DE19700988A1

DE19700988A1 - Ausgangspufferschaltung in einer Halbleitereinrichtung

Info

Publication number: DE19700988A1
Application number: DE19700988A
Authority: DE
Inventors: Takahiro Tsuruda; Kazutami Arimoto; Masaki Tsukude
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 1996-01-25
Filing date: 1997-01-14
Publication date: 1997-07-31
Anticipated expiration: 2017-01-15
Also published as: KR100249991B1; JPH09205357A; DE19700988C2; TW382668B; KR970060478A; JP3667855B2

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Halbleitereinrich tung, und insbesondere betrifft sie eine Struktur zum Ver kleinern des Einflusses eines Stromversorgungsrauschens auf den Betrieb einer Pufferschaltung. Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung eine Struktur zum Verkleinern des Ein flusses des Stromversorgungsrauschens einer Ausgangspuffer schaltung in einer Halbleiterspeichereinrichtung auf eine andere interne Schaltung in derselben.

Heute sind in verschiedenen Personalcomputer und Work stations enthaltenden elektrischen Geräten eine Vielzahl von Halbleitereinrichtungen wie beispielsweise Mikrorechner, Speicher und Gatterarrays vorgesehen. Diese Halbleiterein richtungen haben Kontaktanschlüsse, die Signale oder Daten nach draußen übertragen und von außen empfangen. Der Kon taktanschluß ist mit einem externen Stiftanschluß verbunden, wenn die Halbleitereinrichtung in einer Verkappung einge schlossen ist, oder ist mit einer internen Zwischenverbin dungsleitung verbunden, wenn die Halbleitereinrichtung auf demselben Chip oder demselben Wafer wie eine andere Halb leitereinrichtung gebildet ist. Da für einen Kontaktanschluß zum Ausgeben eines Signals oder von Daten aufgrund einer Zwischenverbindungsleitungskapazität und einer Eingangs kapazität und dergleichen einer externen Einrichtung eine größere Last vorhanden ist, ist für diesen Ausgangskon taktanschluß eine Treiberschaltung (Ausgangspufferschaltung) mit großer Stromtreibfähigkeit vorgesehen, um ein in der Einrichtung gebildetes Signal oder Speicherinformationen auszugeben.

Wenn insbesondere die Halbleitereinrichtung in einer Ver kappung eingeschlossen und in elektrischen Geräten vorge sehen ist, dann ist ein Stiftanschluß dieser Halbleiterein richtung verbunden mit einer gedruckten Zwischenverbindungs leitung und dergleichen auf einer Einbauschaltungsplatine. Daher sind die Eingangskapazität einer mit diesem Stiftan schluß verbundenen anderen Halbleitereinrichtung und die Streukapazität der gedruckten Zwischenverbindungsleitung groß, und diese Lastkapazität (parasitäre Kapazität) mit einem relativ großen Kapazitätswert muß in einer bestimmten Zeitperiode geladen/entladen werden, so daß die Stromtreib fähigkeit dieser Ausgangspufferschaltung (Treiberschaltung) ausreichend größer als diejenige einer internen Schaltung gemacht ist.

Fig. 27 zeigt die Struktur einer Ausgangspufferschaltung in einer herkömmlichen Halbleiterspeichereinrichtung, wie zum Beispiel in der offengelegten japanischen Patentschrift Nr. 61-294929 offenbart. In Fig. 27 enthält die Ausgangspuffer schaltung einen p-Kanal-MOS-Transistor 3, der zwischen einem eine Stromversorgungsspannung VCC empfangenden Stromversor gungsknoten 1a und einem Ausgangsknoten 2 geschaltet ist, einen n-Kanal-MOS-Transistor 4, der zwischen dem Ausgangs knoten 2 und einem eine Massespannung GND empfangenden Mas seknoten 1b geschaltet ist, eine NAND-Schaltung 5 zum Emp fangen interner Lesedaten d1 und eines mittels eines In verters 7 angelegten Datenausgangsberechtigungssignals ZOE und eine NOR-Schaltung 6 zum Empfangen der internen Lese daten d1 und des Datenausgangsberechtigungssignals ZOE. Ein Ausgangssignal der NAND-Schaltung 5 ist an das Gate des MOS- Transistors 3 und ein Ausgangssignal der NOR-Schaltung 6 ist an das Gate des MOS-Transistors 4 angelegt. Es ist eine re lativ große parasitäre Kapazität CL in dem Ausgangsknoten 2 vorhanden. Der Betrieb der in Fig. 27 gezeigten Ausgangs pufferschaltung wird nun unter Bezugnahme auf eine in Fig. 28 gezeigte Betriebswellenformdarstellung beschrieben.

Die internen Lesedaten d1 ändern sich von einem Zwischenpo tential eines Bereitschaftszustands auf einen L-Pegel. Wenn das Datenausgangsberechtigungssignal ZOE auf einem H-Pegel ist, dann ist ein Ausgangssignal des Inverters 7 auf einem L-Pegel, das Ausgangssignal der NAND-Schaltung 5 auf einem H-Pegel und das Ausgangssignal der NOR-Schaltung 6 auf einem L-Pegel. Folglich sind die beiden MOS-Transistoren 3 und 4 ausgeschaltet und ist die Ausgangspufferschaltung in einem Ausgangshochimpedanzzustand (Hi-Z).

Wenn zu einer Zeit T0 das Datenausgangsberechtigungssignal ZOE in einen aktiven Zustand mit einem L-Pegel gebracht wird, geht das Ausgangssignal des Inverters 7 auf einen H- Pegel, funktionieren sowohl die NAND-Schaltung 5 als auch die NOR-Schaltung 6 als Inverter und nehmen die entsprechen den Ausgangssignale der NAND-Schaltung 5 und der NOR-Schal tung 6 auf einen H-Pegel zu, so daß der MOS-Transistor 3 ausgeschaltet und als Reaktion darauf der MOS-Transistor 4 eingeschaltet wird. Folglich wird der Ausgangsknoten 2 mit tels des eingeschalteten MOS-Transistors 4 auf den Masse knoten 1b entladen und nehmen die externen Lesedaten D1 von einem Hochimpedanzzustand Hi-Z auf einen Massepotentialpegel ab.

Wenn zu einer Zeit T1 das Datenausgangsberechtigungssignal ZOE auf einen H-Pegel hochgezogen wird, dann werden die ent sprechenden Ausgangssignale der NAND-Schaltung 5 und der NOR-Schaltung 6 auf einen H-Pegel und einen L-Pegel ohne Rücksicht auf den Logikpegel der Lesedaten d1 getrieben und wird die Ausgangspufferschaltung wieder in einen Ausgangs hochimpedanzzustand versetzt.

Wenn dann eine andere Speicherzelle gewählt wird und Daten mit einem H-Pegel gelesen werden, wobei die internen Lese daten d1 auf einen H-Pegel gebracht werden, nimmt zu einer Zeit T2 das Datenausgangsberechtigungssignal ZOE wieder auf den L-Pegel ab. In diesem Zustand funktionieren die NAND- Schaltung 5 und die NOR-Schaltung 6 wieder als Inverter und nehmen die entsprechenden Ausgangssignale dieser Schaltungen 5 und 6 auf einen L-Pegel ab. Folglich wird der MOS-Transi stor 3 eingeschaltet und der MOS-Transistor 4 ausgeschaltet. Der Ausgangsknoten 2 wird auf den Pegel der Stromversor gungsspannung VCC mittels dieses eingeschalteten MOS-Transi stors 3 geladen, und die externen Lesedaten D1 nehmen auf einen H-Pegel zu.

Wenn zu einer Zeit T3 das Datenausgangsberechtigungssignal ZOE wieder auf den H-Pegel gezogen wird, dann nimmt diese Ausgangspufferschaltung wieder den Ausgangshochimpedanzzu stand ein.

Fig. 29 zeigt ein Beispiel der Anordnung einer Stromversor gungsleitung und einer Masseleitung einer Halbleiterein richtung. In Fig. 29 sind gemeinsam für eine interne Schal tung 11 zum Erzeugen interner Lesedaten d1 mittels vorge schriebener Verarbeitung und eine Ausgangspufferschaltung 12 eine Stromversorgungsleitung 10a und eine Masseleitung 10b vorgesehen. Eine Stromversorgungsspannung VCC und eine Mas sespannung GND werden entsprechend auf der Stromversor gungsleitung 10a und der Masseleitung 10b übertragen. Wenn ein Lesedatensignal D1 aus der Ausgangspufferschaltung 12 von einem L-Pegel auf einen H-Pegel zunimmt, dann wird aus dem Stromversorgungsknoten 1a mittels des MOS-Transistors 3 in den Ausgangsknoten 2 ein Strom geliefert, wie in Fig. 27 gezeigt.

Die MOS-Transistoren 3 und 4 haben eine große Stromtreib fähigkeit, so daß die Ausgangspufferschaltung 12 die in ihrem Ausgangsknoten 2 vorhandene große parasitäre Kapazität CL schnell lädt. Wenn folglich in diesem Fall das Lesedaten signal D1 aus der Ausgangspufferschaltung 12 von einem L- Pegel auf einen H-Pegel zunimmt, dann wird ein Strom auf dieser Stromversorgungsleitung 10a schnell verbraucht, so daß die Stromversorgungsspannung VCC auf der Stromversor gungsleitung 10a um etwa 0,5 V abnimmt, wie in Fig. 30 dargestellt. Wenn außerdem das Lesedatensignal D1 aus der Ausgangspufferschaltung 12 von einem H-Pegel auf einen L- Pegel abnimmt, dann wird der in Fig. 27 gezeigte MOS-Tran sistor 4 leitend gemacht und aus dem Ausgangsknoten 2 in den Masseknoten 1b ein großer Strom schnell entladen. In diesem Fall kann die Masseleitung 10b den ganzen aus der Ausgangs pufferschaltung 12 schnell entladenen großen Strom nicht absorbieren und nimmt der Potentialpegel der Massespannung GND um etwa 0,5 V zu.

Ein Stromversorgungsrauschen auf der Stromversorgungsleitung 10a und der Masseleitung 10b (ein Rauschen der Stromversor gungsspannung und/oder der Massespannung) wird in die in terne Schaltung 11 übertragen. Wenn die Stromversorgungs spannung VCC etwa 5 V ist, dann ist dieses Stromversor gungsrauschen relativ klein, nämlich etwa ein Zehntel der Stromversorgungsspannung VCC, und kommt in der internen Schaltung 11 eine Funktionsstörung infolge des Stromver sorgungsrauschens nicht vor. Mit der kürzlichen Verbesserung des Integrationsgrades von Halbleitereinrichtungen wird je doch für einen verkleinerten Stromverbrauch und einen Be trieb mit größerer Geschwindigkeit der Potentialpegel der Stromversorgungsspannung VCC im allgemeinen auf 3,3 V oder kleiner festgesetzt. Da in diesem Falle dieses 0,5-V-Strom versorgungsrauschen etwa ein Sechstel der Stromversorgungs spannung VCC ist, beurteilt die interne Schaltung 11 ein H- Pegel-Signal als L-Pegel oder ein L-Pegel-Signal als H-Pegel falsch, wodurch sich eine Funktionsstörung ergibt.

Um ein derartiges Stromversorgungsrauschen, wie vorstehend beschrieben, zu absorbieren, sind in der Nähe der internen Schaltung 11 und der Ausgangspufferschaltung 12 entsprechen de Entkopplungskapazitäten C1 und C2 zur Stabilisierung vor gesehen, wie in Fig. 31 gezeigt. Jede dieser Entkopplungs kapazitäten C1 und C2 ist zwischen der Stromversorgungslei tung 10a und der Masseleitung 10b geschaltet. Wenn die Aus gangspufferschaltung 12 so arbeitet, daß sie einen Strom auf der Stromversorgungsleitung 10a verbraucht, und die Strom versorgungsspannung VCC abnimmt, dann liefert diese Ent kopplungskapazität C2 angesammelte positive Ladungen in die Stromversorgungsleitung 10a, um eine Abnahme der Stromver sorgungsspannung VCC zu unterdrücken. Wenn andererseits die Ausgangspufferschaltung 12 so arbeitet, daß sie einen Strom in die Masseleitung 10b entlädt, dann absorbiert die Ent kopplungskapazität C2 den entladenen Strom, um eine Zunahme der Massespannung GND zu unterdrücken.

Außerdem unterdrückt die in der Nähe der internen Schaltung 11 vorgesehene Entkopplungskapazität C1 ein Stromversor gungsrauschen der Spannungen VCC und GND für die interne Schaltung 11 und verhindert sie, daß das Stromversorgungs rauschen infolge des Betriebs der Ausgangspufferschaltung 12 in die interne Schaltung 11 übertragen wird.

Die Entkopplungskapazität unterdrückt das Stromversorgungs rauschen durch angesammelte Ladungen (positive Ladungen und negative Ladungen) in derselben und hat einen Kapazitätswert von mehreren hundert Pikofarad (pF), wie beispielsweise etwa 450 pF, um eine Abnahme der Stromversorgungsspannung VCC und eine Zunahme der Massespannung GND zu unterdrücken. Die Stromversorgungsleitung 10a und die Masseleitung 10b sind durch diese Entkopplungskapazitäten C1 und C2 miteinander kapazitiv gekoppelt. Die Stromversorgungsspannung VCC auf der Stromversorgungsleitung 10a nimmt schnell ab und ändert sich wechselstrommäßig. Wie in Fig. 32 dargestellt, sind folglich durch diese Entkopplungskapazität C2 die Stromver sorgungsleitung 10a und die Masseleitung 10b miteinander wechselstrommäßig gekoppelt, so daß die Abnahme des Poten tials der Stromversorgungsspannung VCC auf die Masseleitung 10b übertragen und die Massespannung GND verkleinert wird. Die Entkopplungskapazitäten C1 und C2 absorbieren die Zu nahme der Massespannung GND mittels angesammelter negativer Ladungen in denselben. Wenn daher die Massespannung GND ver kleinert wird, können die Entkopplungskapazitäten C1 und C2 die Abnahme ihres Potentials nicht absorbieren. Wenn ferner die Halbleitereinrichtung eine Halbleiterspeichereinrichtung und die interne Schaltung 11 eine Schaltung zum Treiben eines Speicherzellarrays ist, dann werden die folgenden Probleme vorkommen.

Fig. 33 zeigt die Struktur einer Speicherzelle. In Fig. 33 enthält eine Speicherzelle MC einen Zugriffstransistor QM, der durch einen n- Kanal -MOS-Tranistor gebildet ist, dessen einer Leitungsknoten verbunden ist mit einer Bitleitung BL, dessen anderer Leitungsknoten verbunden ist mit einem Spei cherknoten SN und dessen Gate verbunden ist mit einer Wort leitung WL, und einen Speicherkondensator CM, dessen eine Elektrode verbunden ist mit dem Speicherknoten SN und dessen andere Elektrode ein Zellplattenpotential Vcp empfängt. Das Zellplattenpotential Vcp ist normalerweise auf einem Zwi schenpotentialpegel (VCC + GND) /2 gehalten. Eine Speicher information ist in dem Speicherknoten SN in Form von Ladun gen gespeichert.

Es sei nun vorausgesetzt, daß die Wortleitung WL in einem nichtgewählten Zustand und ihr Potential 0 V ist. Während des Betriebs der Ausgangspufferschaltung 12 ist die Bit leitung BL verbunden mit einer Speicherzelle, die mit einer gewählten Wortleitung (einer sich von der Wortleitung WL unterscheidenden Wortleitung) verbunden ist, und geht sie auf einen H-Pegel oder einen L-Pegel gemäß den Speicherdaten in der mit dieser Bitleitung BL verbundenen Speicherzelle. Außerdem sei nun vorausgesetzt, daß das Potential der Bit leitung BL 0 V mit einem L-Pegel ist. Wenn in diesem Fall die Ausgangspufferschaltung 12 arbeitet und die Stromver sorgungsspannung VCC verkleinert wird, dann wird folglich die Massespannung GND verkleinert, wie in Fig. 32 gezeigt. Die Abnahme der Massespannung GND wird in die interne Schal tung 11 übertragen, wie in Fig. 31 gezeigt, und das 0-V- Potential der Bitleitung BL wird auf einen negativen Poten tialpegel verkleinert. Das Potential der Wortleitung WL ist 0 V, und der Potentialunterschied zwischen dem Gate und dem Source des Speichertransistors QM ist folglich größer als 0 V gemacht, so daß der Speichertransistor QM in einen schwach leitenden Zustand gezwungen wird und in dem Spei cherknoten SN angesammelte Ladungen (positive Ladungen) in die Bitleitung BL entladen werden. Folglich nehmen die ange sammelten Ladungen in einer nichtgewählten Speicherzelle ab und verschlechtern sich die Datenhaltecharakteristiken der Speicherzelle, und schlimmstenfalls werden die Speicherdaten in der nichtgewählten Speicherzelle zerstört.

Wenn außerdem mit in einer gewählten Speicherzelle gehal tenen H-Pegel-Speicherdaten und auf dem Pegel der Stromver sorgungsspannung VCC gehaltenem Potential der Bitleitung BL durch das Stromversorgungsrauschen das Potential VCC in der Bitleitung BL verkleinert wird, dann wird der Potentialpegel der H-Pegel-Schreibdaten in der gewählten Speicherzelle ver kleinert, so daß in dem Speicherknoten SN eine ausreichende Menge von Ladungen nicht angesammelt werden kann, und ähn lich wird zur Zeit des Schreibens oder des Wiederherstellens der H-Pegel-Daten die Menge der Ladungen in dem Speicher knoten SN verkleinert und werden folglich die Ladungshalte charakteristiken dieser Speicherzelle verschlechtert.

Wenn ferner in der Ausgangspufferschaltung 12 die Masse spannung GND auf der Masseleitung 12b verkleinert wird, dann wird der Potentialunterschied zwischen dem Gate und dem Source des MOS-Transistors 4 zum Treiben auf einen L-Pegel vergrößert und der MOS-Transistor in einen schwach einge schalteten Zustand gebracht, so daß aus dem Ausgangsknoten 2 in den Masseknoten 1b ein Strom fließt. Somit wird der Po tentialpegel der Stromversorgungsspannung VCC weiter ver kleinert und folglich die Massespannung GND verkleinert, und daher wird das Stromversorgungsrauschen groß gemacht und der Potentialpegel des Lesedatensignals D1 verkleinert, so daß richtige Daten nicht gelesen werden können. Außerdem fließt zu dieser Zeit aus dem Stromversorgungsknoten 1a durch die MOS-Transistoren 3 und 4 hindurch in den Masseknoten 1b ein Strom, wodurch sich eine Zunahme des Stromverbrauchs in der Ausgangspufferschaltung ergibt.

Fig. 34 zeigt eine andere Struktur einer herkömmlichen Ausgangspufferschaltung. In Fig. 34 enthält die Ausgangs pufferschaltung einen Inverter 13 zum Empfangen eines in ternen Lesedatensignals d1, eine NOR-Schaltung 14 zum Emp fangen eines Datenausgangsberechtigungssignals ZOE und eines Ausgangssignals des Inverters 13, eine NOR-Schaltung 15 zum Empfangen des internen Lesedatensignals d1 und des Datenaus gangsberechtigungssignals ZOE, einen n-Kanal-MOS-Transistor 16, der zwischen einem Stromversorgungsknoten 1a und einem Ausgangsknoten 2 geschaltet ist und der leitend gemacht ist, wenn ein Ausgangssignal der NOR-Schaltung 14 auf einem H- Pegel ist, und einen n-Kanal-MOS-Transistor 17, der zwischen dem Ausgangsknoten 2 und einem Masseknoten 1b geschaltet ist und der leitend gemacht ist, wenn ein Ausgangssignal der NOR-Schaltung 15 auf einem H-Pegel ist. Jedes Substratgebiet (Halbleitersubstrat oder Wannengebiet) der MOS-Transistoren 16 und 17 empfängt eine negative Vorspannung VBB.

