DE4038319C2 - Schaltung zur Erzeugung einer für das Einbrennen einer integrierten Schaltung testweise erhöhbaren Bezugsspannung - Google Patents
Schaltung zur Erzeugung einer für das Einbrennen einer integrierten Schaltung testweise erhöhbaren BezugsspannungInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine Schaltung zur Erzeugung
einer für das Einbrennen einer integrierten Schaltung
testweise erhöhbaren Bezugsspannung nach dem Oberbegriff
des Patentanspruches 1.
Mit der Entwicklung der Halbleitertechnik und speziell
der Entwicklung von Mikrominiaturisierungs-Bearbeitungtechniken
ergab sich in neuerer Zeit eine zunehmende
Tendenz in Richtung auf eine Mikrominiaturisierung auf
dem Gebiet der Halbleiterspeicher. Im Hinblick darauf
und unter Berücksichtigung der Zuverlässigkeit des Elements
und des Energieverlusts des Chips ist es wünschenswert,
eine an den Chip anzulegende Stromquellenspannung
zu senken.
Es ist für einen Anwender, der verschiedene Arten von
die verfügbaren Halbleiterspeicher verwendenden Systemen
benutzt, wünschenswert, daß die von außen bzw. vom
externen Abschnitt des Chips angelegte Stromquellenspannung
Vcc (EXT) so benutzt werden kann, wie sie ist,
auch wenn der Integrationsgrad des Halbleiterspeichers
erhöht wird. Aus diesem Grund ist eine Technik entwickelt
worden, bei welcher im internen Abschnitt des
Chips ein Speisespannungs-Begrenzungkreis vorgesehen
wird, um damit die an ein eigentliches Element angelegte
Spannung niedriger einzustellen als die externe Speisespannung.
Der Speisespannungs-Begrenzungskreis umfaßt im allgemeinen
eine Bezugsspannungserzeugungsschaltung, die
eine als Referenz- oder Bezugsspannung für die interne
Speisespannung des Chips dienende Spannung erzeugt, und
einen internen Speisespannungs-Ausgangskreis, welcher
die interne Speisespannung auf der Grundlage des Ausgangssignals
von der Bezugsspannungserzeugungsschaltung
konstant hält. Herkömmlicherweise wird in der Bezugsspannungserzeugungsschaltung
eine Schaltung verwendet, in
welcher ein Widerstand R und zwei Dioden D1 und D2 in
Reihe geschaltet sind. Wenn bei dieser Bezugsspannungserzeugungsschaltung
der Vorwärts- oder Durchlaßspannungsabfall
der Dioden gleich VF ist, kann ein konstantes
Ausgangssignal von 2VF erzielt werden. Erforderlichenfalls
können durch Erhöhung der Anzahl der Dioden
auch höhere Bezugsspannungen erreicht werden.
Bei einer solchen bisherigen Bezugsspannungserzeugungsschaltung
entstehen jedoch Probleme, wenn zur Durchführung
eines Spannungsbeschleunigungsversuchs
eine höhere Spannung an den Chip angelegt
wird. Genauer gesagt: zur Durchführung des Spannungsbeschleunigungsversuchs
im Halbleiterspeicher mit einem
eingebauten Speisespannungs-Begrenzungskreis ist es einerseits
nötig, die Bezugsspannungserzeugungsschaltung
so zu steuern, daß testweise eine höhere Spannung
als die interne Chip-Speisespannung Vcc (INT) erreicht werden kann,
daß jedoch im Betriebsfall andererseits eine
konstante Spannung am Chip erzeugt wird.
Weiterhin besteht ein Problem der herkömmlichen Bezugsspannungserzeugungsschaltung
darin, daß die Stabilität der
Kennlinie unzureichend ist. Insbesondere
ist der Spannungsabfall in Durchlaßrichtung der
Diode im Herstellungsprozeß unterschiedlich. Insbesondere
dann, wenn mehrere Dioden in Reihe geschaltet
sind, kann der dadurch ausgeübte Einfluß nicht vermieden
werden. Zudem ist der Spannungsabfall in Durchlaßrichtung
der Diode temperaturabhängig.
Wie erwähnt, ergeben sich bei der im herkömmlichen integrierten
Schaltkreis verwendeten Bezugsspannungserzeugungsschaltung
Probleme, wenn sie als Speisespannungs-
Begrenzungskreis bei der Durchführung des Spannungsbeschleunigungsversuchs
benutzt wird.
