逆流は発生しない。
【０１１１】
次に、時刻Ｔｌにおいて、クロック信号ＣＬＫ５Ｂが「Ｌ」から「Ｈ」へ遷移し、
Ｖ（制御信号Ｓｉｇ）＝ＶＶ２  ＝  Ｖ（ＩＮＰＵＴ）＝ＶＶ２
Ｖ（ＳｏｕｒｃｅＰ）＝ＶＶ３  ＞  Ｖ（Ｓｉｇ）＝ＶＶ２
となって、電荷転送状態となる。
【０１１２】
次に、時刻Ｔｍになって、時刻Ｔａと同じ状態である昇圧準備状態となる。
【０１１３】
これらより、電荷転送状態前に、電荷転送トランジスタＭ１のゲートＮ１がＨｉｚとなる。しかし、電荷転送トランジスタＭ１を介した昇圧セルの後段から前段への電荷の逆流は発生しない。
【０１１４】
第２の実施形態及び第４の実施形態より、クロック信号ＣＬＫ１Ａに同期して昇圧動作を行う昇圧セルＰ３０１のソース信号ＳｏｕｒｃｅＰは、クロック信号ＣＬＫ５Ｂ〜ＣＬＫ３Ｂ〜ＣＬＫ１Ｂに同期して昇圧動作を行う昇圧セルの出力端子ＯＵＴＰＵＴに接続することが可能である（第１の実施形態で示した昇圧セルの電圧条件を満たす）。
【０１１５】
クロック信号ＣＬＫ５ＢはＣＬＫ１Ａより２つ前の列の昇圧セル列を駆動させ、クロック信号ＣＬＫ１ＢはＣＬＫ１Ａより６つ前の列の昇圧セル列を駆動させる。
【０１１６】
上記ＣＬＫ１Ａからのクロック信号のずれ量をＢとすると、ＣＬＫ５ＢはＡ＝２、ＣＬＫ２Ｂ＝６＝Ｍ／２となる。
【０１１７】
ここで、図５の電圧条件を守るために、ソース信号ＳｏｕｒｃｅＰは制御信号Ｓｉｇより１つ以上前の昇圧セル列に同期させることが必要となる。
【０１１８】
以上より、Ｍ並列（Ｍ≧４）から構成される昇圧セル列において、Ｋ列目（１≦Ｋ≦Ｍ）の昇圧セルは、Ａ列前（１≦Ａ≦Ｍ／２−１）であるＫＡ列目（（Ｋ−Ａ）＞０のときはＫＡ＝（Ｋ−Ａ）、（Ｋ−Ａ）≦０のときはＫＡ＝（Ｍ−｜Ｋ−Ａ｜））の昇圧セルの出力端子ＯＵＴＰＵＴの電位に応じて、Ｋ列目の昇圧セルの入力端子ＩＮＰＵＴの電圧と、Ｂ列前（Ａ＋１≦Ｂ≦Ｍ／２）であるＫＢ列目（（Ｋ−Ｂ）＞０のときはＫＢ＝（Ｋ−Ｂ）、（Ｋ−Ｂ）≦０のときは（Ｍ−｜Ｋ−Ｂ｜））の昇圧セルの出力端子ＯＵＴＰＵＴの電圧とを切り替えて昇圧動作を繰り返すことができる。
【０１１９】
＜効果＞
Ｍ並列（Ｍ≧４）から構成される昇圧セル列において、Ｋ列目（１≦Ｉ≦Ｍ）の昇圧セルの昇圧動作に関して、電荷転送トランジスタを介した逆流を抑制して実施することができる。
【０１２０】
（第５の実施形態）
＜構成＞
図１１は、本発明の第５の実施形態による昇圧回路２３０を示す。これまで偶数列２Ｎ＋４（Ｎ≧０）の昇圧回路について述べてきたが、ここでは設定値Ａ（１≦Ａ≦Ｍ／２−１）の制約を満たす最小の奇数列の昇圧回路として５並列（Ｍ＝５）からなる昇圧回路２３０について説明する。
【０１２１】