Wenn das Datenausgangsberechtigungssignal ZOE auf einem H- Pegel ist, dann sind die entsprechenden Ausgangssignale der NOR-Schaltungen 14 und 15 beide auf einem L-Pegel, wodurch die beiden MOS-Transistoren 16 und 17 ausgeschaltet sind und die Ausgangspufferschaltung in einem Ausgangshochimpedanz zustand ist. Wenn das Datenausgangsberechtigungssignal ZOE auf einen L-Pegel gezogen ist, dann funktionieren die beiden NOR-Schaltungen 14 und 15 als Inverter. Wenn das interne Lesedatensignal d1 auf einem L-Pegel ist, dann sind die Aus gangssignale der NOR-Schaltungen 14 und 15 entsprechend auf einem L-Pegel und einem H-Pegel und ist der MOS-Transistor 17 eingeschaltet, wodurch der Ausgangsknoten 2 auf den Pegel der Massespannung GND entladen wird. Wenn das interne Lese datensignal d1 auf einem H-Pegel ist, dann sind die Aus gangssignale der NOR-Schaltungen 14 und 15 entsprechend auf einem H-Pegel und einem L-Pegel und wird der Ausgangsknoten 2 auf den Pegel der Stromversorgungsspannung VCC mittels des eingeschalteten MOS-Transistors 16 geladen.

Bei der in Fig. 34 dargestellten Ausgangspufferschaltung wird das dem Fall der vorstehend beschriebenen Ausgangspuf ferschaltung ähnliche Problem des Stromversorgungsrauschens vorkommen. Außerdem wird bei der Struktur der in Fig. 34 gezeigten Ausgangspufferschaltung ein Problem infolge der Substratvorspannung VBB vorkommen.

Fig. 35 ist ein schematischer Querschnitt, der sowohl die Ausgangspufferschaltung der Fig. 34 als auch eine Speicher zelle in der internen Schaltung zeigt. In Fig. 35 ist in einer auf der Oberfläche eines P-Typ-Halbleitersubstrats 20 gebildeten P-Typ-Wanne 22 die Ausgangspufferschaltung gebil det. Fig. 35 zeigt nur die Struktur des in der Ausgangspuf ferschaltung enthaltenen MOS-Transistors 16. Dieser MOS- Transistor 16 enthält Hochkonzentrations-N-Typ- (N⁺-) Stör stellengebiete 22a und 22b, die auf der Oberfläche der P- Wanne 22 voneinander beabstandet gebildet sind, und eine Gateelektrode 22c, die auf einem Kanalgebiet zwischen den Störstellengebieten 22a und 22b mit einem (nicht dargestell ten) Gateisolierfilm unter ihr gebildet ist. Das Störstel lengebiet 22b ist mit einem Stromversorgungsknoten 1a ver bunden. Ein Hochkonzentrations-P-Typ-(P⁺-)Störstellengebiet 22d ist auf der Oberfläche der P-Wanne 22 gebildet. Eine Vorspannung VBB ist mittels des Störstellengebiets 22d an die P-Wanne 22 angelegt.

Die Speicherzelle ist in einer P-Wanne 24, die separat von der P-Wanne 22 gebildet ist, auf der Oberfläche des P-Typ- Halbleitersubstrats 20 gebildet. Die Speicherzelle enthält N⁺-Störstellengebiete 24a und 24b, die auf der Oberfläche der P-Wanne 24 voneinander beabstandet gebildet sind, und eine Gateelektrode 24c, die auf einem Kanalgebiet zwischen den Störstellengebieten 24a und 24b mit einem (nicht darge stellten) Gateisolierfilm unter ihr gebildet ist. Das Stör stellengebiet 24a ist mit einer Bitleitung BL und die Gate elektrode 24c ist mit einer Wortleitung WL verbunden. Die Speicherzelle enthält ferner eine leitende Schicht 24d, die mit dem Störstellengebiet 24b verbunden ist, und eine lei tende Schicht 24e, die so gebildet ist, daß sie der leiten den Schicht 24d gegenüberliegt. Jede dieser leitenden Schichten 24d und 24e bildet eine Elektrode eines Speicher kondensators.

Ein P⁺-Störstellengebiet 24f zum Empfangen der Vorspannung VBB ist ferner auf der Oberfläche der P-Wanne 24 gebildet. Diese Vorspannung VBB ist aus einer gemeinsamen Vorspan nungserzeugungsschaltung angelegt. Insbesondere sind die P- Wannen 22 und 24 mittels einer Übertragungsleitung für die Vorspannung VBB miteinander elektrisch verbunden. Eine Kopplungskapazität 22e ist zwischen dem Störstellengebiet 22b und der P-Wanne 22 gebildet.

Wenn nun, wie in Fig. 36 gezeigt, ein Stromversorgungs rauschen erzeugt und die Stromversorgungsspannung VCC ver kleinert wird, dann wird durch die parasitäre Kapazität 22e auch das Potential der P-Wanne 22 verkleinert. Die Verklei nerung des Potentials der P-Wanne 22 wird durch das Stör stellengebiet 22d hindurch in das P⁺-Störstellengebiet 24f der P-Wanne 24 übertragen, und folglich ändert sich der Vor spannungspegel der P-Wanne 24. Eine Schwellenspannung des n- Kanal-MOS-Transistors ist der Quadratwurzel des Absolut werts /VBB/ der Vorspannung VBB proportional. Wenn daher die Vorspannung VBB der P-Wanne 24 verkleinert wird, wird die Schwellenspannung dieses Speichertransistors vergrößert. So mit wird der Leitwert des Speichertransistors in der Spei cherzelle, die in einem gewählten Zustand ist, vergrößert, so daß zur Zeit des Schreibens von H-Pegel-Daten Ladungen nicht ausreichend in einen Speicherknoten (das Störstellen gebiet 24b) übertragen werden können.

Wenn durch die parasitäre Kapazität 22e die Vorspannung VBB verkleinert und folglich der Vorspannungspegel der P-Wanne 24 verkleinert wird, dann fließen aus dem Störstellengebiet 24b in das Störstellengebiet 24a infolge der kapazitiven Kopplung durch die Übergangskapazität zwischen dem Störstel lengebiet 24b und der P-Wanne 24 Ladungen und wird die Menge der angesammelten Ladungen in der Speicherzelle verkleinert. Somit wird durch eine Schwankung der Vorspannung VBB die Ladungshaltecharakteristik der Speicherzelle verschlechtert.

In einer Halbleiterspeichereinrichtung wird die Anzahl der Bits von I/O-Daten vergrößert und folglich die Anzahl der Ausgangspufferschaltungen vergrößert, so daß sich das Strom versorgungsrauschen der Ausgangspufferschaltungen wahr scheinlich vergrößern muß. In einer Halbleitereinrichtung wie beispielsweise auch in einer Logikschaltung wird gemäß der Verbesserung des Integrationsgrades die Anzahl von Aus gangssignalen vergrößert und folglich die Anzahl der Aus gangspufferschaltungen vergrößert, so daß sich das Stromver sorgungsrauschen wahrscheinlich ähnlich vergrößern muß.

Obwohl die Geschwindigkeit des Ladens/Entladens des Aus gangsknotens 2 verkleinert werden könnte, um das Stromver sorgungsrauschen zu verkleinern, wird in diesem Falle die Datenausgangsgeschwindigkeit verkleinert, so daß ein Aus gangssignal wie beispielsweise Daten nicht mit großer Ge schwindigkeit ausgegeben werden können.

Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Halb leitereinrichtung vorzusehen, bei welcher der Einfluß des Stromversorgungsrauschens während des Betriebs einer Puf ferschaltung auf eine interne Schaltung verkleinert ist.

Es ist eine andere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Halbleitereinrichtung mit verbesserter Ladungshaltecharakte ristik einer Speicherzelle vorzusehen.

Eine Halbleitereinrichtung gemäß einem Aspekt der vorliegen den Erfindung enthält eine erste Stromquellenversorgungslei tung zum Übertragen eines ersten Stromversorgungspotentials; eine zweite Stromquellenversorgungsleitung zum Übertragen eines zweiten Stromversorgungspotentials; eine interne Schaltung, die mit dem ersten Stromversorgungspotential auf der ersten Stromquellenversorgungsleitung und dem zweiten Stromversorgungspotential der zweiten Stromquellenversor gungsleitung als zwei Betriebsstromversorgungspotentialen arbeitet, wobei sie ein angelegtes Signal verarbeitet und das sich ergebende Signal ausgibt; einen Kondensator, der zwischen der ersten und der zweiten Stromquellenversorgungs leitung geschaltet ist; eine separat von der ersten Strom quellenversorgungsleitung vorgesehene dritte Stromquellen versorgungsleitung zum Übertragen des ersten Stromversor gungspotentials; eine vierte Stromquellenversorgungsleitung zum Übertragen des zweiten Stromversorgungspotentials, die separat von der zweiten Stromquellenversorgungsleitung vor gesehen ist und im wesentlichen in einen mit der dritten Stromquellenversorgungsleitung wechselstrommäßig nicht ge koppelten Zustand gehalten ist; und eine Pufferschaltung, die mit dem ersten Stromversorgungspotential auf der dritten Stromquellenversorgungsleitung und dem zweiten Stromversor gungspotential auf der vierten Stromquellenversorgungslei tung entsprechend als das eine Betriebsstromversorgungspo tential und das andere Betriebsstromversorgungspotential arbeitet, wobei sie ein Ausgangssignal der internen Schal tung puffert und ein sich ergebendes Signal ausgibt.

Nur eine parasitäre Kapazität mit einem Kapazitätswert, der kleiner als ein wirklich bedeutsamer Kapazitätswert ist, ist zwischen der dritten und der vierten Stromquellenversor gungsleitung als Einrichtung, die die dritte und die vierte Stromquellenversorgungsleitung miteinander koppelt, vorhan den.

Die Anzahl von Kondensatoren, die zwischen der dritten und der vierten Stromquellenversorgungsleitung geschaltet sind und einen bedeutsamen Kapazitätswert aufweisen, ist 0.

Ein Kondensator mit einem bedeutsamen Kapazitätswert ist aus einem ersten Feldeffekttransistor des Typs mit isoliertem Gate gebildet, dessen erster und dessen zweiter Leitungs knoten verbunden sind mit der ersten Stromquellenversor gungsleitung und dessen Gate verbunden ist mit der zweiten Stromquellenversorgungsleitung. Ein zweiter Feldeffekt transistor des Typs mit isoliertem Gate, dessen erster und dessen zweiter Leitungsknoten verbunden sind mit der dritten Stromquellenversorgungsleitung und dessen Gate in einem nicht verbundenen Zustand gehalten ist, ist auch vorgesehen.

Eine Halbleitereinrichtung gemäß einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung enthält eine in einem Halbleiter substratgebiet gebildete Pufferschaltung zum Puffern eines angelegten Signals und Ausgeben eines sich ergebenden Si gnals; ein Tiefpaßfilter und eine Substratvorspannungserzeu gungseinrichtung, die eine an das Halbleitersubstratgebiet anzulegende Vorspannung erzeugt und die erzeugte Vorspannung mittels des Tiefpaßfilters an das Halbleitersubstratgebiet anlegt.

Eine bedeutsame kapazitive Kopplung (wechselstrommäßige Kopplung) zwischen den in der Pufferschaltung vorgesehenen Stromquellenversorgungsleitungen ist eliminiert, wodurch verhindert wird, daß das Spannungsrauschen auf der einen Stromquellenversorgungsleitung auf die andere Stromquellen versorgungsleitung übertragen wird, so daß die Spannung auf diesen Stromquellenversorgungsleitungen stabilisiert werden kann.

Eine Vorspannungsstromversorgungsleitung zum Übertragen eines ersten Stromversorgungspotentials in das Substratge biet, in dem die Pufferschaltung gebildet ist, ist mittels des Tiefpaßfilters angekoppelt, wodurch das Potential des Substratgebiets für diese Pufferschaltung stabilisiert werden kann, so daß verhindert werden kann, daß ein durch eine Schwankung der ersten Stromversorgungsspannung ver ursachtes Rauschen mittels dieses Substratgebiets in eine andere interne Schaltung übertragen wird.

Außerdem ist mittels des Tiefpaßfilters an das Substratge biet eine Substratvorspannung angelegt oder wird aus einer sich von der internen Schaltung unterscheidenden Schaltung diese Substratvorspannung erzeugt, wodurch verhindert werden kann, daß eine durch das Spannungsrauschen in der Puffer schaltung verursachte Schwankung des Vorspannungspotentials in eine andere interne Schaltung übertragen wird.

Die vorstehenden und andere Aufgaben, Merkmale, Aspekte und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden aus der folgenden detaillierten Beschreibung der vorliegenden Erfindung augen scheinlicher werden, wenn diese in Verbindung mit den beige fügten Zeichnungen zur Kenntnis genommen wird.

Von den Figuren zeigen:

Fig. 1 eine Darstellung, die die Gesamtstruktur einer Halbleitereinrichtung schematisch zeigt, in der die vorliegende Erfindung verwendet ist;

Fig. 2 eine Darstellung, die eine andere Struktur der Halbleitereinrichtung zeigt, in der die vorliegende Erfindung verwendet ist;

Fig. 3 eine Darstellung, die speziell die Struktur einer in Fig. 1 dargestellten Ausgangs schaltung zeigt;

Fig. 4A eine Draufsicht, die ein Layout der in Fig. 3 gezeigten Ausgangsschaltung darstellt;

Fig. 4B einen Querschnitt, der eine Struktur längs der Linie A-A der Fig. 4A zeigt;

Fig. 4C einen Querschnitt, der eine Modifikation der Struktur längs der in Fig. 4A gezeigten Linie A-A darstellt;

Fig. 5 eine Darstellung, die die Struktur eines Hauptteils einer Halbleitereinrichtung gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;

Fig. 6A und 6B Darstellungen, von denen jede die Verbindung zwischen einem Kontaktanschluß einer Halb leitereinrichtung gemäß der vorliegenden Er findung und externen Stiftanschlüssen zeigt;

Fig. 7A und 7B Darstellungen, von denen jede eine Anordnung von Kontaktanschlüssen einer Halbleiterein richtung gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt;

Fig. 8A eine Darstellung, die eine elektrisch äqui valente Schaltung eines in Fig. 5 darge stellten Kondensators zeigt;

Fig. 8B eine Draufsicht, die ein Layout der in Fig. 8A dargestellten Schaltung zeigt;

Fig. 8C eine Darstellung, die eine Querschnittsstruk tur der in Fig. 8A dargestellten Schaltung zeigt;

Fig. 9A eine Darstellung, die eine elektrisch äqui valente Schaltung eines in Fig. 5 darge stellten Kondensators zwischen einer Strom versorgungsleitung und einer Masseleitung einer Ausgangsschaltung zeigt;

Fig. 9B eine Draufsicht, die ein Layout der in Fig. 9A dargestellten Schaltung zeigt;

Fig. 9C eine Darstellung, die eine Querschnittsstruk tur der in Fig. 9A dargestellten Schaltung zeigt;

Fig. 10 eine Darstellung, die die Struktur eines Hauptteils einer Halbleitereinrichtung gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegen den Erfindung zeigt;

Fig. 11 eine Darstellung, die die Struktur eines Hauptteils einer Halbleitereinrichtung gemäß einer dritten Ausführungsform der vorliegen den Erfindung zeigt;

Fig. 12 eine Darstellung, die die Struktur eines Hauptteils einer Halbleitereinrichtung gemäß einer vierten Ausführungsform der vorliegen den Erfindung zeigt;

Fig. 13 eine Darstellung, die die Struktur eines Hauptteils einer Halbleitereinrichtung gemäß einer fünften Ausführungsform der vorliegen den Erfindung zeigt;

Fig. 14 eine Darstellung, die die Struktur eines Hauptteils einer Halbleitereinrichtung gemäß einer sechsten Ausführungsform der vorliegen den Erfindung zeigt;

Fig. 15 eine Darstellung, die die Struktur eines Hauptteils einer Halbleitereinrichtung gemäß einer siebenten Ausführungsform der vorlie genden Erfindung zeigt;

Fig. 16 eine Darstellung, die die Struktur eines Hauptteils einer Halbleitereinrichtung gemäß einer achten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung schematisch zeigt;

Fig. 17 eine Darstellung, die die Struktur eines Hauptteils einer Halbleitereinrichtung gemäß einer neunten Ausführungsform der vorliegen den Erfindung zeigt;

Fig. 18 eine Darstellung, die die Struktur eines Hauptteils einer Halbleitereinrichtung gemäß einer zehnten Ausführungsform der vorliegen den Erfindung zeigt;

Fig. 19 eine Darstellung, die die Struktur eines Hauptteils einer Halbleitereinrichtung gemäß einer elften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;

Fig. 20 eine Darstellung, die die Struktur eines Hauptteils einer Halbleitereinrichtung gemäß einer zwölften Ausführungsform der vorliegen den Erfindung schematisch zeigt;

Fig. 21 eine Darstellung, die die Struktur eines Hauptteils einer Halbleitereinrichtung gemäß einer dreizehnten Ausführungsform der vorlie genden Erfindung zeigt;

Fig. 22 eine Darstellung, die die Struktur eines Hauptteils einer Halbleitereinrichtung gemäß einer vierzehnten Ausführungsform der vorlie genden Erfindung zeigt;

Fig. 23 eine Darstellung, die die Struktur eines Hauptteils einer Halbleitereinrichtung gemäß einer fünfzehnten Ausführungsform der vorlie genden Erfindung schematisch zeigt;

Fig. 24 eine Darstellung, die die Struktur eines Hauptteils einer Halbleitereinrichtung gemäß einer sechzehnten Ausführungsform der vorlie genden Erfindung zeigt;

Fig. 25A eine Darstellung, die die Querschnittsstruk tur einer Modifikation einer Pufferschaltung zeigt, bei der die vorliegende Erfindung ver wendet ist;

Fig. 25B eine Darstellung, die eine elektrisch äqui valente Schaltung der in Fig. 25A darge stellten Struktur zeigt;

Fig. 26 und 26A Darstellungen, die ein spezifisches Beispiel einer Halbleitereinrichtung gemäß der vorlie genden Erfindung zeigen;

Fig. 27 eine Darstellung, die die Struktur einer her kömmlichen Ausgangspufferschaltung zeigt;

Fig. 28 eine Wellenformdarstellung, die den Betrieb der herkömmlichen Ausgangspufferschaltung darstellt;

Fig. 29 eine Darstellung, die eine Anordnung von Stromquellenversorgungsleitungen einer her kömmlichen Halbleitereinrichtung zeigt;

Fig. 30 eine Darstellung, die Probleme der in Fig. 29 gezeigten Struktur darstellt;

Fig. 31 eine Darstellung, die eine Modifikation der herkömmlichen Halbleitereinrichtung zeigt;

Fig. 32 eine Darstellung, die Probleme der in Fig. 31 gezeigten Halbleitereinrichtung darstellt;

Fig. 33 eine Darstellung, die spezielle Probleme der herkömmlichen Halbleitereinrichtung dar stellt;

Fig. 34 eine Darstellung, die eine Modifikation der herkömmlichen Ausgangspufferschaltung zeigt;

Fig. 35 eine Darstellung, die die Querschnittsstruk tur eines Hauptteils einer Halbleiterspei chereinrichtung zeigt, die die in Fig. 34 dargestellte Ausgangspufferschaltung enthält; und

Fig. 36 eine Darstellung, die Probleme der in Fig. 35 gezeigten Halbleitereinrichtung darstellt.

Die Ausführungsformen Die Gesamtstruktur

Fig. 1 ist eine Darstellung, die die Gesamtstruktur einer Halbleitereinrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung sche matisch darstellt. In Fig. 1 enthält eine Halbleiterein richtung 100 eine interne Schaltung 102 zum Ausführen einer vorgeschriebenen Verarbeitung an einem angelegten Signal IN und eine Ausgangsschaltung 104 zum Puffern eines aus der in ternen Schaltung 102 angelegten Signals und Ausgeben eines Ausgangssignals (Lesedatensignals) D. Die interne Schaltung 102 enthält ein Speicherzellarray 102a mit einer Mehrzahl von in Zeilen und Spalten angeordneten Speicherzellen und eine Arrayperipherieschaltung 102b zum Wählen einer Spei cherzelle in dem Speicherzellarray 102a gemäß dem von außen angelegten Signal IN, Lesen von Daten in der gewählten Spei cherzelle und Anlegen der Daten an die Ausgangsschaltung 104. Diese Arrayperipherieschaltung 102b enthält folglich eine Adressendecodierschaltung, eine Dateneingangsschaltung, eine Vorlade-/Ausgleichsschaltung für das Speicherzellarray 102a, eine interne Leseschaltung (einen Vorverstärker) und dergleichen.

Daher bildet die Ausgangsschaltung 104 eine Ausgangspuffer schaltung, die ein internes Lesedatensignal verstärkt und das sich ergebende Signal nach draußen ausgibt, und bildet sie besonders vorzugsweise die letzte Stufe der Ausgangs pufferschaltung.