Die DE 37 22 421 A1 beschreibt eine integrierte Halbleiterschaltung,
die einen internen Spannungsgenerator
hat, der normalerweise mit einer internen Quellenspannung
tätig ist, die niedriger als eine extern angelegte
Quellenspannung ist und als Betriebsquellenspannung
dient. Die integrierte Halbleiterschaltung hat weiterhin
ein Steuerschaltung zum Steuern des internen Spannungsgenerators,
so daß die von diesem erzeugte Spannung
bei einem "Einbrennen" höher als die normale interne
Quellenspannung gemacht werden kann, um so das Einbrennen
zu beschleunigen.
Weiterhin ist aus der EP 00 63 483 A3 eine integrierte
Halbleiterschaltung bekannt, bei der ein Widerstand und
mehrere Dioden in Reihe liegen, wobei am Knoten zwischen
diesem Widerstand und den Dioden eine Bezugsspannung
abgenommen wird. Es ist somit möglich, mittels
eines Spannungsteilers aus Dioden und Widerständen
einen bestimmten Verlauf einer Eingangsspannung herzustellen.
Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Schaltung
zu schaffen, die sich im Betrieb zur Speisespannungsbegrenzung
eignet, und darüberhinaus bei Durchführung eines
Spannungsbeschleunigungsversuchs
dafür sorgt,
daß die Spannung teilweise erhöht werden
kann.
Diese Aufgabe wird bei einer Schaltung nach dem Oberbegriff
des Patentanspruches 1 erfindungsgemäß durch die
in dessen kennzeichnendem Teil enthaltenen Merkmale gelöst.
Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich
aus den Unteransprüchen.
Im folgenden sind bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung
anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 ein Schaltbild einer
Schaltung gemäß einer ersten Ausführungsform
der Erfindung.
Fig. 2 eine graphische Darstellung zur Verdeutlichung
der Arbeitsweise der
Schaltung,
Fig. 3 ein Schaltbild einer zweiten Ausführungsform
der Schaltung
unter Verwendung eines MOS-Transistors,
Fig. 4 eine Schnittansicht des Aufbaus des bei der
Schaltung gemäß Fig. 3
verwendeten MOS-Transistors,
Fig. 5 ein Schaltbild einer
Schaltung gemäß einer dritten Ausführungsform
der Erfindung, bei welcher die
Abhängigkeit von der externen Speisespannung
änderbar ist,
Fig. 6 ein Schaltbild einer
Schaltung gemäß einer vierten Ausführungsform
der Erfindung, bei welcher die
Abhängigkeit von der externen Speisespannung
änderbar ist,
Fig. 7 ein Schaltbild einer
Schaltung gemäß einer fünften Ausführungsform
der Erfindung, bei welcher die Abhängigkeit
von der Ausgangsspannung und der
externen Speisespannung änderbar ist,
Fig. 8 ein Schaltbild einer
Schaltung gemäß einer sechsten
Ausführungsform der Erfindung, bei welcher
ein Ausgangsspannungs-Anstiegsbereich und
ein Ausgangsspannungs-Konstantbereich beliebig
änderbar sind,
Fig. 9 ein Schaltbild einer
Schaltung gemäß einer siebten
Ausführungsform, bei welcher ein MOS-Transistor
mit entgegengesetzt leitendem Kanal verwendet
wird, und
Fig. 10 ein Gesamt-Schaltbild eines internen Spannungsausgangskreises
zur Erzeugung einer internen
Speisespannung auf der Grundlage einer Bezugsspannung
der
Schaltung.
Bei der in Fig. 1 dargestellten Ausführungsform sind
ein Widerstand 1 und zwei pn-Übergang-Dioden 2₁ und 2₂
in Reihe zwischen einen ersten Speisespannungsanschluß 4, an dem
eine externe Speisespannung Vcc (EXT) anliegt, und
einen zweiten Speisespannungsanschluß 5, der normalerweise an
Masse liegt, geschaltet. Ein Knotenpunkt
zwischen dem Widerstand 1 und der
Diode 2₁ dient als Ausgangsanschluß 6. Zwischen den
ersten Speisespannungsanschluß 4 und den Ausgangsanschluß 6 sind
drei pn-Übergang-Dioden 3₁, 3₂ und 3₃ in Reihe geschaltet.