昇圧回路２３０は、図１の昇圧回路１００の変形例であり、昇圧回路１００からの変更点として、昇圧セル列Ｌ０５の昇圧セルＰ２０５とＰ３０５とを追加している。ここで、偶数段の昇圧ステージＳＴ２の昇圧セルＰ２０１〜Ｐ２０５には、それぞれクロック信号ＣＬＫ１Ａ〜ＣＬＫ５Ａを入力し、それぞれは、３６０／５＝７２度の位相差を有する。また、奇数段の昇圧ステージＳＴ３の昇圧セルＰ３０１〜Ｐ３０５には、それぞれクロック信号ＣＬＫ１Ａ〜ＣＬＫ５Ａの反転信号であるクロック信号ＣＬＫ１Ｂ〜ＣＬＫ５Ｂを入力する。ここでは、昇圧動作について、昇圧セルＰ３０１を用いて説明する。
【０１２２】
昇圧セルＰ３０１には、制御信号Ｓｉｇとしてクロック信号ＣＬＫ５Ｂに同期して昇圧動作を行う昇圧セルＰ３０５の入出力端子Ｎ３０５の電圧ＶＮ３０５と、ソース信号ＳｏｕｒｃｅＰとしてクロック信号ＣＬＫ４Ｂに同期して昇圧動作を行う昇圧セルＰ３０４の入出力端子Ｎ３０４の電圧ＶＮ３０４とが入力される。
【０１２３】
＜動作＞
第１の実施形態の図５に述べたように、図１２の動作波形を用いて、クロック信号ＣＬＫ１Ｂに同期している昇圧回路２３０の昇圧セルＰ３０１の動作状態を昇圧準備状態、昇圧状態、電荷転送状態に分類することができる。
【０１２４】
時刻Ｔａにおいて、クロック信号ＣＬＫ１Ｂが「Ｌ」であり、
Ｖ（制御信号Ｓｉｇ＝Ｎ３０５）＝ＶＶ３  ＞  Ｖ（ＩＮＰＵＴ）＝ＶＶ２
Ｖ（ＳｏｕｒｃｅＰ＝Ｎ３０４）＝ＶＶ３  ＝  Ｖ（Ｓｉｇ）＝ＶＶ３
であることから、時刻Ｔａにおいて昇圧準備状態である。
【０１２５】
次に、時刻Ｔｂにおいて、クロック信号ＣＬＫ１Ｂが「Ｈ」であり、
Ｖ（制御信号Ｓｉｇ＝Ｎ３０５）＝ＶＶ３  ＞  Ｖ（ＩＮＰＵＴ）＝ＶＶ１
Ｖ（ＳｏｕｒｃｅＰ＝Ｎ３０４）＝ＶＶ３  ＝  Ｖ（Ｓｉｇ）＝ＶＶ３
であることから、時刻Ｔｂにおいて昇圧状態である。
【０１２６】
時刻Ｔｃにおいて、クロック信号ＣＬＫ４Ｂが「Ｈ」から「Ｌ」に遷移するが、
Ｖ（制御信号Ｓｉｇ＝Ｎ３０５）＝ＶＶ３  ＞  Ｖ（ＩＮＰＵＴ）＝ＶＶ１
Ｖ（ＳｏｕｒｃｅＰ＝Ｎ３０４）＝ＶＶ２  ＜  Ｖ（Ｓｉｇ）＝ＶＶ３
であることから、昇圧状態を保持する。
【０１２７】
次に、時刻Ｔｅにおいて、クロック信号ＣＬＫ５Ｂが「Ｈ」から「Ｌ」へ遷移し、
Ｖ（制御信号Ｓｉｇ＝Ｎ３０５）＝ＶＶ２  ＞  Ｖ（ＩＮＰＵＴ）＝ＶＶ１
Ｖ（ＳｏｕｒｃｅＰ＝Ｎ３０４）＝ＶＶ２  ＝  Ｖ（Ｓｉｇ）＝ＶＶ２
であることから、昇圧状態を保持する。
【０１２８】
次に、時刻Ｔｇにおいて、クロック信号ＣＬＫ１Ｂが「Ｈ」から「Ｌ」へ遷移し、
Ｖ（制御信号Ｓｉｇ＝Ｎ３０５）＝ＶＶ２  ＝  Ｖ（ＩＮＰＵＴ）＝ＶＶ２
Ｖ（ＳｏｕｒｃｅＰ＝Ｎ３０４）＝ＶＶ２  ＝  Ｖ（Ｓｉｇ）＝ＶＶ２
となって、電荷転送トランジスタＭ１のゲートＮ１がＨｉｚとなる。しかし、昇圧セルの後段から前段への電荷の逆流は発生しない。
【０１２９】
次に、時刻Ｔｈにおいて、クロック信号ＣＬＫ４Ｂが「Ｌ」から「Ｈ」へ遷移し、
Ｖ（制御信号Ｓｉｇ＝Ｎ３０５）＝ＶＶ２  ＝  Ｖ（ＩＮＰＵＴ）＝ＶＶ２
Ｖ（ＳｏｕｒｃｅＰ＝Ｎ３０４）＝ＶＶ３  ＞  Ｖ（Ｓｉｇ）＝ＶＶ２
となって、電荷転送状態となる。