Fig. 2 ist eine schematische Darstellung, die die Gesamt struktur einer Modifikation einer Halbleitereinrichtung ge maß der vorliegenden Erfindung zeigt. In Fig. 2 enthält eine Halbleitereinrichtung 110 eine Eingangspufferschaltung 110a zum Puffern eines von außen angelegten Eingangssignals IN und Erzeugen eines internen Signals, eine interne Schal tung 110b zum Ausführen einer vorgeschriebenen Verarbeitung an einem Ausgangssignal der Eingangspufferschaltung 110a, eine Pufferschaltung 110c zum Puffern eines Ausgangssignals der internen Schaltung 110b, eine interne Schaltung 110d zum Ausführen einer vorgeschriebenen Verarbeitung an einem Aus gangssignal der Pufferschaltung 110c und eine Ausgangspuf ferschaltung 110e, die ein aus der internen Schaltung 110d angelegtes Signal puffert, ein Ausgangssignal Dout erzeugt und es nach draußen ausgibt. Diese Halbleitereinrichtung 110 ist zum Beispiel eine Logikschaltung, und jede der internen Schaltungen 110b und 110d führt eine vorgeschriebene Logik verarbeitung aus. Die Pufferschaltung 110c ist vorgesehen, um eine interne Signalleitung mit einer relativ großen Ka pazität mit großer Geschwindigkeit in der Halbleiterein richtung 110 zu treiben.

Die vorliegende Erfindung kann bei einer beliebigen der in Fig. 1 gezeigten Ausgangsschaltung 104, der Pufferschaltung 110c und der Ausgangspufferschaltung 110e, die in Fig. 2 gezeigt sind, verwendet sein. In der folgenden Beschreibung wird nun jedoch zur Vereinfachung eine Ausgangsschaltung be schrieben, die ein Signal nach draußen ausgibt.

Fig. 3 ist eine Darstellung, die ein Beispiel der Struktur einer Ausgangsschaltung zeigt. In Fig. 3 enthält eine Aus gangsschaltung 104 einen n-Kanal-MOS-Transistor 113, der zwischen einem Stromversorgungsknoten 111a und einem Aus gangsknoten 112 geschaltet ist und dessen Gate ein internes Treibsignal Φ0 empfängt, und einen n-Kanal-MOS-Transistor 114, der zwischen dem Ausgangsknoten 112 und einem Masse knoten 111b geschaltet ist und dessen Gate ein Treibsignal Φ1 empfängt. Eine negative Vorspannung VBB ist an ein Sub stratgebiet der MOS-Transistoren 113 und 114 angelegt. Diese Struktur der Ausgangsschaltung 104 ist im wesentlichen die selbe wie diejenige der letzten Stufe der in Fig. 34 ge zeigten Ausgangspufferschaltung. In der Ausgangspufferschal tung ist nur in ihrer letzten Stufe ein MOS-Transistor mit großer Stromtreibfähigkeit vorgesehen, und daher wird die Wirkung eines Stromversorgungsrauschens während des Betriebs der MOS-Transistoren 113 und 114 in der letzten Stufe ver hindert. Die Fig. 4A bis 4C sind Darstellungen, die ent sprechend ein zweidimensionales Layout und Beispiele von Querschnittsstrukturen der in Fig. 3 gezeigten Ausgangs schaltung darstellen.

In Fig. 4A ist ein Störstellengebiet 117, an das ein nega tives Substratvorspannungspotential VBB angelegt ist, so gebildet, daß es ein aktives Gebiet (eine P-Wanne) 113a des MOS-Transistors 113 und ein aktives Gebiet (eine P-Wanne) 114a des MOS-Transistors 114 umgibt. Ein Gebiet zum Anlegen des Vorspannungspotentials zum Absorbieren des Rauschens 118, an das eine Vorspannung zum Absorbieren des Rauschens VCC2 angelegt ist, ist auf dem Außenrand des Gebiets zum Anlegen der Substratvorspannung 117 so vorgesehen, daß es daßelbe umgibt. Eine Stromversorgungsspannung VCC1 für den MOS-Transistor 113 ist mittels einer (durch dasselbe Be zugszeichen wie der Knoten bezeichnete) Zwischenverbindungs leitung mit kleinem Widerstand 111a angelegt. Diese Strom versorgungsleitung 111a hat einen kammförmigen Abschnitt, der über dem aktiven Gebiet 113a gebildet ist. Eine Signal leitung 113b zum Übertragen des Treibsignals Φ0 hat einen kammförmigen Abschnitt, der über dem aktiven Gebiet 113a so verläuft, daß er an den kammförmigen Abschnitt der Stromver sorgungsleitung 111a angrenzt. Der kammförmige Abschnitt der Signalleitung 113b bildet das Gate des MOS-Transistors 113. Eine Ausgangssignalleitung 115 mit einem kammförmigen Ab schnitt, der so verläuft, daß er an diese Gateelektroden schicht angrenzt, ist gebildet. Die Ausgangssignalleitung 115 weist auch einen über dem aktiven Gebiet 114a des MOS- Transistors 114 verlaufenden kammförmigen Abschnitt auf.

Eine (durch dasselbe Bezugszeichen wie der Masseknoten be zeichnete) Masseleitung 111b hat einen kammförmigen Ab schnitt, der über dem aktiven Gebiet 114a des MOS-Transi stors 114 verläuft. Eine Signalleitung 114b mit einem kamm förmigen Abschnitt, der so verläuft, daß er an den kamm förmigen Abschnitt der Masseleitung 111b angrenzt, ist ge bildet. Das Treibsignal Φ1 wird auf diese Signalleitung 114b übertragen.

Bei dieser Anordnung befinden der kammförmige Abschnitt zum Übertragen des Treibsignals Φ0 (Φ1), der kammförmige Ab schnitt zum Übertragen der Stromversorgungsspannung VCC1 (der Massespannung GND) und der kammförmige Abschnitt zum Übertragen des Ausgangssignals OUT (D, Dout oder des in ternen Ausgangssignals) sich in dieser Ordnung.

Diese abwechselnde Anordnung der kammförmigen Abschnitte macht es möglich, die Länge der aktiven Gebiete 113a und 114a in der vertikalen Richtung in der Figur zu verkleinern, so daß ein MOS-Transistor mit großer Gatebreite gebildet werden kann. Insbesondere kann ein MOS-Transistor mit einem großen Wert W/L (Gatebreite/Gatelänge) und großer Strom treibfähigkeit vorgesehen sein.

Fig. 4B ist eine Darstellung, die eine Querschnittsstruktur längs der Linie A-A der Fig. 4A zeigt. In Fig. 4B sind in einem auf der Oberfläche eines P-Typ-Halbleitersubstrats 120 gebildeten N-Typ-Wannengebiet 118 MOS-Transistoren 113 und 114 gebildet. Eine Vorspannung zum Absorbieren des Rauschens VCC2 ist an dieses N-Wannengebiet 118 angelegt. Eine P-Typ- Wanne 113d (das aktive Gebiet 113a) ist in dieser N-Wanne 118 gebildet. Auf der Oberfläche dieser P-Wanne 113d sind N- Typ-Störstellengebiete 119 gebildet. Eine Gateelektroden schicht 113b ist auf der P-Wanne 113d zwischen den Störstel lengebieten 119 gebildet. Die Störstellengebiete 119 sind mit der Elektrodenschicht 111a und der Signalleitung 115 zum Eingang des Treibsignals abwechselnd verbunden. Das Sub stratvorspannungspotential VBB ist an diese P-Wanne 113d mittels des P-Typ-Störstellengebiets 117 angelegt.

Eine andere interne Schaltung ist in einer separat von der N-Wanne 118 gebildeten P-Wanne 130 gebildet. Die Substrat vorspannung VBB ist an diese P-Wanne 130 mittels eines P⁺- Störstellengebiets 132 angelegt.

Das Vorsehen der N-Wanne 118 ermöglicht die Absorption eines in der P-Wanne 113d erzeugten Rauschens und verhindert, daß das Rauschen in jene P-Wanne 130 übertragen wird, in der die andere interne Schaltung gebildet ist.

Fig. 4C ist eine Darstellung, die eine andere Querschnitts struktur längs der in Fig. 4A gezeigten Linie A-A dar stellt. In Fig. 4C sind in einer auf der Oberfläche eines P-Typ-Halbleitersubstrats 120 gebildeten P-Wanne 113d MOS- Transistoren 113 und 114 gebildet. Auf einer Oberfläche der P-Wanne 113d sind in einem Abstand voneinander N-Typ-Stör stellengebiete 119 gebildet, und diese Störstellengebiete 119 sind mit einer Signalleitung 111a und einer Ausgangssi gnalleitung 115 abwechselnd verbunden. Eine Gateelektroden schicht 113b ist auf der Oberfläche der P-Wanne 113d zwi schen den Störstellengebieten 119 gebildet. Eine Substrat- Vorspannung VBB ist an die Oberfläche der P-Wanne 113d mit tels eines P⁺-Störstellengebiets 117 angelegt. Ein N-Typ- Störstellengebiet 118 zum Empfangen einer Vorspannung zum Absorbieren des Rauschens VCC2 ist in der P-Wanne 113d längs des Außenrandes des Störstellengebiets 117 gebildet. Die Vorspannung zum Absorbieren des Rauschens VCC2 ist eine positive Spannung, und die P-Wanne 113d ist mittels des Störstellengebiets 117 auf die negative Substratvorspannung VBB vorgespannt. Wenn in der P-Wanne 113d ein Rauschen er zeugt wird, dann wird durch die zwischen der P-Wanne 113d und dem Störstellengebiet 118 gebildete Übergangskapazität das in der P-Wanne 113d erzeugte Rauschen absorbiert.

Da die Vorspannung zum Absorbieren des Rauschens VCC2 längs des Außenumfangsabschnitts der P-Wanne 113d, in der die MOS- Transistoren 113 und 114 gebildet sind, angelegt ist, kann ein Rauschen, das in jener P-Wanne 130 erzeugt wird, in der die andere interne Schaltung gebildet ist, (das Rauschen, das aus dem Störstellengebiet 119 an die P-Wanne 113d durch kapazitive Kopplung zwischen ihnen angelegt ist) absorbiert werden.

Es sei angemerkt, daß der in den Fig. 4B und 4C gezeigte MOS-Transistor 113 und der MOS-Transistor 114 beide in der P-Wanne 113d so gebildet sind, daß sie durch einen nicht dargestellten Feldisolierfilm voneinander getrennt sind. Es sei ferner angemerkt, daß das in Fig. 4A gezeigte aktive Gebiet 113a ein Gebiet angibt, in dem die in Fig. 4B oder Fig. 4C gezeigten Störstellengebiete 119 gebildet sind.

Wenn insbesondere im Falle der Struktur der Fig. 4C in der Nähe einer Ausgangsschaltung ein Kontaktanschluß vorgesehen ist, dann kann durch den Kontaktanschluß mittels des Stör stellengebiets 118 ein Stromversorgungsrauschen sicher absorbiert werden, so daß verhindert werden kann, daß das Stromversorgungsrauschen eine andere in der P-Wanne 130 ge bildete interne Schaltung beeinflußt.

Bei der folgenden Beschreibung kann die Ausgangsschaltung eine beliebige Querschnittsstruktur der Fig. 4B und 4C aufweisen.

Die erste Ausführungsform

Fig. 5 ist eine Darstellung, die die Struktur eines Haupt teils einer Halbleitereinrichtung gemäß einer ersten Ausfüh rungsform der vorliegenden Erfindung zeigt. In Fig. 5 emp fängt eine interne Schaltung 102 die eine Betriebsstromver sorgungsspannung aus einer Stromversorgungsleitung 142a, die mit einem Kontaktanschluß 140a zum Empfangen einer Stromver sorgungsspannung Vcc verbunden ist, und die andere Betriebs stromversorgungsspannung aus einer Masseleitung 146a, die mit einem Kontaktanschluß 144a zum Empfangen einer Masse spannung GND verbunden ist. Ein Kondensator C1 mit einem bedeutsamen Kapazitätswert (etwa einige hundert pF) ist zwi schen der Stromversorgungsleitung 142a und der Masseleitung 146a geschaltet.

Eine Ausgangsschaltung 104 empfängt die eine Betriebsstrom versorgungsspannung mittels einer Stromversorgungsleitung 142b aus einem separat von dem Kontaktanschluß 140a vorge sehenen Kontaktanschluß 140b zum Empfangen der Stromversor gungsspannung Vcc und die andere Betriebsstromversorgungs spannung mittels einer Masseleitung 146b aus einem separat von dem Kontaktanschluß 144a vorgesehenen Kontaktanschluß 144b zum Empfangen der Massespannung GND. Ein Knoten VCC1 (wobei ein Knoten und die an ihn angelegte Spannung durch daßelbe Bezugszeichen angegeben sind), der die Betriebs stromversorgungsspannung zum Laden/Entladen eines Ausgangs knotens der Ausgangsschaltung 104 empfängt, und ein Knoten VCC2 zum Empfangen einer Vorspannung zum Absorbieren des Rauschens VCC2 sind mit der Stromversorgungsleitung 142b gemeinsam verbunden.

Ein Kondensator mit bedeutsamem Kapazitätswert ist zwischen der Stromversorgungsleitung 142b und der Masseleitung 146b nicht vorgesehen, und zwischen ihnen ist nur eine Streu kapazität Cs vorhanden, die strichliert dargestellt ist. Diese Streukapazität hat einen Kapazitätswert von etwa mehreren pF und isoliert die Stromversorgungsleitung 142b und die Masseleitung 146b wechselstrommäßig voneinander. Der Betrag einer Potentialänderung durch die kapazitive Kopplung ist dem Kapazitätswert des Kondensators proportional. Daher wird in dem Fall, daß die Streukapazität Cs einen wesentlich kleinen Kapazitätswert hat, selbst wenn in der einen der Stromversorgungsleitung 142b und der Masseleitung 142b ein Rauschen erzeugt wird, das in die andere zu übertragende Rauschen ausreichend verkleinert. Dieser Zustand, in dem die Stromversorgungsleitung und die Masseleitung nur durch die Streukapazität miteinander kapazitiv gekoppelt sind, wird als Zustand bezeichnet, in dem die Stromversorgungsleitung und die Masseleitung "wechselstrommäßig voneinander getrennt sind".

Selbst wenn bei der in Fig. 5 gezeigten Struktur die Aus gangsschaltung 104 so arbeitet, daß sie einen Strom auf der Stromversorgungsleitung 142b verwendet, und die (die beiden Spannungen VCC1 und VCC2 umfassende) Stromversorgungsspan nung Vcc der Stromversorgungsleitung 142b verkleinert wird, wird die Verkleinerung der Spannung nicht auf die Masselei tung 146b übertragen und behält die Masseleitung 146b die Massespannung GND stabil auf einem konstanten Spannungspe gel. Folglich wird die Sourcespannung eines MOS-Transistors, der den Ausgangsknoten der Ausgangsschaltung 104 auf den Massespannungspegel entlädt, sich nicht ändern und haben seine Gatespannung und seine Sourcespannung denselben Wert, so daß verhindert werden kann, daß der den Ausgangsknoten entladende MOS-Transistor 114 eingeschaltet wird.

Außerdem wird in dem Fall, daß die Ausgangsschaltung durch einen CMOS-Transistor gebildet ist, die Spannung auf der Stromversorgungsleitung 142b auf einem konstanten Spannungs pegel gehalten, selbst wenn durch den entladenen Strom zur Zeit des Entladens des Ausgangsknotens die Massespannung auf der Masseleitung 146b vergrößert wird. Daher wird verhin dert, daß der den Ausgangsknoten ladende p-Kanal-MOS-Tran sistor leitend gemacht wird, um in den zu entladenden Aus gangsknoten einen Strom zu liefern, so daß der Ausgangs knoten schnell auf einen L-Pegel getrieben werden kann. Zu dieser Zeit kann ein Durchgangsstrom aus dem Knoten VCC1 (dem Knoten 111a der Fig. 3) in den Masseknoten GND (den Knoten 111b der Fig. 3) unterdrückt werden, wodurch eine Verkleinerung des Stromverbrauchs erreicht wird.

Da während des Betriebs der internen Schaltung 102 diese in terne Schaltung 102 dazu benötigt wird, um eine im Vergleich zu der Ausgangsschaltung 104 ausreichend kleinere Last eines internen Knotens zu treiben, ist das Rauschen auf der Strom versorgungsleitung 142a und der Masseleitung 146a ausrei chend klein oder ändert es sich langsam und kann durch den Kondensator C1 das Stromversorgungsrauschen sicher absor biert werden.

Die Fig. 6A und 6B sind Darstellungen, die eine Verbin dung zwischen einem Kontaktanschluß und einem Stiftanschluß (Führungsrahmen) darstellen. In Fig. 6A ist ein Stromquel lenversorgungskontaktanschluß 150a für die interne Schaltung 102 mittels eines Bonddrahtes 151a elektrisch verbunden mit einem Stiftanschluß 152 und ist ein Stromquellenversorgungs kontaktanschluß 150b für die Ausgangsschaltung 104 mittels eines Bonddrahtes 151b elektrisch verbunden mit demselben Stiftanschluß 152. Die Stromquellenversorgungskontaktan schlüsse 150a und 150b liefern entweder die Stromversor gungsspannung Vcc oder die Massespannung GND. Bei der fol genden Beschreibung wird der Begriff "Stromquellenversor gung" verwendet, um die Stromversorgungsspannung Vcc und die Massespannung GND generisch anzugeben. Bei der in Fig. 6A gezeigten Struktur ist aus dem gemeinsamen Stiftanschluß an die interne Schaltung 102 und die Ausgangsschaltung 104 die Stromquellenversorgungsspannung angelegt. Selbst wenn wäh rend des Betriebs der Ausgangsschaltung 104 ein Stromversor gungsrauschen erzeugt und in den Stromquellenversorgungskon taktanschluß 150a mittels des Bonddrahtes 151b, des Stiftan schlusses 152 und des Bonddrahtes 151a übertragen wird, wird durch einen für den Kontaktanschluß und die interne Schal tung 102 vorgesehenen Kondensator C1 dieses Stromversor gungsrauschen absorbiert und wird es den Betrieb der in ternen Schaltung 102 nicht nachteilig beeinflussen. Der Widerstand und die Streukapazität der Zwischenverbindungs leitung unterdrücken eine schnelle Änderung des Stromver sorgungsrauschens, so daß durch den Kondensator C1 das Stromversorgungsrauschen sicher absorbiert wird.

Fig. 6B ist eine Darstellung, die eine Modifikation der Verbindung zwischen einem Stromquellenversorgungskontakt anschluß und einem Stiftanschluß zeigt. In Fig. 6B sind Stromquellenversorgungskontaktanschlüsse 150a und 150b mit tels Bonddrähten 151a und 151b verbunden mit entsprechenden separaten Stiftanschlüssen 152a und 152b. Bei dieser Ver bindung sind die Stromquellenversorgungsleitung für die Ausgangsschaltung 104 und die Stromquellenversorgungsleitung für die interne Schaltung 102 sicher voneinander getrennt, und es ist gesichert, daß verhindert wird, daß ein während des Betriebs der Ausgangsschaltung 104 erzeugtes Stromver sorgungsrauschen in die Stromquellenversorgungsleitung für die interne Schaltung 102 übertragen wird.

Die Fig. 7A und 7B sind Darstellungen, von denen jede eine Anordnung von Kontaktanschlüssen in einer Halbleiter einrichtung zeigt. In Fig. 7A befinden sich längs des Außenrandes eines Abschnitts 162, in dem ein Hauptkörper der Einrichtung (nachstehend als Halbleitereinrichtungs-Haupt körperbildungsgebiet bezeichnet) auf einem Halbleiterchip 160 gebildet ist, Kontaktanschlüsse PD. Obwohl in Fig. 7A nur Kontaktanschlüsse PD gezeigt sind, die in der vertikalen Richtung des Halbleiterchips 160 liegen, wie in der Figur dargestellt, können längs des ganzen Außenrandes des Halb leiterchips 160 Kontaktanschlüsse PD liegen. Ein geeigneter Kontaktanschluß der Kontaktanschlüsse PD wird als Stromquel lenversorgungskontaktanschluß verwendet.

