DE4124732A1

DE4124732A1 - Vorspannungsgenerator fuer ein niedrigstrom-substrat

Info

Publication number: DE4124732A1
Application number: DE4124732A
Authority: DE
Inventors: Wen-Foo Chern
Original assignee: Micron Technology Inc
Current assignee: Micron Technology Inc
Priority date: 1990-08-30
Filing date: 1991-07-25
Publication date: 1992-03-05
Also published as: JP2624585B2; JPH04273160A; US5039877A

Description

Die Erfindung betrifft einen Vorspannungsgenerator für ein Niedrigstrom-Substrat zur Steuerung der Amplitude der Nominalspannung der Substratschicht einer integrierten Schaltung sowie ein Verfahren zur Verringerung des vom Vorspannungsgenerator benötigten Dauerstromes.

Zur Verbesserung der Wirkungsweise einer auf einem Substrat ausgebildeten integrierten Schaltung, wie z. B. eines Halbleiterspeichers, ist es bekannt, eine separate Vorspannung anstelle der Ankoppelung des Substrats an eine 5V Stromversorgung (V_DD) oder Masse vorzusehen. Für ein Substrat oder einen schwellenbegrenzten Substratbereich (well) vom P-Leitfähigkeitstyp ist die Vorspannung negativ. Die Vorspannung ist größer als V_DD für ein Substrat oder einen schwellenbegrenzten Substratbereich vom N-Leitfähigkeitstyp. Die Substratvorspannung wird typischerweise von einer auf einem gemeinsamen Chip angeordneten Ladungspumpe erzeugt. Wenn sich die Substratspannung aufgrund einer Änderung der Betriebsbedingungen der integrierten Schaltung vom Nominalwert wegverändert, liefert eine Abtastschaltung eine Steuerspannung, um die Ladungspumpe einzuschalten. Als Folge davon wird eine Ladungsänderung solange in das Substrat oder den schwellenbegrenzten Substratbereich eingespeist, bis die Substratspannung zum Nominalwert zurückkehrt. Die Abtastschaltung liefert dann eine Steuerspannung zur Abschaltung der Ladungspumpe.

Bisher bekannte Vorspannungsgeneratoren benötigen einen beträchtlichen Dauerstrom, der direkt in das Substrat fließt. Durch diesen Dauerstrom wird die Leistungsanforderung für den Vorspannungsgenerator direkt oder indirekt vergrößert. Bei einem Substrat oder einem schwellenbegrenzten Substratbereich vom P-Leitfähigkeitstyp wird durch diesen zusätzlichen Strombedarf die Substratspannung angehoben. Daher muß die Ladungspumpe häufiger in Betrieb gesetzt werden, um den Nominalwert der Substratspannung aufrechtzuerhalten. Da eine Ladungspumpe typischerweise nur einen Wirkungsgrad von 25%-35% hat, wird von der Ladungspumpe ein zusätzlicher Strom von etwa 3 bis 4 µA benötigt, während der zusätzliche Strom für die Abtastschaltung etwa 1 µA beträgt. Erfahrungsgemäß wird von der Abtastschaltung ein Strom von 5 µA benötigt, um die Verzögerungs- bzw. Ansprechzeit auf eine Änderung der Substratspannung auf einen verhältnismäßig kurzen Wert zu halten. Damit ergibt sich ein zusätzlicher Gesamtstrom von 20-25 µA als Dauerstrombedarf für einen derartigen Vorspannungsgenerator.

Ein einfacher Weg zur Verringerung des Strombedarfs eines Vorspannungsgenerators ist die Verringerung des durch die Abtastschaltung fließenden Stromes. Eine solche Verringerung des Stromes löst jedoch eine entsprechende unerwünschte Vergrößerung der Verzögerungszeit bzw. der Ansprechzeit auf eine Änderung der Substratspannung aus. Damit geht die Genauigkeit der Regelung der Substratspannung und damit die Leistungsfähigkeit der Schaltung zurück, was möglicherweise zu einer Sperrung der integrierten Schaltung führen kann.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Vorspannungsgenerator für ein Niedrigstrom-Substrat zu schaffen, bei dem die Dauerstromanforderungen möglichst gering sind und trotzdem die Verzögerungszeit bzw. die Ansprechzeit auf eine Änderung der Substratspannung wesentlich kürzer als bisher ist.