【０１３０】
次に、時刻Ｔｋになって、時刻Ｔａと同じ状態である昇圧準備状態となる。
【０１３１】
以上によって、昇圧セル列として、５並列であっても昇圧動作が可能であることが明確になった。なお、昇圧セル列として、奇数列（２Ｎ＋５）（Ｎ≧０）以上であれば、同様の動作が可能であることは明確であり、かつ、これまでの実施形態とあわせると、４並列（Ｍ≧４）以上の昇圧セル列を有する昇圧回路であれば、同様の昇圧回路が可能であることがわかる。また、奇数列で構成された昇圧セル列を有する昇圧回路においても、第３、第４の実施形態で示したように、各昇圧セルの制御信号Ｓｉｇと、ソース信号ＳｏｕｒｃｅＰとの条件を適用することができる。
【０１３２】
＜効果＞
Ｍ並列（Ｍ：５以上の奇数列）から構成される昇圧セル列においても、Ｋ列目（１≦Ｋ≦Ｍ）の昇圧セルの昇圧動作に関して、電荷転送トランジスタを介した電荷の逆流を抑制して昇圧動作を実施することができる。
【０１３３】
（第６の実施形態）
図１３（ａ）は図１の昇圧回路１００におけるレイアウト構成例を示す平面図であり、Ｔ１０１（電荷転送トランジスタと状態制御部：オンスイッチ・トランジスタとオフスイッチ・トランジスタ）と、Ｃ１０１（昇圧容量）とにより昇圧セルＰ１０１が構成されている。同様に各昇圧セルが構成される。図１３（ｂ）は図６の昇圧回路２００であり、昇圧ステージＳＴ３を代表として記載している。
【０１３４】
図１３（ａ）より、昇圧ステージＳＴ１，ＳＴ２，ＳＴ３、逆流防止回路ＳＴ４を配置する際、昇圧セル列Ｌ０１の昇圧セルと昇圧セル列Ｌ０４の昇圧セルとが交互に設けられ、同様に昇圧セル列Ｌ０２の昇圧セルと昇圧セル列Ｌ０３の昇圧セルとが交互に設けられている。これにより、各昇圧セルＰ１０１〜Ｐ１０４に含まれる電荷転送トランジスタ及び状態制御部であるＴ１０１〜Ｔ１０４を互いに近接して配置することが可能となり、昇圧セル間の配線遅延増大を抑制でき、昇圧動作時のタイミングマージンを確保できる。同様に、各昇圧セルＰ２０１〜Ｐ２０４，Ｐ３０１〜Ｐ３０４と、逆流防止セルＰ４０１〜Ｐ４０４とに含まれる電荷転送トランジスタ及び状態制御部であるＴ２０１〜Ｔ２０４、Ｔ３０１〜Ｔ３０４、Ｔ４０１〜Ｔ４０４も、それぞれ近接して配置することが可能となる。
【０１３５】
図１３（ｂ）より、昇圧ステージＳＴ３を構成する際、昇圧セル列Ｌ０１，Ｌ０６，Ｌ０５の３並列の昇圧セルが順次設けられ、同様に昇圧セル列Ｌ０７，Ｌ１２，Ｌ１１、昇圧セル列Ｌ０２，Ｌ０３，Ｌ０４、昇圧セル列Ｌ０８，Ｌ０９，Ｌ１０が順次設けられ、電荷転送トランジスタ及び状態制御部であるＴ３０１〜Ｔ３１２を互いに近接して配置することが可能となり、昇圧セル間の配線遅延増大を抑制でき、昇圧動作時のタイミングマージンを確保できる。
【０１３６】
つまり、Ｋ列目（１≦Ｋ≦Ｍ）のＩ段目（Ｉ≧１）の昇圧セルとＩ＋１段目の昇圧セルとの間に、Ｋ列目以外の昇圧セルを配置することで、昇圧セル間の配線遅延増大を抑制でき、昇圧動作時のタイミングマージンを確保できる。