In Fig. 7B befinden sich im Zentrum eines Halbleiterchips 160 bezüglich der horizontalen Richtung in der Figur Kon taktanschlüsse PD, und auf beiden Seiten der Kontaktan schluß-PD-Reihe sind entsprechende Halbleitereinrichtungs- Hauptkörperbildungsgebiete 162a und 162b angeordnet. Die Anordnung der Kontaktanschlüsse PD im Zentrum des Halblei terchips 160 erlaubt im Vergleich zu dem Fall der in Fig. 7A gezeigten Kontaktanschlußanordnung eine Verkleinerung der Besetzungsfläche der Kontaktanschlüsse (da die Kontaktan schlüsse in einer Linie ausgerichtet sind), wodurch sich eine Verkleinerung der Fläche des Chips 160 ergibt. Auch bei der in Fig. 7B gezeigten Kontaktanschlußanordnung wird ein geeigneter Kontaktanschluß der Kontaktanschlüsse PD als Stromquellenversorgungskontaktanschluß verwendet. Normaler weise befindet sich in der Nähe der Ausgangsschaltung ein Stromquellenversorgungskontaktanschluß für die Ausgangs schaltung und ist für die interne Schaltung aus einem anderen Stiftanschluß an den Stromquellenversorgungskontakt anschluß für die interne Schaltung die Stromquellenversor gungsspannung angelegt.

Bei der folgenden Beschreibung kann für die Kontaktanschluß anordnung und die Verbindung zwischen einem Kontaktanschluß und einem Stiftanschluß eine beliebige Kombination der Fig. 6A bis 6B und der Fig. 7A bis 7B verwendet sein.

Die Fig. 8A bis 8C zeigen ein Beispiel einer speziellen Struktur eines Kondensators C1. In Fig. 8A ist durch einen MOS-Transistor (Feldeffekttransistor des Typs mit isoliertem Gate), dessen Gate verbunden ist mit einer Stromversorgungs leitung 142a und dessen Source und dessen Drain verbunden sind mit einer Masseleitung 146a, der Kondensator C1 gebil det. Der Kondensator C1 ist durch einen MOS-Kondensator ge bildet, wodurch ein einen großen Kapazitätswert aufweisender Kondensator mit kleiner Besetzungsfläche verwirklicht werden kann.

Fig. 8B zeigt ein zweidimensionales Layout des in Fig. 8A gezeigten MOS-Kondensators, und Fig. 8C ist eine schema tische Querschnittsstruktur längs der in Fig. 8B darge stellten Linie B-B. In Fig. 8B liegen eine Stromversor gungsleitung 142a und eine Masseleitung 146a parallel zu einander. Diese Stromquellenversorgungsleitungen 142a und 146a sind beispielsweise aus einer in einer zweiten Höhe vorgesehenen Aluminiumzwischenverbindungsschicht gebildet. Eine Gateelektrode 170a des MOS-Kondensators ist in einer tiefer als die Stromversorgungsleitung 142a liegenden Schicht gebildet. Diese Gateelektrodenschicht 170a ist durch ein Kontaktloch 172a hindurch mit einer Zwischenschicht 171a verbunden, die aus einer in einer ersten Höhe vorgesehenen Aluminiumzwischenverbindungsschicht gebildet ist. Diese Zwi schenschicht 171a ist durch ein Kontaktloch 173a hindurch mit der Stromversorgungsleitung 142a verbunden. Die in der ersten Höhe vorgesehene Aluminiumzwischenverbindungsschicht 175a ist durch ein Kontaktloch 174a hindurch mit Hoch konzentrationsstörstellengebieten (dem Source und dem Drain) auf dem Außenrand der Gateelektrodenschicht 170a verbunden. Diese Zwischenverbindungsschicht 175a verläuft bis zu einem Abschnitt unter der Masseleitung 146a und ist durch ein Kon taktloch 176a hindurch mit der Masseleitung 146a verbunden. Der MOS-Transistor ist so gebildet, daß er, zweidimensional betrachtet, mit der Stromversorgungsleitung 142a überlappt ist, wodurch die Fläche zur Bildung des Kondensators ver kleinert werden kann.

In Fig. 8C enthält der MOS-Kondensator Hochkonzentrations- N-Typ-Störstellengebiete 178a und 178b, die auf der Ober fläche eines Halbleitersubstratgebiets (eines Halbleiter substrats oder eines Wannengebiets) 177a gebildet sind, und eine Gateelektrodenschicht 170a, die auf dem Substratgebiet 177a zwischen diesen Störstellengebieten 178a und 178b mit einem (nicht dargestellten) untergelegten Gateisolierfilm gebildet ist. Die Gateelektrodenschicht 170a ist mit einer Zwischenschicht 171a mittels in einem Kontaktloch 172a ge bildeten Kontaktmaterials verbunden, und die Zwischenschicht 171a ist mit einer Stromversorgungsleitung 142a mittels in einem Kontaktloch 173a gebildeten Kontaktmaterials verbun den. Die Störstellengebiete 178a und 178b sind mit einer Zwischenverbindungsschicht 175a mittels in einem Kontaktloch 174a gebildeten Kontaktmaterials verbunden.

Es sei angemerkt, daß bei dem in Fig. 8B gezeigten Layout die Kontaktlöcher 174a so gebildet sind, daß sie die Gate elektrodenschicht 170a umgeben, und daher die Störstellen gebiete 178a und 178b so dargestellt sind, daß sie längs des Randes der Gateelektrodenschicht kontinuierlich gebildet sind. Die Störstellengebiete 178a und 178b können von einander getrennt sein.

Die Fig. 9A bis 9C zeigen die Struktur eines MOS-Kon densators, der für eine Stromversorgungsleitung 142b und eine Masseleitung 146b für die Ausgangsschaltung gebildet ist. Wie in Fig. 9A gezeigt, ist auch für die Stromver sorgungsleitung 142b und die Masseleitung 146b für die Aus gangsschaltung ein MOS-Kondensator gebildet. Das Source- und das Draingebiet (diese Gebiete können auf dem Rand einer Gateelektrodenschicht gebildete Störstellengebiete sein) dieses MOS-Kondensators sind mit der Masseleitung 146b ver bunden. Doch eine Gateelektrode dieses MOS-Kondensators ist mit der Stromversorgungsleitung 142b nicht verbunden, und die Gateelektrodenschicht ist so gemacht, daß sie in einem elektrisch schwebenden Zustand ist. Somit ist eine kapa zitive Kopplung zwischen der Stromversorgungsleitung 142b und der Masseleitung 146b nicht gebildet.

Fig. 9B zeigt ein zweidimensionales Layout des in Fig. 9A gezeigten MOS-Kondensators, und Fig. 9C stellt eine Quer schnittsstruktur längs der in Fig. 9B gezeigten Linie C-C schematisch dar. Das in Fig. 9B gezeigte Layout ist das selbe wie das des in Fig. 8B dargestellten MOS-Kondensa tors, außer daß der Buchstabe "a" am Ende des Bezugszeichens ersetzt ist durch den Buchstaben "b" und daß zwischen einer Zwischenschicht 171b und einer Stromversorgungsleitung 142b bin Kontakt nicht vorgesehen ist.

Die in Fig. 9C gezeigte Querschnittsstruktur ist auch die selbe wie jene, welche in Fig. 8C dargestellt ist, außer daß der Buchstabe "a" am Ende des Bezugszeichens ersetzt ist durch den Buchstaben "b" und daß zwischen der Zwischen schicht 171b und der Stromversorgungsleitung 142b das im Kontaktloch gebildete leitende Material nicht vorhanden ist. Der MOS-Kondensator ist für die Stromversorgungsleitung 142b und die Masseleitung 146b für die Ausgangsschaltung gebil det, wodurch ein Layout zum Bilden eines Kondensators für eine Stromversorgungsleitung für eine Ausgangsschaltung einer herkömmlichen Halbleitereinrichtung verwendet werden kann. Der einzige Unterschied zwischen der ersten Ausfüh rungsform der vorliegenden Erfindung und der herkömmlichen Halbleitereinrichtung ist der, daß bei dem Herstellungs prozeß in der ersten Ausführungsform der Kontakt zwischen der Stromversorgungsleitung 142b und der Gateelektroden schicht des MOS-Kondensators nicht gebildet wird. Folglich kann ohne bedeutsame Änderung des Herstellungsprozesses der herkömmlichen Halbleitereinrichtung die Struktur der ersten Ausführungsform verwirklicht werden.

Es sei angemerkt, daß für die in den Fig. 8A-8C und den Fig. 9A-9C gezeigten MOS-Kondensatoren ein n-Kanal-MOS- Transistor verwendet ist. Alternativ kann als MOS-Konden sator ein p-Kanal-MOS-Transistor verwendet sein. Wenn der p- Kanal-MOS-Transistor verwendet ist, dann ist die Gateelek trodenschicht verbunden mit der Masseleitung und ist das Störstellengebiet (Source-/Draingebiet) verbunden mit der Stromversorgungsleitung (dies ist für den Kondensator der internen Schaltung verwirklicht, und im Falle der Aus gangsschaltung sind die Stromversorgungsleitung und das Störstellengebiet voneinander isoliert).

Da, wie es vorstehend beschrieben worden ist, gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung die Strom versorgungsleitung und die Masseleitung für die Ausgangs schaltung in einem nichtgekoppelten Zustand voneinander Wechselstrommäßig isoliert sind, wird verhindert, daß ein während des Betriebs der Ausgangsschaltung erzeugtes Strom versorgungsrauschen in eine andere Stromquellenversorgungs leitung der Ausgangsschaltung übertragen wird, wodurch sich ein stabiler Betrieb der Ausgangsschaltung ergibt.

Die zweite Ausführungsform

Fig. 10 ist eine Darstellung, die die Struktur eines Haupt teils einer Halbleitereinrichtung gemäß einer zweiten Aus führungsform der vorliegenden Erfindung zeigt. Die in Fig. 10 gezeigte Halbleitereinrichtung ist dieselbe wie die, die in Fig. 5 dargestellt ist, außer daß für jene für eine in terne Schaltung 102 und eine Ausgangsschaltung 104 ein ge meinsamer Stromversorgungskontaktanschluß 140 und ein ge meinsamer Massekontaktanschluß 144 vorgesehen sind. Obwohl eine Stromversorgungsleitung 142a für die interne Schaltung und eine Stromversorgungsleitung 142b für die Ausgangsschal tung gemeinsam verbunden sind mit diesem Stromversorgungs kontaktanschluß 140 und eine Masseleitung 146a für die in terne Schaltung und eine Masseleitung 146b für die Aus gangsschaltung gemeinsam verbunden sind mit diesem Massekon taktanschluß 144, sind die Stromversorgungsleitung 142b und die Masseleitung 146b voneinander wechselstrommäßig ge trennt, so daß verhindert werden kann, daß während des Be triebs der Ausgangsschaltung 104 ein Stromversorgungs rauschen auf der einen der Stromversorgungsleitung 142b und der Masseleitung 146b auf die andere übertragen wird. In dieser Anordnung kann zum Beispiel das in der Stromversor gungsleitung 142b erzeugte Stromversorgungsrauschen möglicherweise auf die Stromversorgungsleitung 142a der internen Schaltung 102 mittels des Kontaktanschlusses 140 übertragen werden. Doch das Stromversorgungsrauschen und seine Änderungsgeschwindigkeit werden durch den Zwischen verbindungsleitungswiderstand und die Zwischenverbindungs leitungsstreukapazität der Stromversorgungsleitung 142a und des Kontaktanschlusses 140 verkleinert, und das Stromversor gungsrauschen wird durch den zwischen der Stromversorgungs leitung 142a und der Masseleitung 146a geschalteten Kon densator C1 absorbiert. Beim Betrieb der Ausgangsschaltung 104 verursacht ein Stromversorgungsrauschen auf der Strom versorgungsleitung 142b eine Verkleinerung des Potentials der Stromversorgungsspannung VCC, verursacht ein Stromver sorgungsrauschen auf der Masseleitung 146b eine Zunahme des Potentialpegels der Massespannung GND und wird nur ein Rauschen erzeugt, das durch den Kondensator C1 kompensiert wird.

Wie es vorstehend beschrieben worden ist, ist gemäß der zweiten Ausführungsform zwischen der Stromversorgungsleitung 142b und der Masseleitung 146b für die Ausgangsschaltung ein Kondensator nicht vorgesehen (die Stromversorgungsleitung und die Masseleitung sind voneinander wechselstrommäßig ge trennt), selbst wenn sowohl für die Ausgangsschaltung als auch für die interne Schaltung der gemeinsame Stromversor gungskontaktanschluß und der gemeinsame Massekontaktanschluß vorgesehen sind, so daß verhindert werden kann, daß ein wäh rend des Betriebs der Ausgangsschaltung 104 verursachtes Stromversorgungsrauschen den Betrieb der internen Schaltung 102 beeinflußt.

Die dritte Ausführungsform

Fig. 11 ist eine Darstellung, die die Struktur eines Haupt teils einer Halbleitereinrichtung gemäß einer dritten Aus führungsform der vorliegenden Erfindung zeigt. In Fig. 11 sind für eine interne Schaltung 102 ein Stromversorgungskon taktanschluß 140a und ein Massekontaktanschluß 144a vorgese hen, während für eine Ausgangsschaltung 104 ein Stromversor gungskontaktanschluß 140b und ein Massekontaktanschluß 144b vorgesehen sind. Die interne Schaltung 102 empfängt mittels einer Stromversorgungsleitung 142a eine Stromversorgungs spannung VCC aus dem Stromversorgungskontaktanschluß 140a und mittels einer Masseleitung 146a eine Massespannung GND aus dem Massekontaktanschluß 144a. Ein Kondensator C1 ist zwischen der Stromversorgungsleitung 142a und der Masselei tung 146a geschaltet. Die Ausgangsschaltung 104 empfängt an ihrem Betriebsstromversorgungsknoten VCC1 mittels der Strom versorgungsleitung 142b die Stromversorgungsspannung VCC aus dem separat von dem Stromversorgungskontaktanschluß 140a vorgesehenen Stromversorgungskontaktanschluß 140b und an ihrem Masseknoten GND mittels der Masseleitung 146b die Mas sespannung GND aus dem separat von dem Massekontaktanschluß 144a vorgesehenen Massekontaktanschluß 144b. Die Ausgangs schaltung 104 empfängt ferner mittels einer mit dem Strom versorgungskontaktanschluß 140a für die interne Schaltung verbundenen Leitung für die Vorspannungsstromversorgung zum Absorbieren des Rauschens 142c eine Vorspannung zum Absor bieren des Rauschens VCC2. Die Stromversorgungsleitung 142b und die Masseleitung 146b sind voneinander getrennt, und zwischen ihnen ist ein Kondensator nicht vorgesehen.

Selbst wenn die Ausgangsschaltung 104 arbeitet und das Po tential der Stromversorgungsleitung 142b verkleinert wird, sind die Stromversorgungsleitung 142b und die Leitung für die Vorspannungsstromversorgung zum Absorbieren des Rauschens 142c verbunden mit den entsprechenden separaten Kontaktanschlüssen 140b und 140a und wird die Stromversor gungsspannung zum Absorbieren des Rauschens VCC2 auf einem konstanten Spannungspegel stabil gehalten. Diese Vorspannung zum Absorbieren des Rauschens VCC2 ist an ein auf dem Rand der Ausgangsschaltung gebildetes Gebiet angelegt, wie in Fig. 4B oder Fig. 4C gezeigt. Daher wird verhindert, daß bei der Erzeugung eines Stromversorgungsrauschens die Vor spannungsstromversorgungsspannung VCC2 verändert wird, und es kann verhindert werden, daß dieses Stromversorgungs rauschen in die P-Wanne 130 der internen Schaltung durch das P-Typ-Halbleitersubstrat hindurch übertragen wird (siehe Fig. 4B und 4C). Daher kann verhindert werden, daß das Stromversorgungsrauschen während des Betriebs der Ausgangs schaltung 104 den Betrieb der internen Schaltung 102 beein flußt. Außerdem können folglich eine durch die Schwankung der Vorspannungsstromversorgungsspannung VCC2 verursachte Schwankung der Vorspannung VBB und eine Schwankung der Sub stratvorspannung VBB, die an die P-Wanne angelegt ist, in der die interne Schaltung gebildet ist, unterdrückt werden, so daß eine Funktionsstörung der internen Schaltung 102 ver hindert werden kann.

Da außerdem wie im Fall der vorhergehenden Ausführungsformen die Stromversorgungsleitung 142b und die Masseleitung 146b für die Ausgangsschaltung 104 voneinander wechselstrommäßig getrennt sind, kann die Wirkung des Stromversorgungsrau schens in der Ausgangsschaltung 104 auf die interne Schal tung 102 unterdrückt werden.

Es sei angemerkt, daß die VorSpannungsstromversorgungslei tung 142b eher mit einem Abschnitt der Stromversorgungslei tung 142a zwischen der internen Schaltung 102 und dem Kon densator C1 als mit dem Kontaktanschluß 140a verbunden sein kann. Selbst wenn die Stromversorgungskontaktanschlüsse 140a und 140b mit demselben Stiftanschluß verbunden sind und das Stromversorgungsrauschen in die Stromversorgungsleitung für die interne Schaltung übertragen wird, ohne in dem Stiftan schluß absorbiert zu werden, wird durch den Kondensator C1 das Stromversorgungsrauschen absorbiert und kann daher die Vorspannungsstromversorgungsspannung VCC2 stabil geliefert werden, ohne durch das Stromversorgungsrauschen beeinflußt zu werden.

Da, wie es vorstehend beschrieben worden ist, gemäß der dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung die Vorspannungsstromversorgungsleitung zum Übertragen der Vorspan nungsstromversorgungsspannung zum Absorbieren des Rauschens für die Ausgangsschaltung 104 elektrisch verbunden ist mit dem separat von dem Stromversorgungskontaktanschluß für die Ausgangsschaltung vorgesehenen Stromversorgungskontaktan schluß für die interne Schaltung, kann die Vorspannung zum Absorbieren des Rauschens VCC2 stabil geliefert werden, ohne durch ein während des Betriebs der Ausgangsschaltung erzeug tes Stromversorgungsrauschen beeinflußt zu werden, und die Wirkung einer Schwankung der Vorspannungsstromversorgungs spannung VCC2 auf die interne Schaltung 102 verhindert wer den, so daß die Wirkung des durch den Betrieb der Ausgangs schaltung 104 erzeugten Stromversorgungsrauschens auf die interne Schaltung 102 unterdrückt werden kann.

Außerdem sind die Stromversorgungsleitungen 142b und 146b für die Ausgangsschaltung 104 voneinander wechselstrommäßig getrennt. Selbst wenn daher auf der einen Stromquellenver sorgungsleitung während des Betriebs der Ausgangsschaltung 104 ein Stromversorgungsrauschen erzeugt wird, kann verhin dert werden, daß das Stromversorgungsrauschen auf die andere Stromquellenversorgungsleitung übertragen wird.

Die vierte Ausführungsform

Fig. 12 ist eine Darstellung, die die Struktur eines Haupt teils einer Halbleitereinrichtung gemäß einer vierten Aus führungsform der vorliegenden Erfindung zeigt. In der in Fig. 12 gezeigten Struktur sind sowohl für eine interne Schaltung 102 als auch für eine Ausgangsschaltung 104 ein gemeinsamer Stromversorgungskontaktanschluß 140 und ein ge meinsamer Massekontaktanschluß 144 vorgesehen. Die interne Schaltung 102 empfängt mittels einer Stromversorgungsleitung 142a als die eine Betriebsstromversorgungsspannung eine Stromversorgungsspannung VCC aus dem Stromversorgungskon taktanschluß 140 und mittels einer Masseleitung 146a als die andere Betriebsstromversorgungsspannung eine Massespannung GND aus dem Massekontaktanschluß 144. Die Ausgangsschaltung 104 empfängt mittels einer Stromversorgungsleitung 142b als die eine Betriebsstromversorgungsspannung VCC1 die Stromver sorgungsspannung VCC aus dem Stromversorgungskontaktanschluß 140 und mittels einer Masseleitung 146b als die andere Be triebsstromversorgungsspannung eine Massespannung GND aus dem Massekontaktanschluß 144.

Die Stromversorgungsleitung 142a für die interne Schaltung 102 ist durch einen Verbindungsknoten NA der einen Elektrode eines Kondensators C1 in einen mit dem Stromversorgungs kontaktanschluß 140 verbundenen ersten Abschnitt 142aa und einen mit der internen Schaltung 102 verbundenen zweiten Ab schnitt 142ab geteilt. Eine Vorspannungsstromversorgungslei tung 142c zum Übertragen einer Vorspannung zum Absorbieren des Rauschens für die Ausgangsschaltung 104 ist separat von der Stromversorgungsleitung 142b vorgesehen und mit dem zweiten Abschnitt 142ab der Stromversorgungsleitung 142a für die interne Schaltung verbunden. Die Stromversorgungsleitung 142b und die Masseleitung 146b sind voneinander wechsel strommäßig getrennt.

