DE19700988C2 - Ausgangspufferschaltung in einer Halbleitereinrichtung - Google Patents
Ausgangspufferschaltung in einer HalbleitereinrichtungInfo
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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 Masseknoten
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 Stromversorgungsspannung
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. Somit
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.
Aus der EP 0 545 359 A2 kann eine Halbleitervorrichtung mit
einer ersten Stromquellenversorgungsleitung zum Übertragen
eines ersten Stromversorgungspotentiales und einer zweiten
Stromquellenversorgungsleitung zum Übertragen eines zweiten
Stromversorgungspotentiales entnommen werden. Die Halblei
tereinrichtung weist eine Schaltungsanordnung mit einer Ein
gangs- und einer Ausgangsstufe auf, die die beiden unter
schiedlichen Stromquellenversorgungsleitungen beinhalten.
Aus der JP 07-153 913 A ist eine Halbleitereinrichtung zu
entnehmen mit einer in einem Halbleitersubstratgebiet gebil
deten Pufferschaltung, die ein angelegtes Signal zum Ausgeben
puffert. Eine Substratvorspannungserzeugungseinrichtung er
zeugt ein an das Halbleitersubstratgebiet anzulegendes Vor
spannungspotential und legt das Vorspannungspotential an das
Halbleitersubstratgebiet an.
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Halblei
tereinrichtung vorzusehen, bei welcher der Einfluß des Strom
versorgungsrauschens während des Betriebes einer Pufferschal
tung 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.
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
mäß 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 lila 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 lila 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 lila 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 lila und einer Ausgangssignalleitung
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.
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 C5 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 C5 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 Halbleiterchips
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-Kondensators,
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
ein 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.
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 Zwischenverbindungsleitungswiderstand
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.
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 Stromversorgungsspannung
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 Ausgangsschaltung
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 Vor
spannungsstromversorgungsleitung 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.
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 Vorspannungsstromversorgung
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.
Fig. 13 ist eine Darstellung, die die Struktur eines Haupt
teils einer Halbleitere 64435 00070 552 001000280000000200012000285916432400040 0002019700988 00004 64316inrichtung 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
schen 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.
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.
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 Ausgangsschaltung
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 Betriebsstromversorgungs
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 getrennt
sind, können Wirkungen erreicht werden, die denen in
der ersten Ausführungsform ähnlich sind.
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 Ausgangssschaltung 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.
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 andere 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.
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.
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 NC 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 Stromversorgungsrauschen
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.
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.
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 Vorspannung
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.
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.
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.
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.
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 Geschwindigkeit
ausführt. Die andere Stromversorgungsspannung des
Abtatstverstärkers 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 (25)
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.
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 (146a) 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 dritte Stromquellenversorgungsleitung (142b).
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 (146a) 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 dritte 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 verbunden sind und der ein von außen angelegtes zweites Stromver sorgungspotential empfängt.
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 verbunden sind und der ein von außen angelegtes zweites Stromver sorgungspotential empfängt.
6. Halbleitereinrichtung nach Anspruch 1, welche ferner
umfaßt:
einen ersten Kontaktanschluß (140a; 140d, 140e), mit dem die erste Stromquellenversorgungsleitung (142a; 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.
einen ersten Kontaktanschluß (140a; 140d, 140e), mit dem die erste Stromquellenversorgungsleitung (142a; 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.
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) mit einer Elektrode mit einem Knoten (NA) verbunden ist, der die erste Stromquellenversorgungsleitung in einen mit dem Kontaktanschluß verbundenen ersten Abschnitt (142aa) und einen mit der internen Schal tung (102) verbundenen zweiten Abschnitt (142ab) teilt 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.
auf einem Halbleitersubstratgebiet (118; 113d) die Puffer schaltung (104) gebildet ist und
der Kondensator (C1) mit einer Elektrode mit einem Knoten (NA) verbunden ist, der die erste Stromquellenversorgungsleitung in einen mit dem Kontaktanschluß verbundenen ersten Abschnitt (142aa) und einen mit der internen Schal tung (102) verbundenen zweiten Abschnitt (142ab) teilt 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.
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 (146a) geschalteten Kondensator (C3) enthält.
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 (146a) 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 zweiten 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.
einen Vorspannungskontaktanschluß (144c), der separat von den entsprechend mit der zweiten 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 Stromquellenversorgungsleitung (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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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