Diese Aufgabe wird für einen Vorspannungsgenerator zur Steuerung der Amplitude der Nominalspannung der Substratschicht einer integrierten Schaltung gelöst durch:
einen zwischen eine Versorgungsspannung V_DD und einen eingangsseitigen Verbindungspunkt liegenden Inverter, zu dem parallel ein Lastelement geschaltet ist; eine Niveau-Verschiebeschaltung, welche parallel zu einem Kondensator zwischen den eingangsseitigen Verbindungspunkt und einen ausgangsseitigen Verbindungspunkt geschaltet ist; und eine Ladungspumpe, die eingangsseitig am Ausgang des Inverters liegt und ausgangsseitig mit dem ausgangsseitigen Verbindungspunkt verbunden ist, wobei der Kondensator eine Änderung der Spannung an der Substratschicht an die Ladungspumpe ankoppelt, um die Spannung am Substrat zum Nominalwert zurückzuführen.

Dieser erfindungsgemäße Vorspannungsgenerator umfaßt eine Abtastschaltung, welche die Spannung des Substrats ermittelt und ausgangsseitig an einen Inverter abgibt, der das Steuersignal liefert. Dieses Signal steuert die Ladungspumpe, die ihrerseits mit dem Substrat oder dem schwellenbegrenzten Substratbereich gekoppelt ist. Die Abtastschaltung umfaßt ein Lastelement und eine Niveau-Verschiebeschaltung, von der ein vorgegebener Dauerstrom direkt in das Substrat fließt. Der Strombedarf des Vorspannungsgenerators wird dadurch reduziert, daß der Wert des Lastelementes vergrößert wird. Die Verzögerungszeit bzw. die Ansprechzeit wird dadurch auf einem geringen Wert gehalten, so daß die Ankoppelung an die Niveau-Verschiebeschaltung über einen parallel geschalteten Kondensator erfolgt. Da die Spannung am Kondensator nicht augenblicklich geändert werden kann, werden Änderungen der Substratspannung direkt vom Eingang zum Ausgang der Abtastschaltung gekoppelt und triggern damit die Ladungspumpe. Die Steuerung des Niveaus der Substratspannung erfolgt ohne einen entsprechenden Anstieg der Verzögerungszeit.

Die Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich auch aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen in Verbindung mit den Ansprüchen und der Zeichnung. Es zeigt:

Fig. 1 ein Schaltbild eines Vorspannungsgenerators gemäß der Erfindung zur Aufrechterhaltung der Substratspannung eines Substrats oder schwellenbegrenzten Substratbereiches vom P-Leitfähigkeitstyp;

Fig. 2 ein Zeitdiagramm, aus dem die Ansprechzeit des Vorspannungsgenerators gemäß der Erfindung hervorgeht;

Fig. 3 ein Schaltbild der Ladungsänderung und der Ladungsverteilung bei Änderung der Substratspannung;

Fig. 4 ein Schaltbild eines Vorspannungsgenerators gemäß der Erfindung zur Aufrechterhaltung der Substratspannung für ein Substrat oder einen schwellenbegrenzten Substratbereich vom N-Leitfähigkeitstyp.