Wenn die Ausgangsschaltung 104 arbeitet und auf der Strom versorgungsleitung 142b ein Stromversorgungsrauschen erzeugt wird, dann könnte dieses Stromversorgungsrauschen in den ersten Abschnitt 142aa der Stromversorgungsleitung 142a mit tels des Kontaktanschlusses 140 übertragen werden. Doch das in den ersten Abschnitt 142aa übertragene Stromversorgungs rauschen wird durch den für die interne Schaltung 102 vorge sehenen Kondensator C1 absorbiert. Folglich kann verhindert werden, daß das während des Betriebs der Ausgangsschaltung 104 erzeugte Stromversorgungsrauschen in die Vorspannungs stromversorgungsleitung 142c übertragen wird, und kann die Vorspannung VCC2 auf einem konstanten Spannungspegel stabil gehalten werden, so daß verhindert werden kann, daß das wäh rend des Betriebs der Ausgangsschaltung 104 erzeugte Strom versorgungsrauschen die interne Schaltung beeinflußt.

Wie es vorstehend beschrieben worden ist, sind gemäß der vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung in dem Fall, in dem sowohl für die interne Schaltung als auch für die Ausgangsschaltung ein gemeinsamer Stromversorgungskon taktanschluß vorgesehen ist, die Stromversorgungsleitung zum Liefern der Betriebsstromversorgungsspannung der Ausgangs schaltung und die Leitung für die Vorspannungsstromversor gung zum Absorbieren des Rauschens separat vorgesehen und ist diese Vorspannungsstromversorgungsleitung verbunden mit dem zweiten Abschnitt der Stromversorgungsleitung für die interne Schaltung, und daher wird durch den Kondensator für die interne Schaltung das während des Betriebs der Aus gangsschaltung erzeugte Stromversorgungsrauschen absorbiert und kann somit verhindert werden, daß es die Vorspannung be einflußt, so daß die Vorspannung stabil geliefert werden kann.

Da außerdem die Stromversorgungsleitung und die Masseleitung für die Ausgangsschaltung voneinander wechselstrommäßig ge trennt sind, können dem Fall der zweiten Ausführungsform (Fig. 10) ähnliche Wirkungen erreicht werden.

Die fünfte Ausführungsform

Fig. 13 ist eine Darstellung, die die Struktur eines Haupt teils einer Halbleitereinrichtung gemäß einer fünften Aus führungsform der vorliegenden Erfindung zeigt. In Fig. 13 sind für eine interne Schaltung 102 ein Stromversorgungskon taktanschluß 140a und ein Massekontaktanschluß 144a vorge sehen und sind für eine Ausgangsschaltung 104 separat von diesen Kontaktanschlüssen 140a und 144a ein Stromversor gungskontaktanschluß 140b und ein Massekontaktanschluß 144b vorgesehen. Die interne Schaltung 102 empfängt mittels einer Stromversorgungsleitung 142a als die eine Betriebsstromver sorgungsspannung eine Stromversorgungsspannung VCC aus dem Stromversorgungskontaktanschluß 140a und mittels einer Mas seleitung 146a als die andere Betriebsstromversorgungsspan nung eine Massespannung GND aus dem Massekontaktanschluß 144a, wie im Fall der ersten bis vierten Ausführungsform, die vorstehend beschrieben sind. Ein Kondensator C1 ist zwi 63371 00070 552 001000280000000200012000285916326000040 0002019700988 00004 63252schen der Stromversorgungsleitung 142a und der Masseleitung 146a geschaltet.

Die Ausgangsschaltung 104 empfängt mittels der Stromversor gungsleitung 142b die eine Betriebsstromversorgungsspannung VCC1 aus dem Kontaktanschluß 140b und mittels der Masselei tung 146b als die andere Betriebsstromversorgungsspannung die Massespannung GND aus dem Massekontaktanschluß 144b. Die Ausgangsschaltung 104 empfängt ferner mittels einer separat von der Stromversorgungsleitung 142b vorgesehenen Vorspan nungsstromversorgungsleitung 142c als Vorspannung zum Absor bieren des Rauschens VCC2 die Stromversorgungsspannung VCC aus dem Stromversorgungskontaktanschluß 140b. Ein Widerstand R ist zwischen der Vorspannungsstromversorgungsleitung 142c und einem Vorspannungsversorgungsknoten VCC2 vorgesehen, und ein Kondensator C3 ist zwischen der Vorspannungsstromversor gungsleitung 142c und der Masseleitung 146b geschaltet. Der Widerstand R und der Kondensator C3 bilden ein Tiefpaßfil ter, und ein Stromversorgungsrauschen auf der Vorspannungs stromversorgungsleitung 142c wird durch dieses aus dem Widerstand R und dem Kondensator C3 gebildete Tiefpaßfilter absorbiert. Ein Stromversorgungsrauschen wird durch eine schnelle Stromänderung verursacht und ist eine Hochfrequenz komponente, und daher wird durch das Tiefpaßfilter das Stromversorgungsrauschen herausgefiltert.

Der Widerstand R ist beispielsweise aus Polysilizium gebil det und mit einer die Vorspannungsstromversorgungsleitung 142c bildenden Aluminiumzwischenverbindungsschicht elek trisch verbunden. Der Widerstand R hat zum Beispiel einen Widerstandswert in einem Bereich von mehreren kΩ bis mehreren zehn kΩ. Der Kondensator C3 ist durch einen in der ersten Ausführungsform vorstehend beschriebenen MOS-Kon densator gebildet und weist einen Kapazitätswert von mehreren hundert pF auf. Der Kondensator C3 hat etwa den selben Kapazitätswert wie der für die interne Schaltung 102 vorgesehene Kondensator C1. Folglich kann durch diesen Kon densator C3 ein während des Betriebs der Ausgangsschaltung 104 erzeugtes Stromversorgungsrauschen absorbiert werden.

Wenn auf der Stromversorgungsleitung 142b während des Be triebs der Ausgangsschaltung 104 ein Stromversorgungsrau schen erzeugt und in die Vorspannungsstromversorgungsleitung 142c übertragen wird, dann wird durch das aus dem Widerstand R und dem Kondensator C3 gebildete Tiefpaßfilter dieses Stromversorgungsrauschen gefiltert und kann verhindert wer den, daß es in den Vorspannungsversorgungsknoten VCC2 der Ausgangsschaltung 104 übertragen wird. Somit kann in der Ausgangsschaltung 104 verhindert werden, daß das während des Betriebs der Ausgangsschaltung 104 erzeugte Stromversor gungsrauschen die interne Schaltung 102 mittels der Vorspan nung VCC2 beeinflußt.

Da, wie es vorstehend beschrieben worden ist, gemäß der fünften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung die Vor- Spannungsstromversorgungsleitung separat von der Betriebs prozeßleitungsspannungsversorgungsleitung für die Ausgangs schaltung vorgesehen und für diese Vorspannungsstromversor gungsleitung das Tiefpaßfilter vorgesehen ist, kann verhin dert werden, daß das während des Betriebs der Ausgangs schaltung erzeugte Stromversorgungsrauschen die Vorspannung beeinflußt, und kann die Vorspannung in die Ausgangsschal tung 104 stabil geliefert werden. Im Ergebnis kann verhin dert werden, daß durch eine Schwankung der Vorspannung die interne Schaltung beeinflußt wird.

Da außerdem für die interne Schaltung und die Ausgangs schaltung separate Stromversorgungskontaktanschlüsse und separate Massekontaktanschlüsse vorgesehen sind, kann ver hindert werden, daß das während des Betriebs der Ausgangs schaltung erzeugte Stromversorgungsrauschen in die interne Schaltung übertragen wird.

Die sechste Ausführungsform

Fig. 14 ist eine Darstellung, die die Struktur einer Halb leitereinrichtung gemäß einer sechsten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt. Die in Fig. 14 gezeigte Struktur ist dieselbe wie diejenige, welche in Fig. 13 dar gestellt ist, außer daß sowohl für eine interne Schaltung 102 als auch für eine Ausgangsschaltung 104 ein gemeinsamer Stromversorgungskontaktanschluß 140 und ein gemeinsamer Mas sekontaktanschluß 144 vorgesehen sind, und ein entsprechen der Abschnitt ist durch dasselbe Bezugszeichen wie derjenige in Fig. 13 bezeichnet. Wenn auch in der in Fig. 14 gezeig ten Struktur die Ausgangsschaltung 104 arbeitet und auf der Stromversorgungsleitung 142b ein Stromversorgungsrauschen erzeugt wird, dann wird durch das aus dem Widerstand R und dem Kondensator C3 gebildete Tiefpaßfilter das in die Vor spannungsstromversorgungsleitung 142c übertragene Stromver sorgungsrauschen absorbiert und der Spannungspegel der Vor spannung VCC2 für die Ausgangsschaltung 104 auf einem kon stanten Spannungspegel stabil gehalten, ohne durch dieses Stromversorgungsrauschen beeinflußt zu werden. Selbst wenn das Stromversorgungsrauschen auf der Stromversorgungsleitung 142b in die Stromversorgungsleitung 142a der internen Schal tung 102 mittels des Kontaktanschlusses 140 übertragen wird, dann wird durch den Kondensator C1 dieses Stromversorgungs rauschen absorbiert.

Selbst wenn folglich im Falle der sechsten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung auf der Stromversorgungsleitung während des Betriebs der Ausgangsschaltung ein Stromversor gungsrauschen erzeugt wird, kann durch das Tiefpaßfilter das Stromversorgungsrauschen sicher gefiltert und die Vorspan nung auf einem konstanten Spannungspegel gehalten werden, so daß verhindert werden kann, daß das während des Betriebs der Ausgangsschaltung erzeugte Stromversorgungsrauschen die in terne Schaltung 102 beeinflußt, wie im Fall der fünften Aus führungsform.

Die siebente Ausführungsform

Fig. 15 ist eine Darstellung, die die Struktur eines Haupt teils einer Halbleitereinrichtung gemäß einer siebenten Aus führungsform der vorliegenden Erfindung zeigt. In der in Fig. 15 gezeigten Struktur sind für eine interne Schaltung 102 ein Stromversorgungskontaktanschluß 140a und ein Masse kontaktanschluß 144a vorgesehen und sind für eine Ausgangs schaltung 104 separat von diesen Kontaktanschlüssen 140a und 144a ein Stromversorgungskontaktanschluß 140b und ein Masse kontaktanschluß 144b vorgesehen. Wie im Fall der in Fig. 13 gezeigten Struktur empfängt die interne Schaltung 102 mit tels einer Stromversorgungsleitung 142a als die eine Be triebsstromversorgungsspannung eine Stromversorgungsspannung VCC aus dem Stromversorgungskontaktanschluß 140a und mittels einer Masseleitung 146a als die andere Stromversorgungsspan nung eine Massespannung GND aus dem Massekontaktanschluß 144a. Die Ausgangsschaltung 104 empfängt mittels einer Stromversorgungsleitung 142b als die eine Betriebsstromver sorgungsspannung VCC1 die Stromversorgungsspannung VCC aus dem Stromversorgungskontaktanschluß 140b und mittels einer Masseleitung 146b als die andere Betriebsströmversorgungs spannung die Massespannung GND aus dem Massekontaktanschluß 144b.

Eine Vorspannungsstromversorgungsleitung 142c zum Übertragen der Stromversorgungsspannung VCC als Vorspannung zum Absor bieren des Rauschens ist für die Ausgangsschaltung 104 vor gesehen. Ein Tiefpaßfilter ist für die Vorspannungsstromver sorgungsleitung 142c vorgesehen, wie zum Beispiel im Fall der in Fig. 13 gezeigten Struktur. Dieses Tiefpaßfilter enthält einen in die Vorspannungsstromversorgungsleitung 142c eingefügten Widerstand R und einen zwischen der Vor spannungsstromversorgungsleitung 142c und der Masseleitung 146a (oder dem Massekontaktanschluß 144a) für die interne Schaltung 102 geschalteten Kondensator C3.

Wenn die Ausgangsschaltung 104 arbeitet und auf der Strom versorgungsleitung 142b ein Stromversorgungsrauschen erzeugt wird, dann wird das Stromversorgungsrauschen gefiltert und durch das aus dem Widerstand R und dem Kondensator C3 gebil dete Tiefpaßfilter absorbiert und die Vorspannung VCC2 auf einem vorgeschriebenen Spannungspegel gehalten. Selbst wenn auf der Masseleitung 146b während des Betriebs der Ausgangs schaltung 104 ein Stromversorgungsrauschen erzeugt und das Potential der Massespannung GND auf der Masseleitung 146b vergrößert wird, sind in diesem Fall der Massekontaktan schluß 144b und der Massekontaktanschluß 144a separat vor gesehen und kann daher verhindert werden, daß das auf der Masseleitung 146b erzeugte Stromversorgungsrauschen mittels des das Tiefpaßfilter bildenden Kondensators C3 auf die Vorspannungsstromversorgungsleitung 142c rückgekoppelt wird. Wenn folglich auf einer beliebigen der Stromversorgungslei tung 142b und der Masseleitung 146b während des Betriebs der Ausgangsschaltung 104 ein Stromversorgungsrauschen erzeugt wird, dann kann das Stromversorgungsrauschen gefiltert und durch dieses Tiefpaßfilter (den Widerstand R und den Konden sator C3) absorbiert und die Vorspannung VCC2 auf einem kon stanten Spannungspegel stabil gehalten werden.

Da außerdem die Stromversorgungsleitung 142b und die Masse leitung 146b voneinander wechselstrommäßig getrennt sind, kann verhindert werden, daß das während des Betriebs der Ausgangsschaltung 104 erzeugte Stromversorgungsrauschen zwi schen der Stromversorgungsleitung 142b und der Masseleitung 146b übertragen wird.

Wie es vorstehend beschrieben worden ist, sind gemäß der siebten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung für die interne Schaltung und die Ausgangsschaltung Stromversor gungskontaktanschlüsse und Massekontaktanschlüsse separat vorgesehen, ist in der Vorspannungsstromversorgungsleitung zum Übertragen der Vorspannung in die Ausgangsschaltung ein Tiefpaßfilter vorgesehen und ist zwischen der Vorspannungs stromversorgungsleitung und der Masseleitung für die interne Schaltung der Kondensator des Tiefpaßfilters geschaltet, und daher kann verhindert werden, daß das Stromversorgungsrau schen die Vorspannung beeinflußt, selbst wenn auf der Masse leitung während des Betriebs der Ausgangsschaltung ein Stromversorgungsrauschen erzeugt wird.

Da außerdem die Stromversorgungsleitung und die Masseleitung für die Ausgangsschaltung voneinander wechselstrommäßig ge trennt sind, können Wirkungen erreicht werden, die denen in der ersten Ausführungsform ähnlich sind.

Die achte Ausführungsform

Fig. 16 ist eine Darstellung, die die Struktur eines Haupt teils einer Halbleitereinrichtung gemäß einer achten Ausfüh rungsform der vorliegenden Erfindung zeigt. In der in Fig. 16 gezeigten Struktur sind sowohl für eine interne Schaltung 102 als auch für eine Ausgangsschaltung 104 ein gemeinsamer Stromversorgungskontaktanschluß 140 und ein gemeinsamer Mas sekontaktanschluß 144 vorgesehen. Die interne Schaltung 102 empfängt mittels einer Stromversorgungsleitung 142a eine Stromversorgungsspannung VCC aus dem Stromversorgungskon taktanschluß 140 und mittels einer Masseleitung 146a eine Massespannung GND aus dem Massekontaktanschluß 144. Die Aus gangsschaltung 104 empfängt mittels einer Stromversorgungs leitung 142b als die eine Betriebsstromversorgungsspannung VCC1 die Stromversorgungsspannung VCC aus dem Stromversor gungskontaktanschluß 140 und mittels einer Masseleitung 146b als die andere Betriebsstromversorgungsspannung die Masse spannung GND aus dem Massekontaktanschluß 144. Eine Vor spannungsstromversorgungsleitung 142c zum Übertragen einer Vorspannung zum Absorbieren des Rauschens für die Ausgangs schaltung 104 ist separat von der Stromversorgungsleitung 142b vorgesehen.

Die in Fig. 16 gezeigte Struktur unterscheidet sich dadurch von jener, die in Fig. 14 dargestellt ist, daß ein Konden sator C3, der ein in der Vorspannungsstromversorgungsleitung 142c vorgesehenes Tiefpaßfilter bildet, zwischen der Vor spannungsstromversorgungsleitung und einem separat von dem Massekontaktanschluß 144 vorgesehenen Kontaktanschluß 144c geschaltet ist. Ein Widerstand R ist in die Vorspannungs stromversorgungsleitung 142c eingefügt. Der das Tiefpaß filter bildende Kondensator C3 ist zwischen der Vorspan nungsstromversorgungsleitung 142c und dem separat von dem Massekontaktanschluß 144 vorgesehenen Massekontaktanschluß 144c zum Liefern der Massespannung GND als die andere Be triebsstromversorgungsspannung geschaltet. Selbst wenn folglich auf der Masseleitung 146b während des Betriebs der Ausgangsschaltung 104 ein Stromversorgungsrauschen erzeugt und der Spannungspegel der Massespannung GND vergrößert wird, wird durch dieses Stromversorgungsrauschen dieser Kon densator C3 nicht beeinflußt und kann daher verhindert wer den, daß das Stromversorgungsrauschen auf der Masseleitung 146b die Vorspannung VCC2 der Ausgangsschaltung 104 beein flußt. Wenn die Ausgangsschaltung 104 arbeitet und auf der Stromversorgungsleitung 142b ein Stromversorgungsrauschen erzeugt wird, dann wird durch das aus dem Kondensator C3 und dem Widerstand R gebildete Tiefpaßfilter das Stromversor gungsrauschen absorbiert und die Wirkung des Stromversor gungsrauschens auf die Vorspannung VCC2 ähnlich unterdrückt.

Folglich können gemäß der achten Ausführungsform der vorlie genden Erfindung außer den Wirkungen, die durch die in Fig. 14 gezeigte Struktur der sechsten Ausführungsform erreicht werden, die folgenden Wirkungen erreicht werden. Insbesonde re ist außer dem Kontaktanschluß zum Liefern der Betriebs stromversorgungsspannung der für das Tiefpaßfilter vorgese hene Kontaktanschluß vorgesehen und zwischen dem für das Tiefpaßfilter vorgesehenen Kontaktanschluß und der Vorspan nungsstromversorgungsleitung der das Tiefpaßfilter bildende Kondensator geschaltet, und daher kann die Vorspannung zum Absorbieren des Rauschens selbst dann auf einem konstanten Spannungspegel stabil gehalten werden, wenn auf der Masse leitung ein Stromversorgungsrauschen erzeugt wird, und kann die Vorspannung VCC2 selbst dann auf einem konstanten Span nungspegel stabil gehalten werden, wenn auf einer beliebigen der Stromversorgungsleitung und der Masseleitung während des Betriebs der Ausgangsschaltung ein Stromversorgungsrauschen erzeugt wird, so daß folglich verhindert werden kann, daß das während des Betriebs der Ausgangsschaltung erzeugte Stromversorgungsrauschen die interne Schaltung beeinflußt.

Die neunte Ausführungsform

Fig. 17 ist eine Darstellung, die die Struktur eines Haupt teils einer Halbleitereinrichtung gemäß einer neunten Aus führungsform der vorliegenden Erfindung zeigt. In der in Fig. 17 gezeigten Struktur sind separat von einem Stromver sorgungskontaktanschluß 140a und einem Massekontaktanschluß 144a für eine interne Schaltung 102 ein Stromversorgungskon taktanschluß 140b und ein Massekontaktanschluß 144b für eine Ausgangsschaltung 104 vorgesehen. Die interne Schaltung 102 empfängt mittels einer Stromversorgungsleitung 142a als die eine Betriebsstromversorgungsspannung eine Stromversorgungs spannung VCC aus dem Stromversorgungskontaktanschluß 140a und mittels einer Masseleitung 146a als die ändere Betriebs stromversorgungsspannung eine Massespannung GND aus dem Mas sekontaktanschluß 144a. Ein Kondensator C1 ist zwischen der Stromversorgungsleitung 142a und der Masseleitung 146a ge schaltet.