【０１３７】
更に、Ｋ列目（１≦Ｋ≦Ｍ）のＩ段目（Ｉ≧１）の昇圧セルと、Ｊ列目（１≦Ｋ≦Ｍ、Ｊ≠Ｋ）のＩ段目（Ｉ≧１）の昇圧セルとの間に、Ｋ列目とＪ列目以外の昇圧セルを配置することで、昇圧セル間の配線遅延増大を抑制でき、昇圧動作時のタイミングマージンを確保できる。
【０１３８】
なお、昇圧セルに含まれる電荷転送トランジスタ、状態制御部、昇圧容量が一箇所に固まって配置される必要はない。
【０１３９】
また、昇圧セルに含まれる電荷転送トランジスタ、状態制御部、昇圧容量のうち、電荷転送トランジスタ及び状態制御部が上記条件を満たせば、上記効果を期待することができる。
【０１４０】
（第７の実施形態）
以上の各実施形態についての説明において、例えば昇圧回路１００は電源電圧を受けて正電圧の昇圧電圧を生成するものであったが、図１４のように、接地電圧を受けて負電圧の昇圧電圧を生成する昇圧回路３００であってもよい。この場合、各実施形態において昇圧回路を構成する各トランジスタの極性を逆極性にすることによって、負電圧の昇圧電圧を生成する昇圧回路を構成することができる。例えば、図２（ａ）〜図２（ｃ）に示した昇圧セルＰ１０１〜Ｐ１０４，Ｐ２０１〜Ｐ２０４，Ｐ３０１〜Ｐ３０４と、逆流防止セルＰ４０１〜Ｐ４０４とを、図１５（ａ）〜図１５（ｃ）のように構成すればよい。ここで、ＭＮ１〜ＭＮ４は、それぞれＭ１〜Ｍ４に対して逆導電型のトランジスタである。
【０１４１】
図１４のように構成することにより、図１６に示すように、昇圧回路３００において昇圧ステージＳＴ１の入出力端子電圧ＶＮ１０１〜ＶＮ１０４はＶｓｓと−ＶＶ１との間で振幅し、昇圧ステージＳＴ２の入出力端子電圧ＶＮ２０１〜ＶＮ２０４は−ＶＶ１と−ＶＶ２との間で振幅し、昇圧ステージＳＴ３の入出力端子電圧ＶＮ３０１〜ＶＮ３０４は−ＶＶ２と−ＶＶ３との間で振幅し、逆流防止回路ＳＴ４の中間端子電圧ＶＮ４０１〜ＶＮ４０４は−ＶＶ３＋Ｖｔと−ＶＶ４との間で振幅し、負昇圧回路３００の出力端子には−ＶＶ３の負昇圧電圧を生成することができる。電荷転送トランジスタＭＮ１としてＰｃｈトランジスタを用いることで、Ｎｃｈトランジスタを用いた場合に懸念事項となる寄生バイポーラ形成がなく、安定した昇圧動作が可能となる。
【産業上の利用可能性】
【０１４２】
本発明にかかる昇圧回路は、２相昇圧回路で発生する電荷転送トランジスタを介した電荷の逆流を抑制できるため、不揮発性半導体記憶装置やＣＭＯＳプロセスでのアナログ回路特性改善のための電源発生回路等として有用である。また、ＤＲＡＭ等の揮発性半導体装置や液晶装置、携帯機器の電源回路等の用途にも応用できる。
【図面の簡単な説明】
【０１４３】
【図１】本発明の第１の実施形態による昇圧回路の構成を示すブロック図である。
【図２】（ａ）〜（ｄ）は図１に示した昇圧セル、逆流防止セルの構成を示す回路図である。