In Fig. 1 ist ein Vorspannungsgenerator für ein Niedrigstrom-Substrat dargestellt, mit dem die Spannung V_BB der Substratschicht einer integrierten Schaltung gesteuert werden kann. Die Vorspannung wird über einen ausgangsseitigen Anschlußpunkt 28 an das Substrat bzw. den schwellenbegrenzten Substratbereich angekoppelt. Dieser Anschlußpunkt 28 dient auch als Eingang für eine Abtastschaltung, die ein Lastelement 12 sowie eine Niveau-Verschiebeschaltung 14 umfaßt und am eingangsseitigen Verbindungspunkt 26 miteinander verkoppelt sind. Die Spannung am Verbindungspunkt 26 ist mit V_A bezeichnet. Das Lastelement 12 liegt zwischen dem Verbindungspunkt 26 und einer positiven Versorgungsspannung V_DD von 5 V. Die Niveau-Verschiebeschaltung 14 liegt zwischen dem eingangsseitigen Verbindungspunkt 26 und dem ausgangsseitigen Verbindungspunkt 28. Parallel dazu liegt ein Kondensator 16 mit einem Wert C1. Ein Inverter 18, 20 umfaßt einen FET-Schalttransistor 20 mit einem N-leitenden Kanal und einen FET-Lasttransistor 18 mit einem P-leitenden Kanal. Der Eingang des Inverter 18, 20 ist an den Verbindungspunkt 26 angeschlossen. Sein Ausgang liegt an einer Hystereseschaltung 22, die aus einem Pufferverstärker, einem Inverter oder dergleichen bestehen kann. Eine Ladungspumpe 24 ist mit ihrem Eingang an die Hystereseschaltung 22 angekoppelt und liegt ausgangsseitig am Anschlußpunkt 28.

Der Vorspannungsgenerator 10 regelt die Substratspannung V_BB im Betrieb auf einen Wert zwischen 0 und -2 V. Ein typischer Nominalwert für die Substratspannung V_BB ist -1,2 V, jedoch hängt das tatsächliche Niveau dieser Spannung vom Entwurf der integrierten Schaltung ab. Die Anzahl und die Größen der Dioden D1 bis Dn in der Niveau-Verschiebeschaltung 14 werden derart ausgewählt, daß der FET-Schalttransistor 20 des Inverters gerade ausgeschaltet ist, wenn die Substratspannung den Nominalwert annimmt. Verschiebt sich die Substratspannung vom Nominalwert in Richtung auf ein positiveres Niveau, z. B. auf -0,8 V infolge einer Änderung des Betriebszustands der integrierten Schaltung oder infolge von Umgebungseinflüssen auf die integrierte Schaltung, so wird ein Teil dieser Änderung direkt über den Verbindungspunkt 26 und den Kondensator 16 angekoppelt. Dadurch verändert der Inverter 18, 20 seinen Zustand und legt eine logische Null an die Hystereseschaltung 22 an. Am Ausgang der Hystereseschaltung 22 wird ein Steuersignal CPEN (charge pump enable) zur Verfügung gestellt, das die Ladungspumpe 24 einschaltet, um den Normalwert der Substratspannung wiederherzustellen. Sobald die Substratspannung V_BB den Normalwert eingenommen hat, kehrt die Spannung V_A am Verbindungspunkt 26 auf ein Niveau zurück, das gerade unterhalb der Umschaltschwelle des Inverters 18, 20 liegt. Damit ändern der Inverter 18, 20 und das Steuersignal CPEN ihren Zustand und schalten die Ladungspumpe ab.