Bei dieser Ausführungsform werden in einem Bereich, in
welchem die extern an den Chip angelegte Speisespannung
Vcc niedriger ist als die doppelte Durchlaßanstiegsspannung
VF der pn-Übergang-Diode 2₁, 2₂, 3₁, 3₂ und 3₃, die
pn-Übergang-Dioden 2₁, 2₂, 3₁, 3₂ und 3₃
zum Sperren gebracht, wobei eine der Speisespannung
Vcc gleiche Ausgangsspannung gemäß Fig. 2 am Ausgangsanschluß
6 erhalten wird (Bereich a). Wenn die Speisespannung
Vcc ansteigt und die pn-Übergang-Dioden 2₁ und
2₂ durchschalten, kann am Ausgangsanschluß 6 eine durch
die Durchlaßanstiegsspannung
der pn-Übergang-Dioden 2₁ und 2₂ bestimmte konstante
Größe erzielt werden (Bereich b). Wenn die Speisespannung
Vcc weiter ansteigt und die pn-Übergang-Dioden 2₁,
2₂, 3₁, 3₂ und 3₃ durchschalten, wird eine Teil-Spannung
der Speisespannung Vcc, die durch das Impedanzverhältnis
der pn-Übergang-Dioden 2₁ und 2₁ zu den pn-
Übergang-Dioden 3₁-3₃ bestimmt wird und die in Abhängigkeit
von der Speisespannung Vcc ansteigt, ausgegeben
(Bereich c).
Da bei der beschriebenen Schaltung
die Ausgangsspannung im Bereich c entsprechend dem Anstieg der
Speisespannung ansteigt, kann ein Spannungsbeschleunigungsversuch
durchgeführt werden.
Bei der in Fig. 3 dargestellten Ausführungsform der Bezugsspannungserzeugungsschaltung
sind der Widerstand 1
und ein p-Kanal-MOS-Transistor 8 in Reihe zwischen den
ersten Speisespannungsanschluß 4, an dem die externe Speisespannung
Vcc (EXT) anliegt, und den zweiten Speisespannungsanschluß
5, der an Masse
liegt, geschaltet. Der Knotenpunkt zwischen dem
Widerstand 1 und dem p-Kanal-MOS-Transistor 8 dient als
Ausgangsanschluß 6. Der genannte Transistor 8, bei dem
Gate und Drain zusammengeschaltet sind, dient als Diode
mit einer Vorwärts- bzw. Durchlaßcharakteristik in bezug
auf die Speisespannung. Mit anderen Worten: Gate
und Drain des Transistors 8 sind an den zweiten Speisespannungsanschluß
5, Source und Substrat (oder Wanne)
an den Widerstand 1 angeschlossen. Zwei p-Kanal-MOS-
Transistoren 9₁ und 9₂ sind in Reihe zwischen den ersten
Speisespannungsanschluß 4 und den Ausgangsanschluß
6 geschaltet. Ähnlich wie beim MOS-Transistor 8 sind
bei diesen Transistoren 9₁ und 9₂ jeweils Gate und
Daten zusammengeschaltet, d. h. kurzgeschlossen, so daß
eine Diode gebildet ist.
Fig. 4 zeigt im Schnitt den Aufbau der genannten MOS-
Transistoren 8, 9₁ und 9₂. Dabei sind eine p-
Sourcezone 12 und eine Drainzone 13 auf einem n-
Siliziumsubstrat (oder einer -wanne) 11 geformt, wobei
der Substratbereich zwischen Sourcezone 12 und Drainzone
13 als Kanalzone 14 dient, auf
der die Gateelektrode 16 unter Zwischenfügung
eines Gateisolierfilms 15 geformt ist. In die Kanalzone
14 sind keine Fremdatome durch Ionenimplantation
eingeführt, d. h. das Substrat 11 besitzt
z. B. eine Fremdatomkonzentration von 1 × 10¹⁷/cm³; der
Gateisolierfilm 15 besteht aus einem Siliziumoxidfilm
einer Dicke von 16 nm, und die Gateelektrode 16
ist aus polykristallinen n⁺-Silizium geformt.
Die Kanalzone 14 enthält
keine durch Ionenimplantation eingeführte Fremdatome und
besitzt eine Fremdatomkonzentration von 1 × 10¹⁷/cm³,
was praktisch derjenigen des Oberflächenbereichs des
Substrats entspricht. Infolgedessen betragen die Schwellenspannungen
Vth der MOS-Transistoren 8, 9₁ und 9₂
etwa -1,8 V, und diese MOS-Transistoren 8, 9₁ und 9₂
besitzen die Charakteristik von Dioden, wobei die MOS-Transistoren
8, 9₁ und 9₂ einen Anstieg auf die Schwellenspannung
|Vth| zeigen.