Die Ausgangsschaltung 104 empfängt mittels einer Stromver sorgungsleitung 142b als die eine Betriebsstromversorgungs spannung VCC1 die Stromversorgungsspannung VCC aus dem Stromversorgungskontaktanschluß 140b und mittels einer Mas seleitung 146b als die andere Betriebsstromversorgungsspan nung die Massespannung GND aus dem Massekontaktanschluß 144b.

Die Ausgangsschaltung 104 empfängt ferner mittels eines Tiefpaßfilters als Vorspannung zum Absorbieren des Rauschens VCC2 die Stromversorgungsspannung VCC aus einer Vorspan nungsstromversorgungsleitung 142c, die wiederum mit dem Stromversorgungskontaktanschluß 140a verbunden ist. Das Tiefpaßfilter enthält einen in die Vorspannungsstromversor gungsleitung 142c eingefügten Widerstand R und einen zwi schen der Vorspannungsstromversorgungsleitung 142c und der Masseleitung 146a geschalteten Kondensator C3.

Die Vorspannungsstromversorgungsleitung 142a ist von dem Stromversorgungskontaktanschluß 140b und dem Massekontakt anschluß 144b zum Liefern der Betriebsstromversorgungsspan nungen für die Ausgangsschaltung 104 vollständig getrennt. Selbst wenn folglich die Ausgangsschaltung 104 arbeitet und auf der Stromversorgungsleitung 142b oder der Masseleitung 146b ein Stromversorgungsrauschen erzeugt wird, kann die Vorspannungsstromversorgungsleitung 142c einen konstanten Spannungspegel stabil halten, ohne dadurch beeinflußt zu werden.

Außerdem ist in der Vorspannungsstromversorgungsleitung 142c das Tiefpaßfilter vorgesehen. Selbst wenn daher in der an den Stromversorgungskontaktanschluß 140a angelegten Spannung ein Rauschen erzeugt wird, kann durch dieses Tiefpaßfilter das Rauschen sicher absorbiert werden, so daß die Vorspan nung VCC2 mit einem konstanten Spannungspegel in die Aus gangsschaltung 104 stabil geliefert werden kann.

Da, wie es vorstehend beschrieben worden ist, gemäß der neunten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung die Vor spannungsstromversorgungsleitung verbunden ist mit dem für die interne Schaltung vorgesehenen Stromversorgungskontakt anschluß, kann die Vorspannung auf einem konstanten Pegel stabil gehalten werden, ohne durch ein während des Betriebs der Ausgangsschaltung erzeugtes Stromversorgungsrauschen be einflußt zu werden, so daß der Einfluß des Stromversorgungs rauschens während des Betriebs der Ausgangsschaltung 104 auf die interne Schaltung unterdrückt werden kann.

Die zehnte Ausführungsform

Fig. 18 ist eine Darstellung, die die Struktur eines Haupt teils einer Halbleitereinrichtung gemäß einer zehnten Aus führungsform der vorliegenden Erfindung zeigt. Die in Fig. 18 gezeigte Struktur unterscheidet sich dadurch von der jenigen, welche in Fig. 17 dargestellt ist, daß ein Strom versorgungskontaktanschluß 140c und ein Massekontaktanschluß 144c vorgesehen sind, die einer Vorspannungsstromversor gungsleitung 142c zugeordnet sind. Ein ein Tiefpaßfilter bildender Kondensator C3 ist zwischen dem Stromversorgungs kontaktanschluß 140c und dem Massekontaktanschluß 144c, die der Vorspannungsstromversorgungsleitung 142c zugeordnet sind, geschaltet. Die in Fig. 18 gezeigte Struktur ist an sonsten dieselbe wie die, die in Fig. 17 gezeigt ist, und ein entsprechender Abschnitt ist durch dasselbe Bezugs zeichen wie derjenige in Fig. 17 bezeichnet.

Im Fall der in Fig. 18 gezeigten Struktur sind der Strom versorgungskontaktanschluß 140c und der Massekontaktanschluß 144c für die Vorspannungsstromversorgungsleitung 142c sepa rat von dem Stromversorgungskontaktanschluß 140a und dem Massekontaktanschluß 144a für die interne Schaltung und von dem Stromversorgungskontaktanschluß 140b und dem Massekon taktanschluß 144b für die Ausgangsschaltung 104 vorgesehen. Selbst wenn folglich während des Betriebs der Ausgangs schaltung 104 und der internen Schaltung 102 sich die Strom versorgungsspannung VCC oder die Massespannung GND ändern, kann in die Ausgangsschaltung 104 eine konstante Vorspannung VCC2 stabil geliefert werden, ohne durch die Spannungsände rung beeinflußt zu werden. Wenn außerdem in den Stromversor gungskontaktanschluß 140c ein Stromversorgungsrauschen über tragen wird, dann wird durch das aus dem Widerstand R und dem Kondensator C3 gebildete Tiefpaßfilter dieses Stromver sorgungsrauschen gefiltert und eine schnelle Änderung der Vorspannung VCC2 unterdrückt, so daß die Vorspannung VCC2 stabil gehalten werden kann.

Da, wie es vorstehend beschrieben worden ist, gemäß der zehnten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung der zu geordnete Stromversorgungskontaktanschluß und der zugeord nete Massekontaktanschluß dazu vorgesehen sind, um die Vor spannung zum Absorbieren des Rauschens für die Ausgangs schaltung 104 anzulegen, kann unterdrückt werden, daß ein während des Betriebs der Ausgangsschaltung erzeugtes Strom versorgungsrauschen die Vorspannung beeinflußt, und kann folglich verhindert werden, daß mittels der Vorspannung VCC2 das Rauschen in die interne Schaltung übertragen wird.

Die elfte Ausführungsform

Fig. 19 ist eine Darstellung, die die Struktur eines Haupt teils einer Halbleitereinrichtung gemäß einer elften Ausfüh rungsform der vorliegenden Erfindung zeigt. In Fig. 19 emp fängt eine interne Schaltung 102 mittels einer Stromversor gungsleitung 142a als die eine Betriebsstromversorgungsspan nung eine Stromversorgungsspannung VCC aus einem Stromver sorgungskontaktanschluß 140a und mittels einer Masseleitung 146a als die andere Betriebsstromversorgungsspannung eine Massespannung GND aus einem Massekontaktanschluß 144a. Ein Kondensator C1 ist zwischen der Stromversorgungsleitung 142a und der Masseleitung 146a geschaltet.

Eine Ausgangsschaltung 104 empfängt mittels einer Stromver sorgungsleitung 142b als die eine Betriebsstromversorgungs spannung VCC1 die Stromversorgungsspannung VCC aus einem separat von dem Stromversorgungskontaktanschluß 140a vorge sehenen Stromversorgungskontaktanschluß 140b und eine Vor spannung zum Absorbieren des Rauschens VCC2 und empfängt mittels einer Masseleitung 146b als die andere Betriebs stromversorgungsspannung die Massespannung GND aus einem separat von dem Massekontaktanschluß 144a vorgesehenen Mas sekontaktanschluß 144b. Ein Kondensator C4 ist zwischen einem Knoten NB auf der Stromversorgungsleitung 142b und einem Knoten NC auf der Masseleitung 146b geschaltet. Außerdem ist zwischen dem Knoten NB und dem Stromversor gungskontaktanschluß 140b ein Widerstand R1 vorgesehen und zwischen dem Knoten NO und dem Massekontaktanschluß 144b ein Widerstand R2 geschaltet. Jeder der Widerstände R1 und R2 weist einen Widerstandswert von mehreren kΩ auf. Der Konden sator C4 hat einen Kapazitätswert von mehreren hundert pF.

Im Fall der in Fig. 19 gezeigten Struktur bilden der Kon densator C4 und der Widerstand R1 ein Tiefpaßfilter für ein aus der Stromversorgungsleitung 142b übertragenes Stromver sorgungsrauschen und dienen der Kondensator C4 und der Widerstand R2 als Tiefpaßfilter für ein aus der Masseleitung 146b übertragenes Stromversorgungsrauschen.

Wenn während des Betriebs der Ausgangsschaltung 104 das Po tential auf der Stromversorgungsleitung 142b verkleinert wird, dann wird die Verkleinerung des Potentials an dem Knoten NB nicht in den Stromversorgungskontaktanschluß 140b übertragen. Wenn die Verkleinerung des Potentials am Knoten NB mittels des Kondensators C4 in den Knoten NC übertragen wird, dann wird durch das aus dem Kondensator C4 und dem Widerstand R2 gebildete Tiefpaßfilter die Verkleinerung des Potentials gefiltert und nicht in den Massekontaktanschluß 144b übertragen.

Wenn die Ausgangsschaltung 104 einen Entladungsbetrieb aus führt und der Potentialpegel der Massespannung GND auf der Masseleitung 146b vergrößert wird, dann wird durch das aus dem Kondensator C4 und dem Widerstand R2 gebildete Tiefpaß filter die Zunahme des Potentials des Knotens NC gefiltert und nicht in den Stromversorgungskontaktanschluß 140b über tragen. Selbst wenn außerdem durch den Kondensator C4 gemäß der Zunahme des Potentials des Knotens NC das Potential des Knotens NB vergrößert wird, wird durch das aus dem Wider stand R1 und dem Kondensator C4 gebildete Tiefpaßfilter die Übertragung dieses Stromversorgungsrauschens in den Strom versorgungskontaktanschluß 140b verhindert.

Folglich wird verhindert, daß ein während des Betriebs der Ausgangsschaltung 104 erzeugtes Stromversorgungsrauschen in den Stromversorgungskontaktanschluß 140b und den Massekon taktanschluß 144b übertragen wird und die interne Schaltung 102 beeinflußt. Insbesondere sind separat von den Kontakt anschlüssen 140b und 144b für die Ausgangsschaltung 104 die Kontaktanschlüsse 140a und 144a für die interne Schaltung vorgesehen, wodurch verhindert werden kann, daß ein während des Betriebs der Ausgangsschaltung 104 erzeugtes Stromver sorgungsrauschen in den Stromquellenversorgungskontaktan schluß der internen Schaltung 102 übertragen wird.

Da, wie es vorstehend beschrieben worden ist, gemäß der elften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung für die Ausgangsschaltung und die interne Schaltung separate Strom quellenversorgungskontaktanschlüsse vorgesehen sind und zwi schen den Stromquellenversorgungskontaktanschlüssen und den Stromquellenversorgungsknoten der Ausgangsschaltung entspre chende Tiefpaßfilter vorgesehen sind, um ein in der Aus gangsschaltung erzeugtes Stromversorgungsrauschen zu absor bieren, kann verhindert werden, daß das während des Betriebs der Ausgangsschaltung erzeugte Stromversorgungsrauschen in die Stromquellenversorgungsleitung der internen Schaltung übertragen wird.

Die zwölfte Ausführungsform

Fig. 20 ist eine Darstellung, die die Struktur eines Haupt teils einer Halbleitereinrichtung gemäß einer zwölften Aus führungsform der vorliegenden Erfindung zeigt. Die in Fig. 20 gezeigte Struktur unterscheidet sich nur dadurch von der jenigen, welche in Fig. 19 dargestellt ist, daß für eine interne Schaltung 102 und eine Ausgangsschaltung 104 ein gemeinsamer Stromversorgungskontaktanschluß 140 und ein ge meinsamer Massekontaktanschluß 144 vorgesehen sind, und die entsprechenden Abschnitte sind durch dieselben Bezugszeichen wie in Fig. 19 bezeichnet. Wie in Fig. 20 gezeigt, ist in dem Fall, in dem für die interne Schaltung 102 und die Aus gangsschaltung 104 der gemeinsame Stromversorgungskontakt anschluß 140 und der gemeinsame Massekontaktanschluß 144 vorgesehen sind, für jede einer Stromversorgungsleitung 142b und einer Masseleitung 146b ein Tiefpaßfilter vorgesehen, wodurch durch das Tiefpaßfilter ein in der Stromversorgungs leitung 142b oder der Masseleitung 146b während des Betriebs der Ausgangsschaltung 104 erzeugtes Stromversorgungsrauschen absorbiert wird, so daß unterdrückt werden kann, daß das Stromversorgungsrauschen in die Stromversorgungsleitung 142a oder die Masseleitung 146a der internen Schaltung 102 mit tels der Kontaktanschlüsse 140 und 144 übertragen wird, wo durch sich ein stabiler Betrieb der internen Schaltung 102 ergibt.

Die dreizehnte Ausführungsform

Fig. 21 ist eine schematische Darstellung, die die Struktur einer Halbleitereinrichtung gemäß einer dreizehnten Ausfüh rungsform der vorliegenden Erfindung zeigt. In Fig. 21 ist für eine interne Schaltung 102 und eine Ausgangsschaltung 104 eine gemeinsame VBB-Erzeugungsschaltung 200 zum Anlegen einer Vorspannung VBB an ein Substratgebiet vorgesehen. Die se VBB-Erzeugungsschaltung 200 enthält einen Oszillator 200a zum Erzeugen eines Taktsignals, das sich zwischen einem H- Pegel (dem Pegel einer Stromversorgungsspannung VCC) und einem L-Pegel (einer Massespannung GND) ändert, einen La dungspumpkondensator 200b zum Ausführen eines Ladungspumpbe triebs gemäß dem aus dem Oszillator 200a ausgegebenen Takt signal, um das Potential an einem Knoten ND zu ändern, einen Klemm-n-Kanal-MOS-Transistor 200c zum Klemmen des Potentials am Knoten ND von einem H-Pegel auf den Pegel einer Schwel lenspannung Vth, einen Ausgangs-n- Kanal -MOS-Transistor 200d zum Übertragen der Vorspannung VBB in die interne Schaltung 102 mittels einer Substratvorspannungsübertragungsleitung 201a gemäß dem Potential am Knoten ND und einen Ausgangs-n- Kanal -MOS-Transistor 200e zum Übertragen der negativen Vor spannung VBB in die Ausgangsschaltung 104 mittels einer Vor- Spannungsübertragungsleitung 201b gemäß dem Potential am Knoten ND.

Der MOS-Transistor 200c hat sein Gate und seinen einen Lei tungsanschluß verbunden mit dem Knoten ND und seinen anderen Leitungsanschluß verbunden mit einem Masseknoten. Der Aus gangs-MOS-Transistor 200d hat sein Gate und seinen einen Leitungsknoten verbunden mit der Vorspannungsübertragungs leitung 201a und seinen anderen Leitungsknoten verbunden mit dem Knoten ND. Der Ausgangs-MOS-Transistor 200e hat sein Gate und seinen einen Leitungsknoten verbunden mit der Vor spannungsübertragungsleitung 201b und seinen anderen Lei tungsansschluß verbunden mit dem Knoten ND.

Wenn das aus dem Oszillator 200a ausgegebene Taktsignal auf einem H-Pegel ist, dann wird durch den Ladungspumpkondensa tor 200b das Potential am Knoten ND auf einen "H"-Pegel ge bracht. Wenn das Potential am Knoten ND den H-Pegel er reicht, wird der MOS-Transistor 200c leitend gemacht und nimmt das Potential am Knoten ND auf den Potentialpegel der Schwellenspannung Vth des MOS-Transistors 200c ab. Das Po tential am Knoten ND ist auf einem positiven Potentialpegel, und die MOS-Transistoren 200d und 200e sind in einen rück wärts vorgespannten Zustand gezwungen und ausgeschaltet.

Wenn das aus dem Oszillator 200a ausgegebene Taktsignal auf einen L-Pegel abnimmt, dann nimmt durch den Ladungspumpkon densator 200b das Potential am Knoten ND auf einen Pegel Vth - VCC ab. Die MOS-Transistoren 200d und 200e werden als Reaktion auf die Abnahme des Potentials am Knoten ND leitend gemacht, und die entsprechenden Potentiale auf den Vorspan nungsübertragungsleitungen 201a und 201b nehmen ab. Wenn der Potentialunterschied zwischen den Vorspannungsübertragungs leitungen 201a und 201b und dem Knoten ND ebensogroß wie oder kleiner als die Schwellenspannung Vth der entsprechen den MOS-Transistoren 200d und 200e ist, werden die MOS-Tran sistoren 200d und 200e ausgeschaltet. Wenn dieser Betrieb wiederholt wird, nehmen die entsprechenden Potentiale auf den Vorspannungsübertragungsleitungen 201a und 201b schließ lich auf einen Potentialpegel "2 · Vth - VCC" ab.

Bei der in Fig. 21 gezeigten Struktur sind die Vorspan nungsübertragungsleitung 201b zum Übertragen der Vorspannung VBB in die Ausgangsschaltung 104 und die Vorspannungsüber tragungsleitung 201a zum Übertragen der Substratvorspannung VBB in die interne Schaltung 102 separat vorgesehen. Selbst wenn folglich die Ausgangsschaltung 104 arbeitet und ihre Vorspannung VBB sich ändert, wird die Änderung der Vorspan nung VBB in der Ausgangsschaltung 104 nicht übertragen und kann die Vorspannung VBB der internen Schaltung 102 stabil gehalten werden.

Wie es vorstehend beschrieben worden ist, sind gemäß der dreizehnten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung für die interne Schaltung und die Ausgangsschaltung separate Vorspannungsübertragungsleitungen vorgesehen, und selbst wenn daher die Substratvorspannung der Ausgangsschaltung sich während ihres Betriebs ändert, wird der Einfluß der Änderung auf die Vorspannung der internen Schaltung unter drückt.

Die vierzehnte Ausführungsform

Fig. 22 ist eine Darstellung, die die Gesamtstruktur einer Halbleitereinrichtung gemäß einer vierzehnten Ausführungs form der vorliegenden Erfindung zeigt. In Fig. 22 ist mit tels eines Tiefpaßfilters 210 eine Substratvorspannung VBB aus einer VBB-Erzeugungsschaltung 200 an eine Ausgangsschal tung 104 angelegt. Dieses Tiefpaßfilter 210 ist in der Nähe der Ausgangsschaltung 104 vorgesehen. Die Substratvorspan nung VBB aus der VBB-Erzeugungsschaltung 200 ist mittels einer Vorspannungsübertragungsleitung 201 direkt an die in terne Schaltung 102 angelegt, ohne durch das Tiefpaßfilter 210 hindurch zu gehen.

Das Tiefpaßfilter 210 enthält Widerstandselemente 210a und 210b, die miteinander in Reihe geschaltet sind, und einen Kondensator 210c, der zwischen einem Stromquellenversor gungsknoten und einem Verbindungsknoten zwischen den Wider ständen 210a und 210b geschaltet ist. Die in die eine Elek trode des Kondensators 210c gelieferte Stromquellenversor gungsspannung kann eine Stromversorgungsspannung Vcc oder eine Massespannung GND sein. Außerdem kann die Vorspannungs übertragungsleitung 201 eine einzelne Zwischenverbindungs leitung sein oder für die Ausgangsschaltung 104 und die in terne Schaltung 102 separat vorgesehen sein, wie in Fig. 21 gezeigt. Wenn die Ausgangsschaltung 104 arbeitet und ein Stromversorgungsrauschen erzeugt wird, dann wird durch die kapazitive Kopplung zwischen einer P-Wanne und einem Stör stellengebiet (der P-Wanne 113d und dem Störstellengebiet 119, die in den Fig. 4B und 4C gezeigt sind) in einem Substratgebiet das Substratpotential geändert. Selbst wenn jedoch in der Ausgangsschaltung 104 das Substratpotential sich ändert und auch die Vorspannung VBB sich ändert, wird durch das mittels des Tiefpaßfilters 210 ausgeführte Filtern verhindert, daß die Änderung der Vorspannung in die interne Schaltung 102 übertragen wird. Außerdem wird die Substrat vorspannung aus der VBB-Erzeugungsschaltung 200 mittels des Tiefpaßfilters 210 in die Ausgangsschaltung 104 geliefert, wodurch die Substratvorspannung in das Substratgebiet der Ausgangsschaltung 104 stabil geliefert werden kann. Folglich wird durch die stabil gelieferte Substratvorspannung VBB ein während des Betriebs der Ausgangsschaltung 104 erzeugtes Stromversorgungsrauschen absorbiert und eine Schwankung des Substratpotentials in der Ausgangsschaltung 104 unterdrückt. Somit wird verhindert, daß durch das Halbleitersubstrat 120 hindurch (siehe Fig. 4B und 4C) in ein Substratgebiet, in dem die interne Schaltung 102 gebildet ist, die Potential schwankung im Substratgebiet der Ausgangsschaltung 104 über tragen wird und ein während des Betriebs der Ausgangsschal tung 104 erzeugtes Stromversorgungsrauschen die interne Schaltung 102 beeinflußt. Selbst wenn außerdem auf der Vor spannungsübertragungsleitung 201 ein Rauschen erzeugt wird, wird durch das Tiefpaßfilter 210 das Rauschen gefiltert und nicht in die Ausgangsschaltung 104 übertragen und kann die Substratvorspannung VBB der Ausgangsschaltung 104 immer auf einem vorgeschriebenen Potentialpegel stabil gehalten wer den. Somit wird verhindert, daß das Rauschen in das Sub stratgebiet der Ausgangsschaltung 104 übertragen wird, und folglich eine Änderung der Stromquellenversorgungsspannung der Ausgangsschaltung 104 durch das Rauschen unterdrückt.