【図３】図１に示した昇圧回路による動作について説明するための波形図である。
【図４】（ａ）〜（ｄ）は図１に示した昇圧回路による動作について説明するための昇圧セルの動作モード図である。
【図５】図１に示した昇圧回路による昇圧セルの動作モードと電圧制約条件とを示す図である。
【図６】本発明の第２の実施形態における昇圧回路の構成を示すブロック図である。
【図７】本発明の第３の実施形態における昇圧回路の構成を示すブロック図である。
【図８】図６、図７に示した昇圧回路による動作について説明するための波形図である。
【図９】本発明の第４の実施形態における昇圧回路の構成を示すブロック図である。
【図１０】図９に示した昇圧回路による動作について説明するための波形図である。
【図１１】本発明の第５の実施形態における昇圧回路の構成を示すブロック図である。
【図１２】図１１に示した昇圧回路による動作について説明するための波形図である。
【図１３】（ａ）及び（ｂ）は本発明の第６の実施形態による昇圧回路のレイアウト構成である。
【図１４】本発明の第７の実施形態における昇圧回路の構成を示すブロック図である。
【図１５】（ａ）〜（ｃ）は図１４に示した昇圧セル、逆流防止セルの構成を示す回路図である。
【図１６】図１４に示した昇圧回路による動作について説明するための波形図である。
【図１７】昇圧回路の従来例の構成を示す回路図である。
【図１８】図１７に示した昇圧回路による動作について説明するための波形図である。
【符号の説明】
【０１４４】
１００  昇圧回路
２００，２１０，２２０，２３０  昇圧回路
３００，９００  昇圧回路
Ｃ１  昇圧容量
Ｃ１０１〜Ｃ４０４  昇圧容量
ＣＬＫ１Ａ〜ＣＬＫ６Ａ  クロック信号
ＣＬＫ１Ｂ〜ＣＬＫ６Ｂ  クロック信号
Ｌ０１〜Ｌ１２  昇圧セル列
Ｍ１，ＭＮ１  電荷転送トランジスタ
Ｍ２，ＭＮ２  オフスイッチ・トランジスタ
Ｍ３，ＭＮ３  オンスイッチ・トランジスタ
Ｍ４，ＭＮ４  ダイオード接続されたトランジスタ
Ｐ１０１〜Ｐ１０４  昇圧セル
Ｐ２０１〜Ｐ２０５  昇圧セル
Ｐ３０１〜Ｐ３１２  昇圧セル
Ｐ４０１〜Ｐ４０４  逆流防止セル
ＳＴ１〜ＳＴ３  昇圧ステージ
ＳＴ４  逆流防止回路
Ｔ１０１〜Ｔ４０４  状態制御部及び電荷転送トランジスタ
【図１】
0005336770.tif 000002
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
0005336770.tif 000009
【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
0005336770.tif 000017
【図１７】
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【図１８】
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