In dem Bereich, in welchem die dem Chip extern aufgeprägte
Speisespannung Vcc niedriger ist als die Schwellenwertspannung
|Vth| des MOS-Transistors 8, wird bei
dieser Ausführungsform der MOS-Transistor 8 zum Sperren
gebracht. Da dabei die MOS-Transistoren 9₁ und 9₂ sperren,
kann eine Ausgangsspannung,
die der Speisespannung Vcc gleich ist, gemäß Fig. 2
am Ausgangsanschluß 6 erhalten werden (Bereich a).
Wenn die Seisespannung Vcc ansteigt und der MOS-Transistor
8 durchschaltet, kann eine durch die Schwellenspannung
Vth des MOS-Transistors 8 bestimmte konstante
Größe am Ausgangsanschluß 6 erhalten werden (Bereich
b). Wenn die Speisespannung Vcc weiter ansteigt
und die MOS-Transistoren 9₁ und 9₂ durchschalten, kann
eine Teil-Spannung der Speisespannung
Vcc, die durch das Impedanzverhältnis des MOS-
Transistors 8 zu den MOS-Transistoren 9₁ und 9₂ bestimmt
wird und die in Abhängigkeit von der Speisespannung
Vcc ansteigt, als Ausgangsspannung erhalten werden
(Bereich c).
Wenn - wie erwähnt - der Spannungsbegrenzungskreis die
Schaltung gemäß dieser Ausführungsform
umfaßt und ein noch näher zu beschreibender
interner Spannungsausgangskreis, der auf dem gleichen
Substrat ausgebildet ist, in der
Schaltung verwendet wird, kann bei der Durchführung
des Spannungsbeschleunigungsversuchs
die interne Spannung in Abhängigkeit von der externen
Speisespannung erhöht werden. Da weiterhin bei dieser
Ausführungsform die zu erzeugende Bezugsspannung die
Schwellenspannung des MOS-Transistors ist, bei dem
in die Kanalzone keine Fremdatome durch Ionenimplantation
eingeführt sind, kann die bei der Ausführungsform nach
Fig. 1 durch eine Anzahl von pn-Übergang-Dioden gelieferte
Bezugsspannung von einem einzigen MOS-Transistor
erhalten werden. Die Verwendung des MOS-Transistors,
bei dem - wie erwähnt - keine Ionenimplantation
in der Kanalzone vorgenommen wurde, ist außerdem die
Differenz der Schwellenspannung Vth im Herstellungsprozeß
zwischen einzelnen Transistoren sehr
klein, so daß eine stabile Bezugsspannung erzielt werden
kann. Die Temperaturabhängigkeit dieser "MOS-Diode"
ist geringer als bei der üblichen pn-Übergang-Diode.
Fig. 5 zeigt eine Schaltung
gemäß noch einer anderen Ausführungsform, bei welcher
- im Unterschied zur Ausführungsform nach Fig. 3 - ein
Widerstand 7 zwischen den MOS-Transistor 8 und den Ausgangsanschluß
6 eingefügt ist.
Beim Leistungstest am Halbleiter-Chip (Speicher) wird häufig eine
Methode angewandt, bei welcher verschiedene Parameter,
wie Zugriffszeit, in Abhängigkeit der Änderung der Speisespannung gemessen
werden. Da jedoch bei der Schaltung
gemäß obiger Ausführungsform die Spannung am Ausgangsanschluß
im Bereich b konstant ist, hängt die interne
Speisespannung des Halbleiter-Chips nicht von der
externen Speisespannung ab, und sie bleibt
konstant. Infolgedessen wäre zu erwarten, daß der
Leistungstest am Halbleiter-Chips schwierig durchzuführen
ist. Da jedoch bei der Ausführungsform nach Fig. 5
der Widerstand 7 zur Schaltung hinzugefügt ist, kann
die Spannung am Ausgangsanschluß 6 im Bereich b mit dem
Anstieg der externen Speisespannung geringfügig erhöht
werden. Der Leistungstest am Halbleiter-Chip läßt sich
mithin einfach durchführen. Dabei kann die Abhängigkeit
der Ausgangsspannung am Ausgangsanschluß 6, wenn die
externe Speisespannung im Bereich b liegt, durch Änderung
des Widerstandswerts geändert werden. Mit anderen
Worten: die Abhängigkeit der externen Speisespannung
wird mit höherem Widerstandswert des Widerstands 7 größer.