Es sei angemerkt, daß die in Fig. 22 gezeigte Struktur in Kombination mit einer beliebigen der ersten bis dreizehnten vorstehend beschriebenen Ausführungsform verwendet werden kann, solange in der Nähe der Ausgangsschaltung 104 das Tiefpaßfilter 210 zum Stabilisieren der Substratvorspannung VBB vorgesehen ist.

Wie es vorstehend beschrieben worden ist, ist gemäß der vierzehnten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung in der Nähe der Ausgangsschaltung 104 ein Tiefpaßfilter vorge sehen, und selbst wenn daher in dem Substratgebiet der Aus gangsschaltung 104 während ihres Betriebs ein Rauschen er zeugt wird, wird verhindert, daß das Rauschen in das Sub stratgebiet der internen Schaltung 102 übertragen wird. Außerdem ermöglicht das Vorsehen des Tiefpaßfilters, die Vorspannung in das Substratgebiet der Ausgangsschaltung stabil zu liefern. Selbst wenn folglich während des Betriebs der Ausgangsschaltung ein Stromversorgungsrauschen erzeugt wird, kann das Potential in dem Substratgebiet auf einem vorgeschriebenen Potentialpegel stabil gehalten werden und wird verhindert, daß mittels des Substratgebiets das Strom versorgungsrauschen in die interne Schaltung übertragen wird.

Die fünf zehnte Ausführungsform

Fig. 23 ist eine schematische Darstellung, die die Gesamt struktur einer Halbleitereinrichtung gemäß einer fünfzehnten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt. In der in Fig. 23 gezeigten Struktur ist für eine Ausgangsschaltung 104 eine VBB-Erzeugungsschaltung 202a und für eine interne Schaltung 102 eine VBB-Erzeugungsschaltung 202b vorgesehen. Das Vorsehen der separaten VBB-Erzeugungsschaltungen 202a und 202b für die Ausgangsschaltung 104 und die interne Schaltung 102, wie in Fig. 23 gezeigt, ermöglicht eine Stabilisierung der Substratvorspannung der Ausgangsschaltung 104. Selbst wenn während des Betriebs der Ausgangsschaltung 104 ein Stromversorgungsrauschen erzeugt wird, wird eine Änderung des Potentials in dem Substratgebiet der Ausgangs schaltung 104 unterdrückt. Folglich wird verhindert, daß aus der Ausgangsschaltung 104 durch ein Substratgebiet der Halb leitereinrichtung hindurch in die interne Schaltung 102 das Rauschen übertragen wird, und kann verhindert werden, daß ein während des Betriebs der Ausgangsschaltung 104 erzeugtes Stromversorgungsrauschen die interne Schaltung 102 beein flußt. Wenn außerdem in dem Substratgebiet der Ausgangs schaltung 104 während ihres Betriebs ein Rauschen erzeugt wird, dann wird durch die für die Ausgangsschaltung 104 vor gesehene VBB-Erzeugungsschaltung 202a ein derartiges Rau schen absorbiert. Wenn folglich in der Substratvorspannung VBB in der Ausgangsschaltung 104 ein Rauschen erzeugt wird, dann wird verhindert, daß das Rauschen in das Substratgebiet der internen Schaltung 102 übertragen wird.

Wie es vorstehend beschrieben worden ist, sind gemäß der fünfzehnten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung für die interne Schaltung und die Ausgangsschaltung separate VBB- Erzeugungsschaltungen vorgesehen, wodurch die Substrat vorspannung der Ausgangsschaltung stabilisiert werden kann und verhindert werden kann, daß ein während des Betriebs der Ausgangsschaltung erzeugtes Stromversorgungsrauschen die in terne Schaltung beeinflußt.

Die sechzehnte Ausführungsform

Fig. 24 ist eine schematische Darstellung, die die Struktur eines Hauptteils einer Halbleitereinrichtung gemäß einer sechzehnten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt. Die in Fig. 24 gezeigte Struktur unterscheidet sich nur dadurch von derjenigen, welche in Fig. 23 dargestellt ist, daß zwischen einer Ausgangsschaltung 104 und einer VBB- Erzeugungsschaltung 202a ein Tiefpaßfilter 212 vorgesehen ist. Dieses Tiefpaßfilter 212 filtert eine aus der VBB-Er zeugungsschaltung 202a erzeugte Substratvorspannung und überträgt die sich ergebende Spannung in die Ausgangsschal tung 104. Selbst wenn folglich aus der VBB-Erzeugungsschal tung 202a ein Rauschen erzeugt wird, wird durch das Tiefpaß filter 212 das Rauschen gefiltert und wird verhindert, daß es in ein Substratgebiet der Ausgangsschaltung 104 übertra gen wird. Somit kann das Substratpotential der Ausgangs schaltung 104 stabil gehalten werden und wird eine Schwan kung des Substratpotentials aufgrund eines Stromversorgungs rauschens während des Betriebs der Ausgangsschaltung 104 ab sorbiert, so daß verhindert werden kann, daß mittels des Halbleitersubstrats das Stromversorgungsrauschen die interne Schaltung 102 beeinflußt. Da außerdem durch das Tiefpaßfil ter 212 eine schnelle Änderung (infolge des Einflusses eines bestimmten Rauschens) der Substratvorspannung in dem Sub stratgebiet der Ausgangsschaltung 104 verhindert wird, kann eine Übertragung des Rauschens infolge der Änderung der Sub stratvorspannung mittels des Halbleitersubstrats in die in terne Schaltung 102 unterdrückt werden.

Da, wie es vorstehend beschrieben worden ist, gemäß der sechzehnten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung im Ausgangsabschnitt der für die Ausgangsschaltung vorgesehenen VBB-Erzeugungsschaltung ein Tiefpaßfilter vorgesehen ist, kann die Substratvorspannung der Ausgangsschaltung stabili siert werden und wird in ihrem Substratgebiet ein während des Betriebs der Ausgangsschaltung 104 erzeugtes Stromver sorgungsrauschen absorbiert, so daß verhindert werden kann, daß das Stromversorgungsrauschen die interne Schaltung be einflußt.

Bei den in den Fig. 21 bis 24 gezeigten Strukturen kann in dem Fall, daß die vorliegende Erfindung bei einem in ternen Puffer verwendet wird, anstelle der VBB-Erzeugungs schaltung eine Schaltung zum Erzeugen einer internen großen Spannung VPP (mit einem Spannungspegel, der größer als der der internen Betriebsstromversorgungsspannung ist) verwendet sein (wenn der interne Puffer eine CMOS-Struktur hat und an sein Substratgebiet eine große Spannung angelegt ist).

Die Fig. 25A und 25B zeigen die Struktur einer Modifika tion der Ausgangsschaltung. Fig. 25A zeigt eine Quer schnittsstruktur der Ausgangsschaltung, und Fig. 25B ist eine Darstellung, die ihre elektrisch äquivalente Schaltung zeigt.

In Fig. 25A ist in einer in einem oberen Abschnitt eines P- Typ-Halbleitersubstrats 302 gebildeten P-Wanne 302 die Aus gangsschaltung gebildet. Eine N-Wanne 303 ist ferner auf einer Oberfläche der P-Wanne 302 gebildet. In einem Abstand voneinander sind auf einer Oberfläche der N-Wanne 303 P⁺- Störstellengebiete 305a und 305b gebildet, und zwischen den Störstellengebieten 305a und 305b ist auf der Oberfläche der N-Wanne 303 mit einem (nicht dargestellten) Gateisolierfilm dazwischen eine Gateelektrodenschicht 306 gebildet. Die N- Wanne 303 empfängt mittels eines N⁺-Störstellengebiets 304 eine Vorspannung VCC2. Das P⁺-Störstellengebiet 305a emp fängt eine Stromversorgungsspannung VCC1.

In einem Abstand voneinander sind auf der Oberfläche der P- Wanne 302 N⁺-Störstellengebiete 307a und 307b gebildet. Eine Gateelektrodenschicht 308 ist zwischen den Störstellenge bieten 307a und 307b auf der P-Wanne 302 mit einem (nicht dargestellten) Gateisolierfilm dazwischen gebildet. Außerdem empfängt die P-Wanne 302 eine Substratvorspannung VBB mit tels eines P⁺-Störstellengebiets 309, das so gebildet ist, daß es die P-Wanne 302 umgibt. Ein N⁺-Störstellengebiet 307a empfängt eine Massespannung GND. Ein P⁺-Störstellengebiet 305b ist mit dem N⁺-Störstellengebiet 307b mittels einer Zwischenverbindung verbunden.

Die in Fig. 25A gezeigte Ausgangsschaltung hat eine CMOS- Struktur, die durch einen p-Kanal-MOS-Transistor PQ und einen n-Kanal-MOS-Transistor NQ gebildet ist, wie in Fig. 25B gezeigt. Wie in Fig. 25B dargestellt, empfängt das Source des p-Kanal-MOS-Transistors PQ die Stromversorgungs spannung VCC1 und das Substratgebiet desselben die Vorspan nung VCC2. Das Source des MOS-Transistors NQ empfängt die Massespannung GND, und das Substratgebiet desselben empfängt die Substratvorspannung VBB.

Auch in dem Fall der in den Fig. 25A und 25B gezeigten CMOS-Struktur kann die Anordnung der ersten bis sechzehnten vorstehend beschriebenen Ausführungsform verwendet sein. In einem derartigen Fall kann in Fig. 25A in einem Grenzgebiet zwischen der P-Wanne 302 und dem P-Typ-Halbleitersubstrat 300, wie in Fig. 4B oder Fig. 4C gezeigt, ein N⁺-Gebiet (ein Störstellengebiet oder ein Wannengebiet) zur Rauschab sorption gebildet sein, so daß die Struktur verwendet wird, bei der an dieses das Rauschen absorbierende Gebiet die Vor spannung VCC2 angelegt ist.

Ein spezifisches Beispiel einer Halbleitereinrichtung

Fig. 26 ist eine Darstellung, die eine spezifische Struktur einer Halbleitereinrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt. Die in Fig. 26 gezeigte Halbleitereinrichtung ist durch eine System-LSI gebildet, in der auf demselben Chip eine Logik-LSI zum Ausführen einer Logikverarbeitung und eine Speicher-LSI zum Speichern von Daten gebildet ist.

In Fig. 26 enthält die Halbleitereinrichtung einen Logik verarbeitungsabschnitt und einen Speicherabschnitt. Eine gemeinsame I/O-Pufferschaltung 400 zum externen Ein geben/Ausgeben von Daten und eines Signals ist für den Logikverarbeitungsabschnitt und den Speicherabschnitt ge meinsam vorgesehen. Der Logikverarbeitungsabschnitt enthält eine Logikschaltung 402 zum Empfangen von Daten und/oder eines Signals aus der I/O-Pufferschaltung 400 und den Spei cherabschnitt, der später beschrieben wird, um eine vorge schriebene Verarbeitung auszuführen. Der Speicherabschnitt enthält ein Speicherzellarray 406 mit in Zeilen und Spalten angeordneten Speicherzellen des dynamischen Typs, eine DRAM- Steuerschaltung 404 zum Steuern des Zugriffs auf das Spei cherzellarray 406, einen Wortleitungstreiber 408 zum Treiben einer Zeile (Wortleitung) des Speicherzellarrays 406 in einen gewählten Zustand unter Steuerung der DRAM-Steuer schaltung 404 und einen Abtastverstärker 410 zum Abtasten, Verstärken und Verriegeln von Daten in einer Speicherzelle, die mit der gewählten Zeile des Speicherzellarrays 406 ver bunden ist.

Die Logikschaltung 402 kann so strukturiert sein, daß sie nur eine vorgeschriebene Logikverarbeitung an aus dem Spei cherzellarray 406 gelesenen Daten oder in dasselbe zu schreibenden Daten ausführt, und die DRAM-Steuerschaltung 404 kann so strukturiert sein, daß sie den Betrieb zum Wählen einer Speicherzelle in dem Speicherzellarray 406 ge mäß einem Adressensignal und einem Steuersignal, die mittels der I/O-Pufferschaltung 400 angelegt sind, steuert. Alterna tiv kann die Logikschaltung 402 so strukturiert sein, daß sie gemäß den Daten und dem Steuersignal, die mittels der I/O-Pufferschaltung 400 angelegt sind, eine vorgeschriebene Verarbeitung an den Daten ausführt und Schreibdaten in das Speicherzellarray 406 gemäß dem Steuersignal erzeugt und den Betrieb der DRAM-Steuerschaltung 404 gemäß dem Steuersignal steuert. Die DRAM-Steuerschaltung 404, der Wortleitungstrei ber 408 und der Abtastverstärker 410 entsprechen der in Fig. 1 gezeigten Arrayperipherieschaltung 102b, und die DRAM- Steuerschaltung 404 führt einen Betrieb zum Wählen einer Speicherzelle gemäß einem Adressensignal und Daten und einem aus der I/O-Pufferschaltung 400 oder der Logikschaltung 402 angelegten Steuersignal aus.

Der Abtastverstärker 410 enthält eine Abtastverstärkerschal tung, die entsprechend jeder Speicherzellspalte (jedem Bit leitungspaar) des Speicherzellarrays 406 vorgesehen ist. Diese Abtastverstärkerschaltung hat die Struktur eines durch kreuzweise gekoppelte MOS-Transistoren gebildeten Abtastver stärkers vom Verriegelungstyp zum Differenzverstärken des Potentials auf einer entsprechenden Spalte (einem entspre chenden Bitleitungspaar).

Ein Stromversorgungskontaktanschluß 140d ist gemeinsam für die Logikschaltung 402, die DRAM-Steuerschaltung 404 und den Wortleitungstreiber 408 vorgesehen, und ein Massekontaktan schluß 140f ist gemeinsam für die Logikschaltung 402 und die DRAM-Steuerschaltung 404 vorgesehen. Die Logikschaltung 402 empfängt die eine Betriebsstromversorgungsspannung Vcc aus dem Stromversorgungskontaktanschluß 140d mittels einer Hauptstromversorgungsleitung 142d und einer Unterstromver sorgungsleitung 142da und die Massespannung GND aus dem Mas sekontaktanschluß 140f mittels einer Masseleitung 146fa.

Die DRAM-Steuerschaltung 404 empfängt die Stromversorgungs spannung Vcc aus dem Stromversorgungskontaktanschluß 140d mittels der Hauptstromversorgungsleitung 142d und einer Unterstromversorgungsleitung 142db und die Massespannung GND aus dem Massekontaktanschluß 140f mittels einer Masseleitung 146fb. Der Wortleitungstreiber 408 empfängt die Stromversor gungsspannung Vcc aus dem Stromversorgungskontaktanschluß 140d mittels der Hauptstromversorgungsleitung 142d und einer Unterstromversorgungsleitung 142dc und eine negative Vor spannung VBB mittels einer Substratvorspannungsübertragungs leitung 201c. Ein Hochgeschwindigkeitsbetrieb der Logik schaltung 402 und der DRAM-Steuerschaltung 404 ist dadurch verwirklicht, daß diese Schaltungen mit der externen Strom versorgungsspannung Vcc (2,5 V) als die eine Betriebsstrom versorgungsspannung betrieben sind.

Wenn der Abtastverstärker 410 eine sich den Abtastverstärker teilende Struktur hat und sich zwischen den Bitleitungs paaren befindet, dann erzeugt die DRAM-Steuerschaltung 404 ein Bitleitungsisolationssignal zum Isolieren eines nichtge wählten Bitleitungspaares gegen den Abtastverstärker. Ein H- Pegel dieses Bitleitungsisolationssignals ist größer als ein H-Pegel in dem Speicherzellarray 406 gemacht (um Verluste durch die Schwellenspannung eines Isoliertransistors zu eliminieren). Daher verwendet die DRAM-Steuerschaltung 404 die Stromversorgungsspannung Vcc. Der Wortleitungstreiber 408 treibt eine gewählte Wortleitung in dem Speicherzell array 406 auf einen verstärkten Spannungspegel (um die Wir kung der Schwellenspannung eines Speicherzelltransistors zu eliminieren). Die Stromversorgungsspannung Vcc ist an den Wortleitungstreiber 408 angelegt, um diese im Vergleich zum H-Pegel (= Vd) in dem Speicherzellarray 406 größere ver stärkte Spannung zu erzeugen. Der Wortleitungstreiber 408 empfängt die negative Vorspannung VBB als die andere Be triebsstromversorgungsspannung, um zu verhindern, daß durch ein durch eine kapazitive Kopplung im Speicherzellarray 406 verursachtes Hochtreiben des Potentials von nichtgewählten Wortleitungen ein Transistor in einer nichtgewählten Spei cherzelle leitend gemacht wird, und somit zu verhindern, daß Speicherladungen herausfließen.

Ein Beispiel einer spezifischen Anordnung einer Wortlei tungstreibschaltung ist in einem strichlierten Kreis AW dar gestellt, in welchem durch n-Kanal-Treiber-MOS-Transistoren gemäß komplementären Wortleitungsbestimmungssignalen X und /X, die durch Decodieren eines Zeilenadressensignals in der DRAM-Steuerschaltung 404 erzeugt werden, eine Wortleitung WL auf einen Vcc-Pegel oder einen VBB-Pegel getrieben wird. Ein Stromversorgungskontaktanschluß 140e und ein Massekontaktan schluß 144e sind für den Abtastverstärker 410 vorgesehen. Eine Herabwandlungsschaltung 412 wandelt die Stromversor gungsspannung Vcc auf einer Stromversorgungsleitung 142e so herab, daß sie eine interne herabgewandelte Spannung Vd (1,8 V) erzeugt, und liefert mittels einer Abtastverstärker stromversorgungsleitung 143 die interne herabgewandelte Spannung Vd in den Abtastverstärker 410. Ein Schaltelement SW, das als Reaktion auf ein Steuersignal Φ leitend gemacht ist, ist zwischen der Abtastverstärkerstromversorgungslei tung 143 und der Stromversorgungsleitung 142e vorgesehen. Dieses Schaltelement SW ist leitend gemacht, wenn die Halb leitereinrichtung eingeschaltet ist, und vergrößert die in terne herabgewandelte Spannung Vd schnell. Außerdem ist vor dem Betrieb des Abtastverstärkers 410 dieses Schaltelement SW eingeschaltet und vergrößert es den Spannungspegel der Stromversorgungsspannung Vd auf der Abtastverstärkerstrom versorgungsleitung 143 und unterdrückt es eine Verkleinerung der Stromversorgungsspannung Vd während des Betriebs des Ab tastverstärkers 410, so daß der Abtastverstärker 410 so ge macht ist, daß er einen Abtastbetrieb mit großer Geschwin digkeit ausführt. Die andere Stromversorgungsspannung des Abtastverstärkers 410 ist aus dem Massekontaktanschluß 144e mittels einer Masseleitung 146e angelegt. Der Abtastverstär ker 410 treibt daher die Potentialpegel jeder entsprechenden Spalte (jeden entsprechenden Bitleitungspaares) auf die ent sprechenden Spannungspegel der Massespannung GND und der in tern herabgewandelten Spannung Vd. Die intern herabgewandel te Spannung Vd wird als die eine Stromversorgungsspannung des Abtastverstärkers 410 verwendet, und daher können die dielektrischen Durchbruchsspannungscharakteristiken eines Speicherzelltransistors gesichert werden, selbst wenn mit einer Zunahme der Speicherkapazität des Speicherzellarrays 406 eine Speicherzelle miniaturisiert worden ist.