Für die Übertragung der schwachen
Speisespannungsabhängigkeit auf die Bezugsspannung
kann auch folgende Methode in Betracht gezogen
werden:
Bei der Ausführungsform nach Fig. 3 entspricht
die Substrat-(Wannen-)Spannung des MOS-Transistors
8 für Bezugsspannungserzeugung der Drainspannung.
Die Substratspannung wird jedoch im Bereich
bis zur Speisespannung verschiedentlich geändert, so
daß damit die genannte Speisespannungsabhängigkeit geändert
werden kann. Beispielsweise kann gemäß Fig. 6
die Substratspannung des MOS-Transistors 8 vom Zwischenpunkt
(Abgriff) des zwischen den Speisespannungsanschluß 4
und den Ausgangsanschluß 6 eingeschalteten Widerstands
1 (1₁) abgenommen werden. Da die sog. Substratvorspannung
(Sperrvorspannung) an den MOS-Transistor 8 angelegt
ist, behält mithin die Schwellenspannung
Vth die Speisespannungsabhängigkeit, so daß die
schwache Speisespannungabhängigkeit
auf die Ausgangsspannung ausgeübt werden kann.
Fig. 7 zeigt eine Ausführungsform in Form einer Abwandlung
der Ausführungsform gemäß Fig. 5. Dabei ist ein Widerstand
10 zwischen einem Knotenpunkt, an dem der Widerstand
1 sowie Gate und Drain des Transistors 9₂ zusammengeschaltet
sind, und den Ausgangsanschluß 6
geschaltet. Außerdem kann dabei die Substratspannung
des MOS-Transistors 9₂ nicht von dessen Source, sondern
von der Speisespannung Vcc zugeführt werden. Bei
dieser Schaltung werden
der Widerstandswert des hinzugefügten Widerstands 10
und die Substratspannung des MOS-Transistors 9₂ geändert,
so daß die Größe der Speisespannung bei Änderung
der Spannung am Ausgangsanschluß 6 vom Bereich b gemäß
Fig. 2 auf den Bereich c und die Abhängigkeit von der
externen Speisespannung (Spannungsanstiegswinkel) eingestellt
werden können. Wenn insbesondere der Widerstand
10 und die von der Substratspannung des MOS-Transistors
9₂ verschiedenen Parameter nicht geändert werden,
kann die Speisespannungsabhängigkeit im Bereich c
mit Vergrößerung des Werts des Widerstands 10 klein
eingestellt werden. Da außerdem die Substratspannung
des MOS-Transistors 9₂ höher eingestellt ist als die
Sourcespannung des MOS-Transistors 9₂, kann die externe
Speisespannung zur Hochpotentialseite verschoben
werden, wenn sich die Spannung am Ausgangsanschluß 6
vom Bereich b zum Bereich c ändert.
Bei den beschriebenen Ausführungsformen sind ein MOS-
Transistor als erste Diode für Bezugsspannungserzeugung
und zwei MOS-Transistoren als zweite Diode für die Bestimmung
der Anstiegskurve der Ausgangsspannung bei
Durchführung des Spannungsbeschleunigungsversuchs
vorgesehen. Je nach der Einstellung der Größen
der Bereiche a und b der Ausgangsspannung kann die Zahl
dieser Transistoren beliebig gewählt werden.
Beispielsweise können gemäß Fig. 8 die erste Diode
durch zwei MOS-Transistoren 8₁ und 8₂ und die zweite
Diode durch einen MOS-Transistor 9 gebildet sein.
Fig. 9 zeigt schließlich eine Ausführungsform unter Verwendung
eines n-Kanal-MOS-Transistors als Diode. Insbesondere
sind dabei ein n-Kanal-MOS-Transistor 18 als erste
Diode für Bezugsspannungserzeugung und zwei n-Kanal-
MOS-Transistoren 19₁ und 19₂ als zweite Diode vorgesehen.
Im Gegensatz zum p-Kanal-MOS-Transistor sind in
diesem Fall bei den MOS-Transistoren 18, 19₁ und 19₂
Gate und Drain gemäß Fig. 9 jeweils mit der Hochpotentialseite
verbunden. Damit kann die Charakteristik
der Diode, die einen Anstieg auf der Schwellenspannung
zeigt, erzielt werden. Wie erwähnt, kann
nicht nur der p-Kanal-MOS-Transistor,
sondern auch ein n-Kanal-MOS-Transistor als Diode benutzt
werden.