Fig. 26A stellt eine auf den Abtastverstärker 410 bezogene Anordnung dar. In Fig. 26A ist eine für ein Paar von Bit leitungen BL und /BL (eine Spalte von Speicherzellen MC) vorgesehene Abtastverstärkerschaltung SA schematisch darge stellt. Die Abtastverstärkerschaltung SA empfängt die Strom quellenversorgungsspannungen Vd und GND mittels entsprechen der Leitungen 143 und 146e und verstärkt die Potentiale auf den Bitleitungen BL und /BL differenzmäßig, wenn sie akti viert ist. Die eine der Bitleitungen BL und /BL wird auf den Vd-Pegel und die andere auf den GND-Pegel getrieben, wenn der Abtastbetrieb beendet ist, und die Potentiale auf den Bitleitungen BL und /BL werden durch die Abtastverstärker schaltung SA während eines aktiven Zyklus gehalten. Die Stromversorgungsspannung Vd wird während des Abtastbetriebs verbraucht, und der verstärkte Pegel der Spannung Vd wird auf einen (durch die Spannungsherabwandlungsschaltung be stimmten) Normalpegel verkleinert.

Eine Einschaltrücksetzschaltung (POR-Schaltung) ermittelt das Anlegen der externen Stromversorgungsspannung Vcc, um ein Einzelimpulssignal POR zu erzeugen.

Ein Einzelimpulsgenerator empfängt ein einen Speicherzyklus festlegendes Zeilenadressenstrobesignal /RAS und erzeugt einen Einzelimpuls, wenn seit einer Aktivierung des Zeilen adressenstrobesignals /RAS eine vorbestimmte Zeit ver strichen ist. Die Ausgänge der Einschaltrücksetzschaltung (POR-Schaltung) und des Einzelimpulsgenerators sind durch ein logisches OR so verknüpft, daß sie ein Schaltsteuersi gnal Φ erzeugen.

Eine Abtastverstärkeraktivierungsschaltung (Abtastaktivie rungsschaltung) empfängt ein Ausgangssignal des Einzel impulsgenerators und das Zeilenadressenstrobesignal /RAS und erzeugt ein Abtastverstärkeraktivierungssignal, das die Ab tastverstärkerschaltung SA (den Abtastverstärker 410) mit einem vorbestimmten Timing aktiviert, nachdem aus dem Einzelimpulsgenerator ein Einzelimpuls erzeugt ist. Das Ab tastverstärkeraktivierungssignal wird aktiv gehalten, wäh rend das Zeilenadressenstrobesignal /RAS aktiv ist.

Für die Stromversorgungsleitungen 142d und 142e sind ent sprechende Entkopplungskondensatoren C5 und C6 vorgesehen.

Der Stromversorgungskontaktanschluß 140f und der Massekon taktanschluß 144f sind ausschließlich für die I/O-Puffer schaltung 400 vorgesehen. Die Stromversorgungsspannung Vcc wird aus dem Stromversorgungskontaktanschluß 140f mittels einer Stromversorgungsleitung 142f in die I/O-Pufferschal tung 400 geliefert, und die Massespannung GND wird aus dem Massekontaktanschluß 144f mittels einer Masseleitung 146f in die I/O-Pufferschaltung 400 geliefert. Ein Entkopplungskon densator ist für die Stromversorgungsleitung 142f nicht vor gesehen. Außerdem verwendet die I/O-Pufferschaltung 400 die Stromversorgungsspannung Vcc aus dem Stromversorgungskon taktanschluß 140f und die Massespannung GND aus dem Masse kontaktanschluß 144f als Betriebsstromversorgungsspannungen. Die Struktur in einer beliebigen der vorstehend beschriebe nen Ausführungsformen kann für die in der vorstehenden Aus führungsform beschriebene Vorspannung zum Absorbieren eines Rauschens (VCC2) verwendet werden.

Die I/O-Pufferschaltung 400 enthält vorzugsweise nur die letzte Stufe einer Ausgangsschaltung, die mit einem externen Stiftanschluß verbunden ist, wie in den vorstehenden Ausfüh rungsformen beschrieben, und die erste Stufe einer Eingangs schaltung ist mit einem externen Eingangsanschluß verbunden. Beim Eingeben/Ausgeben eines Datensignals kann diese Schal tung 400 einen Abschnitt enthalten, der als Reaktion auf ein Signal zum Steuern des Eingangs/Ausgangs von Daten arbeitet.

Auch in der System-LSI, wie vorstehend beschrieben, sind se parat von den Kontaktanschlüssen für die interne Schaltungs einrichtung ein Stromversorgungskontaktanschluß und ein Mas sekontaktanschluß für die I/O-Pufferschaltung 400, insbeson dere für die Ausgangsschaltung, vorgesehen und ist für die Stromversorgungsleitung der internen Schaltungseinrichtung ein Entkopplungskondensator vorgesehen, wodurch verhindert werden kann, daß ein während des Betriebs der I/O-Puffer schaltung (insbesondere der Ausgangsschaltung) erzeugtes Stromversorgungsrauschen die interne Schaltungseinrichtung beeinflußt, wodurch sich die Verwirklichung einer zuver lässigen System-LSI, die stabil arbeitet, ergibt.

Wie es vorstehend beschrieben worden ist, kann gemäß der vorliegenden Erfindung verhindert werden, daß ein während des Betriebs einer Ausgangsschaltung und einer Pufferschal tung wie beispielsweise eines internen Puffers erzeugtes Stromversorgungsrauschen eine andere interne Schaltung be einflußt.

Obwohl die vorliegende Erfindung detailliert beschrieben und dargestellt worden ist, ist es selbstverständlich, daß die selbe nur veranschaulichend und beispielhaft ist und keiner Beschränkung unterliegt, wobei der Inhalt und der Bereich der vorliegenden Erfindung nur durch die beigefügten An sprüche beschränkt sind.

Claims

1. Halbleitereinrichtung, welche umfaßt:
eine erste Stromquellenversorgungsleitung (142a; 142d, 142e) zum Übertragen eines ersten Stromversorgungspotentials;
eine zweite Stromquellenversorgungsleitung (146a; 146fb, 146fa, 146e) zum Übertragen eines zweiten Stromversorgungs potentials;
eine interne Schaltung (102; 110b, 110c; 402, 404, 408, 406, 410), die mit dem ersten Stromversorgungspotential auf der ersten Stromquellenversorgungsleitung und dem zweiten Strom versorgungspotential auf der zweiten Stromquellenversor gungsleitung entsprechend als das eine Betriebsstromversor gungspotential und das andere Betriebsstromversorgungspo tential arbeitet, wobei sie ein angelegtes Signal zum Aus geben verarbeitet;
einen Kondensator (C1; C5, C6), der einen bedeutsamen Kapa zitätswert hat und zwischen der ersten Stromquellenversor gungsleitung und der zweiten Stromquellenversorgungsleitung geschaltet ist;
eine separat von der ersten Stromquellenversorgungsleitung vorgesehene dritte Stromquellenversorgungsleitung (142b; 142f) zum Übertragen des ersten Stromversorgungspotentials;
eine vierte Stromquellenversorgungsleitung (146b; 146f) zum Übertragen des zweiten Stromversorgungspotentials, die sepa rat von der zweiten Stromquellenversorgungsleitung vorgese hen ist und im wesentlichen in einen mit der dritten Strom quellenversorgungsleitung wechselstrommäßig nicht gekoppel ten Zustand gebracht ist; und
eine Pufferschaltung, die mit dem ersten Stromversorgungspo tential auf der dritten Stromquellenversorgungsleitung und dem zweiten Stromversorgungspotential auf der vierten Strom quellenversorgungsleitung entsprechend als das eine Be triebsstromversorgungspotential und das andere Betriebs stromversorgungspotential arbeitet, wobei sie ein Ausgangs signal der internen Schaltung zum Ausgeben puffert.

2. Halbleitereinrichtung nach Anspruch 1, bei welcher als Einrichtung, die die dritte Stromquellenversorgungslei tung und die vierte Stromquellenversorgungsleitung mit einander kapazitiv koppelt, zwischen der dritten Stromquel lenversorgungsleitung (142b; 142f) und der vierten Strom quellenversorgungsleitung (146b; 146f) nur eine parasitäre Kapazität (Cs) mit einem Kapazitätswert, der kleiner als der bedeutsame Kapazitätswert ist, vorhanden ist.

3. Halbleitereinrichtung nach Anspruch 1, bei welcher die Anzahl von Kondensatoren, die den bedeutsamen Kapazi tätswert haben und zwischen der dritten Stromquellenversor gungsleitung (142b; 142f) und der vierten Stromquellenver sorgungsleitung (146b; 146f) geschaltet sind, 0 ist.

4. Halbleitereinrichtung nach Anspruch 1, bei welcher der Kondensator (C1; C4, C5) einen ersten Feldeffekttransi stor des Typs mit isoliertem Gate (170a, 178a, 177a) ent hält, dessen erster und dessen zweiter Leitungsknoten ver bunden sind mit der zweiten Stromquellenversorgungsleitung (146b) und dessen Gate verbunden ist mit der ersten Strom quellenversorgungsleitung (142a), und die Halbleitereinrichtung ferner umfaßt:
einen zweiten Feldeffekttransistor des Typs mit isoliertem Gate (171b, 177b, 178b), dessen erster und dessen zweiter Leitungsknoten verbunden sind mit der vierten Stromquellen versorgungsleitung (146b) und dessen Gate elektrisch iso liert ist gegen die vierte Stromquellenversorgungsleitung (142b)

5. Halbleitereinrichtung nach Anspruch 1, welche ferner umfaßt:
einen ersten Kontaktanschluß (140), mit dem die erste und die dritte Stromquellenversorgungsleitung gemeinsam ver bunden sind und der ein von außen angelegtes erstes Strom versorgungspotential empfängt; und
einen zweiten Kontaktanschluß (144), mit dem die zweite und die vierte Stromquellenversorgungsleitung gemeinsam verbun den sind und der ein von außen angelegtes zweites Stromver sorgungspotential empfängt.

6. Halbleitereinrichtung nach Anspruch 1, welche ferner umfaßt:
einen ersten Kontaktanschluß (140a; 140d, 140c), mit dem die erste Stromquellenversorgungsleitung (142; 142d, 142e) ver bunden ist und der ein von außen angelegtes erstes Stromver sorgungspotential empfängt;
einen zweiten Kontaktanschluß (144a; 144d, 144e), mit dem die zweite Stromquellenversorgungsleitung verbunden ist, so daß er ein von außen angelegtes zweites Stromversorgungspo tential empfängt;
einen dritten Kontaktanschluß (140b; 140f), der separat von dem ersten Kontaktanschluß vorgesehen und mit der dritten Stromquellenversorgungsleitung (142b, 142f) verbunden ist und ein von außen angelegtes erstes Stromversorgungspo tential empfängt; und
einen vierten Kontaktanschluß (144b; 144f), der separat von dem zweiten Kontaktanschluß vorgesehen und mit der vierten Stromquellenversorgungsleitung verbunden ist und ein von außen angelegtes zweites Stromversorgungspotential empfängt.

7. Halbleitereinrichtung nach Anspruch 6, bei welcher auf einem Halbleitersubstratgebiet (118; 113d) die Puffer schaltung (104) gebildet ist und die Halbleitereinrichtung ferner umfaßt:
eine Vorspannungsstromversorgungsleitung (142c), die mit dem mit der ersten Stromquellenversorgungsleitung (142a) verbun denen Kontaktanschluß gemeinsam verbunden ist und das erste Stromversorgungspotential aus dem Kontaktanschluß empfängt und das erste Stromversorgungspotential in das Halbleiter substratgebiet überträgt.

8. Halbleitereinrichtung nach Anspruch 5, bei welcher auf einem Halbleitersubstratgebiet (118; 113d) die Puffer schaltung (104) gebildet ist und der Kondensator (C1) eine Elektrode verbunden hat mit einem Knoten (NA) in einen mit dem Kontaktanschluß verbundenen ersten Abschnitt (142aa) und einen mit der internen Schal tung (102) verbundenen zweiten Abschnitt (142ab) und bei welcher die Halbleitereinrichtung ferner umfaßt:
eine zwischen dem zweiten Abschnitt der ersten Stromquellen versorgungsleitung und dem Halbleitersubstratgebiet geschal tete Vorspannungsstromversorgungsleitung (142c) zum Über tragen des ersten Stromversorgungspotentials auf dem zweiten Abschnitt in das Halbleitersubstratgebiet.

9. Halbleitereinrichtung nach Anspruch 1, bei welcher auf einem Halbleitersubstratgebiet (118; 113d) die Puffer schaltung (104) gebildet ist und die Halbleitereinrichtung ferner umfaßt:
ein Tiefpaßfilter (R, C3; R1, C4) und
eine separat von der dritten Stromquellenversorgungsleitung (142b) vorgesehene Vorspannungsstromversorgungsleitung (142c) zum Übertragen des ersten Stromversorgungspotentials mittels des Tiefpaßfilters in das Halbleitersubstratgebiet.

10. Halbleitereinrichtung nach Anspruch 9, bei welcher das Tiefpaßfilter (R, C3) einen zwischen der Vorspannungs stromversorgungsleitung (142c) und der vierten Stromquellen versorgungsleitung (146b) geschalteten Kondensator (C3; C4) enthält.

11. Halbleitereinrichtung nach Anspruch 9, bei welcher mit dem mit der dritten Stromquellenversorgungsleitung (142b) verbundenen Kontaktanschluß (140; 140b) die Vor spannungsstromversorgungsleitung (142c) gemeinsam verbunden ist und das Tiefpaßfilter (R, C3) einen zwischen der Vorspannungs stromversorgungsleitung und der zweiten Stromquellenversor gungsleitung (146i) geschalteten Kondensator (C3) enthält.

12. Halbleitereinrichtung nach Anspruch 9, bei welcher die Vorspannungsstromversorgungsleitung (142c) elektrisch verbunden ist mit dem mit der ersten Stromquellenversor gungsleitung (142a) verbundenen Kontaktanschluß (140a) und das Tiefpaßfilter (C3, R) einen zwischen der Vorspannungs stromversorgungsleitung und der zweiten Stromquellenversor gungsleitung (146a) geschalteten Kondensator (C3) enthält.

13. Halbleitereinrichtung nach Anspruch 9, welche ferner umfaßt:
einen Vorspannungskontaktanschluß (144c), der separat von den entsprechend mit der dritten Stromquellenversorgungs leitung (146a) und der vierten Stromquellenversorgungslei tung (146b) verbundenen Kontaktanschlüssen (140, 144; 140a, 140b, 144a, 144b) vorgesehen ist und das zweite Stromver sorgungspotential empfängt, und bei welcher das Tiefpaßfilter (R, C3) einen zwischen der Vorspannungs stromversorgungsleitung (142c) und dem Vorspannungskontakt anschluß geschalteten Kondensator (C3) enthält.

14. Halbleitereinrichtung nach Anspruch 13, bei welcher die separat von der dritten Stromquellenversorgungsleitung (142b) vorgesehene Vorspannungsstromversorgungsleitung (142c) elektrisch verbunden ist mit dem mit der dritten Stromquellenversorgungsleitung verbundenen Kontaktanschluß (140).

15. Halbleitereinrichtung nach Anspruch 13, bei welcher die Vorspannungsstromversorgungsleitung (142c) verbunden ist mit einem Kontaktanschluß (140c), der separat von Kontakt anschlüssen (140a, 140b) vorgesehen ist, mit denen die erste und die dritte Stromquellenleitung (142a, 142b) verbunden sind und die das erste Stromversorgungspotential empfangen.

16. Halbleitereinrichtung nach Anspruch 1, bei welcher auf einem Halbleitersubstratgebiet (118; 113d) die Puffer schaltung (104) gebildet ist und die dritte Stromquellenversorgungsleitung (142b) das erste Stromversorgungspotential auch in das Halbleitersubstratge biet liefert.

17. Halbleitereinrichtung nach Anspruch 16, welche ferner umfaßt:
ein Tiefpaßfilter (C4, R1, R2), das in der dritten Strom quellenversorgungsleitung (142b) und der vierten Stromquel lenversorgungsleitung (146b) vorgesehen ist, bei welcher das Tiefpaßfilter enthält:
ein erstes Widerstandselement (R1), das in die dritte Strom quellenversorgungsleitung eingefügt ist,
einen Kondensator (C4), der zwischen der dritten Stromquel lenversorgungsleitung und der vierten Stromquellenversor gungsleitung geschaltet ist, und
ein zweites Widerstandselement (R2), das in die vierte Stromquellenversorgungsleitung eingefügt ist.

18. Halbleitereinrichtung, welche umfaßt:
eine in einem Halbleitersubstratgebiet gebildete Puffer schaltung (104), die ein angelegtes Signal zum Ausgeben puffert;
ein Tiefpaßfilter (210; 212) und
eine Substratvorspannungserzeugungseinrichtung (200; 202a, 202b), die ein an das Halbleitersubstratgebiet anzulegendes Vorspannungspotential erzeugt und das Vorspannungspotential mittels des Tiefpaßfilters an das Halbleitersubstratgebiet anlegt.

19. Halbleitereinrichtung nach Anspruch 18, welche ferner umfaßt:
eine interne Schaltung (102; 110b, 110d) zum Verarbeiten eines angelegten Signals und Übertragen eines ein Ergebnis der Verarbeitung anzeigenden Signals in die Pufferschaltung, welche interne Schaltung in einem zweiten Halbleitersub stratgebiet (130) gebildet ist, das so gebildet ist, daß es von dem Halbleitersubstratgebiet getrennt ist, bei welcher das zweite Halbleitersubstratgebiet das Vorspannungspoten tial, das durch das Tiefpaßfilter nicht gefiltert worden ist, aus der Substratvorspannungserzeugungseinrichtung (200; 202b) empfängt.

20. Halbleitereinrichtung nach Anspruch 18, welche ferner umfaßt:
eine interne Schaltung (102) zum Verarbeiten eines angeleg ten Signals und Anlegen eines ein Ergebnis der Verarbeitung anzeigenden Signals an die Pufferschaltung, welche interne Schaltung in einem separat von dem Halbleitersubstratgebiet (118; 113d; 302) gebildeten zweiten Halbleitersubstratgebiet (130) gebildet ist; und
eine separat von der Substratvorspannungserzeugungseinrich tung (202a) vorgesehene andere Substratvorspannungserzeu gungseinrichtung (202b) zum Erzeugen eines Vorspannungspo tentials mit demselben Potentialpegel wie das Vorspannungs potential und Anlegen des erzeugten Vorspannungspotentials an das zweite Halbleitersubstratgebiet.

21. Halbleitereinrichtung nach Anspruch 1, bei welcher in einem Wannengebiet (117), das auf einem Halbleitersub stratgebiet (118) gebildet ist und ein sich von dem ersten Stromversorgungspotential unterscheidendes Vorspannungspo tential empfängt, die Pufferschaltung (104) gebildet ist, wobei das Halbleitersubstratgebiet das erste Stromversor gungspotential empfängt.

22. Halbleitereinrichtung nach Anspruch 1, bei welcher in einem Halbleitersubstratgebiet (113d) die Pufferschaltung (104) gebildet ist und das Halbleitersubstratgebiet auf ein sich von dem ersten Stromversorgungspotential unterscheidendes Vorspannungspo tential vorgespannt ist und ein das erste Stromversorgungs potential empfangendes Gebiet (118) enthält.

23. Halbleitereinrichtung nach Anspruch 1, welche ferner eine Mehrzahl von in Zeilen und Spalten angeordneten Spei cherzellen (102a; 406) umfaßt, bei welcher
die interne Schaltung (102; 404, 408, 410) eine Schaltung (102b; 404) zum Wählen einer Speicherzelle aus der Mehrzahl von Speicherzellen und Lesen von Speicherdaten der gewählten Speicherzelle enthält und
die Pufferschaltung (104; 400) eine Ausgangspufferschaltung (104; 400) enthält, die die mittels der internen Schaltung gelesenen Daten nach draußen ausgibt.

24. Halbleitereinrichtung nach Anspruch 21, welche ferner eine Einrichtung (200; 202b) zum Erzeugen des Vorspannungs potentials und Anlegen des Vorspannungspotentials mittels eines Tiefpaßfilters (210; 212) an das Wannengebiet (117) umfaßt.

25. Halbleitereinrichtung nach Anspruch 22, welche ferner eine Einrichtung (200; 202b) zum Erzeugen des Vorspannungs potentials und Anlegen des Vorspannungspotentials mittels eines Tiefpaßfilters (210; 212) an das Halbleitersubstrat gebiet (113d) umfaßt.