Fig. 10 veranschaulicht einen internen Spannungsausgangskreis,
der eine interne Speisespannung auf der
Grundlage der durch die beschriebene
Schaltung erzeugten Bezugsspannung erzeugt.
Im internen Spannungsausgangskreis
ist ein Differentialverstärker 20 vorgesehen,
und ein invertierender
Eingang des Differentialverstärkers 20
ist mit der Ausgangsklemme der
Schaltung verbunden, während die Ausgangsklemme
mit der Gateelektrode eines p-Kanal-MOS-Transistors 2₃
verbunden ist, dessen Drain an einen internen Speiseausgangsanschluß
2₁ angeschlossen ist. Widerstände 24
und 25, die jeweils Widerstandswerte R1 bzw. R2 aufweisen,
sind in Reihe zwischen den internen Speiseausgangsanschluß
2₁ und
Masse geschaltet. Ein Knotenpunkt 2₂ zwischen
den Widerständen 24 und 25 ist mit dem nicht-
invertierenden Eingang des Differentialverstärkers
20 verbunden. Weiterhin sind der
Differentialverstärker 20 und der MOS-Transistor 2₃
über den Speiseanschluß 4 mit der externen Speisespannungsversorgung
verbunden.
Wenn eine Bezugsspannung Vref dem internen Spannungsausgangskreis
über den Anschluß 6 von der Bezugsspannungserzeugungsschaltung
zugeführt wird, gibt der interne
Spannungsausgangskreis als interne Spannung den Wert
[(R1+R2)/R2] × Vref aus. Durch beliebige Wahl der
Widerstandswerte R1 und R2 kann die interne Spannung
auf eine gewünschte Größe entsprechend der Bezugsspannung
eingestellt werden.
Bei den beschriebenen Ausführungsformen kann eine der
ersten und zweiten Dioden durch mindestens eine pn-
Übergang-Diode und die andere durch mindestens einen
MOS-Transistor gebildet werden.
Claims (12)
1. Schaltung zur Erzeugung einer für das Einbrennen
einer integrierten Schaltung gtestweise erhöhbaren
Bezugsspannung, die auf einem Halbleitersubstrat
integriert ausgebildet und mit ersten und zweiten
Speisespannungsanschlüssen (4, 5) verbunden ist, an
denen eine externe Speisespannung (Vcc) anliegt,
wobei der ersten Speisespannungsanschluß (4) ein
höheres Potential als der zweite Speisespannungsanschluß
(5) hat, und die mindestens einen ohmschen
Widerstand (1) mit einem mit dem ersten Speisespannungsanschluß
(4) verbundenen ersten Anschluß und
einen zweiten Anschluß und mindestens eine für die
Speisespannung in Durchlaßrichtung geschaltete
erste Diodeneinrichtung (2₁, 2₂, 8, 8₁, 8₂, 18)
zwischen dem zweiten Anschluß des Widerstands (1)
und dem zweiten Speisespannungsanschluß (5) hat,
dadurch gekennzeichnet,
daß mindestens eine für die Speisespannung in Durchlaßrichtung geschaltete zweite Diodeneinrichtung (3₁, 3₂, 3₃, 9, 9₁, 9₂, 19₁, 19₂) parallel zum Widerstand (1, 1₁, 1₂) und in Reihe zur ersten Diodeneinrichtung (2₁, 2₂, 8, 8₁, 8₂, 18) liegt, und
daß die Bezugsspannung an einem Ausgangsanschluß (6) von einem Knoten zwischen erster und zweiter Diodeneinrichtung angreifbar ist, wobei die Bezugsspannung beim Einbrennen der integrierten Schaltung zusammen mit der Speisespannung sich erhöht.
dadurch gekennzeichnet,
daß mindestens eine für die Speisespannung in Durchlaßrichtung geschaltete zweite Diodeneinrichtung (3₁, 3₂, 3₃, 9, 9₁, 9₂, 19₁, 19₂) parallel zum Widerstand (1, 1₁, 1₂) und in Reihe zur ersten Diodeneinrichtung (2₁, 2₂, 8, 8₁, 8₂, 18) liegt, und
daß die Bezugsspannung an einem Ausgangsanschluß (6) von einem Knoten zwischen erster und zweiter Diodeneinrichtung angreifbar ist, wobei die Bezugsspannung beim Einbrennen der integrierten Schaltung zusammen mit der Speisespannung sich erhöht.
2. Schaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß jede der ersten und zweiten Diodeneinrichtungen
(2₁, 2₂, 8, 8₁, 8₂, 18; 3₁, 3₂, 3₃, 9, 9₁, 9₂, 19₁,
19₂) durch einen ersten bzw. zweiten MOS-Transistor
mit zusammengeschaltetem Gate und Drain gebildet
ist.
3. Schaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die erste Diodeneinrichtung (2₁, 2₂, 8, 8₁, 8₂,
18) durch einen MOS-Transistorkreis mit mindestens
einem p-Kanal-MOS-Transistor oder einem n-Kanal-
MOS-Transistor gebildet ist, der einerseits eine
Gate- und eine Drainelektrode aufweist, die zusammengeschaltet
sind und den einen Anschluß der
ersten Diodeneinrichtung bilden, sowie andererseits
eine den anderen Anschluß der ersten Diodeneinrichtung
bildende Sourceelektrode aufweist, wobei der
eine Anschluß der ersten Diodeneinrichtung mit dem
zweiten Speisespannungsanschluß (5) und ihr anderer
Anschluß mit dem Widerstand (1) verbunden sind.
4. Schaltung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet,
daß der MOS-Transistor einen Substratspannungsanschluß
aufweist und der Widerstand (1) einen mit
dem Substratspannungsanschluß verbundene Abgriff
hat (Fig. 6).
5. Schaltung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet,
daß der MOS-Transistorkreis aus einer
Anzahl von in Reihe geschalteten MOS-Transistoren
(8₁, 8₂; 9₁, 9₂) besteht.
6. Schaltung nach Anspruch 1 oder 3, dadurch gekennzeichnet,
daß die zweite Diodeneinrichtung durch
eines MOS-Transistorkreis mit mindestens einem p-
Kanal-MOS-Transistor (9, 9₁, 9₂) oder einen n-Kanal-
MOS-Transistor (19₁, 19₂) gebildet ist, der
eine Gate- und eine Drainelektrode, die zusammengeschaltet
sind und den einen Anschluß der zweiten
Diodeneinrichtung bilden, sowie eine den anderen
Anschluß der zweiten Diodeneinrichtung bildende
Sourceelektrode aufweist, wobei der eine Anschluß
der zweiten Diodeneinrichtung mit dem Widerstand
(1) und ihr anderer Anschluß mit dem ersten Speisespannungsanschluß
(4) verbunden sind.
7. Schaltung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet,
daß ein zusätzlicher Widerstand (7) zwischen
die erste Diodeneinrichtung (8) und die zweite
Diodeneinrichtung (9₁, 9₂) geschaltet ist, so
daß die Abhängigkeit von der externen Speisespannung
änderbar ist.
8. Schaltung nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch ein
zwischen dem Widerstand (1) und dem Ausgangsanschluß
(6) liegendes erstes Widerstandselement (10)
und ein zwischen dem Ausgangsanschluß (6) und dem
ersten MOS-Transistor (8) liegendes zweites Widerstandselement
(7).
9. Schaltung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet,
daß erster und zweiter MOS-Transistor jeweils einen
Wannenbereich (11) einer vorbestimmten Fremdstoffkonzentration
und einen gleichdotierten Kanalbereich
(14) aufweisen.
10. Schaltung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet,
daß erster und zweiter MOS-Transistor jeweils einen
aus einem Siliziumdioxidfilm einer Dicke von 16 nm
bestehenden Gateisolierfilm (15) und eine aus einem
polykristallinen n⁺-Siliziumfilm bestehende Gateelektrode
(16) aufweisen, und der Kanalbereich (14)
eine Fremdstoffkonzentration von 1 × 10¹⁷/cm³
aufweist.
1. Schaltung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet,
daß der erste MOS-Transistor einen Substratspannungsanschluß
aufweist und der Widerstand (1) einen
mit dem Substratspannungsanschluß des ersten MOS-
Transistors verbundenen Abgriff hat.
12. Schaltung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet,
daß erster und zweiter MOS-Transistor (8, 9) einen
mit dem ersten Speisespannungsanschluß (4) verbundenen
Substratspannungsanschluß haben.
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102004017284A1 (de) * | 2004-04-07 | 2005-10-27 | Infineon Technologies Ag | Integrierte Halbleiterschaltung und Verfahren zur Prüfung der integrierten Halbleiterschaltung |
Families Citing this family (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH03208107A (ja) * | 1990-01-10 | 1991-09-11 | Sharp Corp | リファレンスレベル発生回路 |
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FR2680586B1 (fr) * | 1991-08-19 | 1994-03-11 | Samsung Electronics Co Ltd | Circuit generateur de tension d'alimentation interne programmable electriquement. |
KR940008286B1 (ko) * | 1991-08-19 | 1994-09-09 | 삼성전자 주식회사 | 내부전원발생회로 |
KR940005510B1 (ko) * | 1992-03-20 | 1994-06-20 | 삼성전자 주식회사 | 기준전류 발생회로 |
US5315230A (en) * | 1992-09-03 | 1994-05-24 | United Memories, Inc. | Temperature compensated voltage reference for low and wide voltage ranges |
US5397934A (en) * | 1993-04-05 | 1995-03-14 | National Semiconductor Corporation | Apparatus and method for adjusting the threshold voltage of MOS transistors |
EP0860762A3 (de) * | 1997-02-25 | 1999-04-07 | TEMIC TELEFUNKEN microelectronic GmbH | Schaltungsanordnung und Verfahren zum Erzeugen einer Versorgungsgleichspannung |
DE19819265C1 (de) * | 1998-04-30 | 1999-08-19 | Micronas Intermetall Gmbh | Verfahren zum Parametrieren einer integrierten Schaltungsanordnung und integrierte Schaltungsanordnung hierfür |
US6690083B1 (en) * | 2000-06-01 | 2004-02-10 | Koninklijke Philips Electronics N.V. | Use of silicide blocking layer to create high valued resistor and diode for sub-1V bandgap |
US20230140757A1 (en) * | 2020-02-19 | 2023-05-04 | Rohm Co., Ltd. | Clamp circuit |
Family Cites Families (13)
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---|---|---|---|---|
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JPS59111514A (ja) * | 1982-12-17 | 1984-06-27 | Hitachi Ltd | 半導体集積回路 |
JPS5897714A (ja) * | 1981-12-04 | 1983-06-10 | Mitsubishi Electric Corp | 基準電圧発生回路 |
JPS60694A (ja) * | 1983-06-15 | 1985-01-05 | Hitachi Ltd | 半導体メモリ |
JPS61221812A (ja) * | 1985-03-27 | 1986-10-02 | Mitsubishi Electric Corp | 電圧発生回路 |
JPS61294527A (ja) * | 1985-06-24 | 1986-12-25 | Nec Corp | 基準電圧発生回路 |
JPS62188255A (ja) * | 1986-02-13 | 1987-08-17 | Toshiba Corp | 基準電圧発生回路 |
JPS6323567A (ja) * | 1986-07-14 | 1988-01-30 | Meidensha Electric Mfg Co Ltd | コンバ−タの制御装置 |
JPS6370451A (ja) * | 1986-09-11 | 1988-03-30 | Mitsubishi Electric Corp | 半導体集積回路 |
KR910001068B1 (ko) * | 1988-07-11 | 1991-02-23 | 삼성전자 주식회사 | 메모리장치의 공급전압 안정화회로 |
JPH0284761A (ja) * | 1988-09-21 | 1990-03-26 | Nec Corp | 基準電圧発生回路 |
JP2652061B2 (ja) * | 1989-06-06 | 1997-09-10 | 三菱電機株式会社 | 中間電位発生回路 |
JP2674669B2 (ja) * | 1989-08-23 | 1997-11-12 | 株式会社東芝 | 半導体集積回路 |
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102004017284A1 (de) * | 2004-04-07 | 2005-10-27 | Infineon Technologies Ag | Integrierte Halbleiterschaltung und Verfahren zur Prüfung der integrierten Halbleiterschaltung |
DE102004017284B4 (de) * | 2004-04-07 | 2012-06-06 | Qimonda Ag | Integrierte Halbleiterschaltung und Verfahren zur Prüfung der integrierten Halbleiterschaltung |
Also Published As
Publication number | Publication date |
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KR910010707A (ko) | 1991-06-29 |
US5150188A (en) | 1992-09-22 |
JP2809768B2 (ja) | 1998-10-15 |
KR940004445B1 (ko) | 1994-05-25 |
JPH03171309A (ja) | 1991-07-24 |
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