Das Ansprechverhalten des Vorspannungsgenerators 10 ist in Fig. 2 gezeigt. Die Substratspannung V_BB ist als Sprungspannung dargestellt, wobei ein Spannungssprung ΔV_BB vom Normalwert zu einem Spannungswert gezeigt ist, bei dem sich der logische Zustand des Inverters 18, 20 ändert und die Ladungspumpe 24 eingeschaltet wird. Die Spannung V_A1 am Verbindungspunkt 26 repräsentiert die Folgespannung ohne Kondensator 16 für drei verschiedene Impedanzwerte des Lastelementes 12. Infolge der Störkapazität am Verbindungspunkt 26 erzeugt ein niedriger Impedanzwert für den Lastwiderstand 12 eine kurze Zeitkonstante und ein rasches Ansprechen, wie die Schwingungsform 30 zeigt. Durch einen größeren Impedanzwert des Lastwiderstandes 12 entsteht eine längere Zeitkonstante und damit ein langsameres Ansprechen gemäß der Schwingungsform 32. Bei einem noch weiter vergrößerten Impedanzwert des Lastwiderstandes 12, wodurch der Wert des Dauerstromes I_S weiter verringert wird, ergibt sich eine noch größere Zeitkonstante und damit ein noch langsameres Ansprechverhalten, wie die Schwingungsform 34 zeigt. Die gestrichelte Linie kennzeichnet den Ansprechschwellwert der Ladungspumpe, die aufgrund einer Zustandsänderung im Inverter 18, 20 eingeschaltet wird. Aus den Darstellungen der Schwingungsformen 30 bis 34 ist ohne weiteres entnehmbar, daß die Zeitverzögerung progressiv mit dem Wert der Impedanz des Lastwiderstandes 12 zunimmt. Die Spannung V_A2 am Verbindungspunkt 26 repräsentiert die Ansprechspannung unter Verwendung des Kondensators 16 bei einem extrem hohen Impedanzwert für den Lastwiderstand 12 und dementsprechend einen niedrigen Wert für den Dauerstrom I_S. Da sich sie Spannung am Kondensator 16 nicht augenblicklich ändern kann, werden Änderungen der Substratspannung V_BB direkt vom ausgangsseitigen Anschlußpunkt 28 zum eingangsseitigen Verbindungspunkt 26, d. h. zum Ausgang der Abtastschaltung aus dem Lastelement 12 und der Niveau-Verschiebeschaltung 14, übertragen. Es sei bemerkt, daß sich hier keine Vergrößerung der Zeitverzögerung einstellt, obwohl V_A2 langsam nach dem Überschreiten des Ansprechschwellwerts CPEN für die Ladungsschaltung ansteigt. Der Anstieg aufgrund dieser langen Zeitkonstante ist in der Schwingungsform 36 dargestellt. Die Höhe des Anstiegs ΔV_A2 und der Zeitpunkt, zu dem die Spannung V_A2 den CPEN Schwellwert überschreitet, wird primär durch die Änderung ΔV_BB bestimmt. Jedoch ist die Amplitude von ΔV_A2 nicht exakt gleich der Größe ΔV_BB.

In Fig. 3 ist die Ladungsverteilung der Substratspannung V_BB dargestellt. Die Spannung am Kondensator 16 mit einem Wert C1 kann nicht augenblicklich geändert werden, vielmehr muß die Ladung des Kondensators 16 auf die Störkapazität 42, 44, 46 verteilt werden, die mit C_Z, C₁₄ und C₂₀ bezeichnet sind. Die Störkapazitäten 42, 44 und 46 repräsentieren die Störkapazität des Lastelementes 12, der Niveau-Verschiebeschaltung 14 und des Eingangs des FET-Schalttransistors 20. Wenn die Gesamtstörkapazität einen Wert von C_S hat, dann ergibt sich die Amplitude der Änderung der Spannung V_A2 aus folgender Gleichung:

ΔV_A2=ΔV_BB×(C1/(C1+CS))

Wenn beispielsweise die gesamte Störkapazität einen Wert von 0,2 pF und der Kondensator 16 einen Wert 1,8 pF hat, dann werden 90% der Änderungen der Substratspannung zum Verbindungspunkt 26 übertragen.

Unter Bezugnahme auf Fig. 1 sei bemerkt, daß die Abtastschaltung, bestehend aus dem Lastelement 12 und der Niveau-Verschiebeschaltung 14, einen vorgegebenen Dauerstrom I_S hat, der direkt in das Substrat fließt. Die Stromanforderung an den Vorspannungsgenerator 10 wird durch die Vergrößerung des Lastelementes 12 reduziert und eine verbesserte Verzögerungszeit dadurch aufrechterhalten, daß der Kondensator 16 parallel zur Niveau-Verschiebeschaltung 14 geschaltet ist. Für eine signifikante Verringerung des Strombedarfes für den Vorspannungsgenerator 10 kann der Wert des Lastelementes 12 einen Widerstandswert von 10 MΩ übersteigen, daher kann der über das Lastelement fließende Strom kleiner als 5 µA sein. Ein verringerter Stromfluß von 1 µA oder weniger ist leicht erreichbar. Theoretisch ist ein Strom durch die Abtastschaltung 12, 14 möglich, der in der Größenordnung von einigen Zehntel eines pA liegen kann. Ein hoher Widerstandswert für das Lastelement 12 ist möglich, indem ein hochdotierter Polysilicium-Widerstand, ein nicht dotierter Polysilicium-Widerstand, ein serpentinenförmig verlaufender schwellenbegrenzter Substratbereich vom N-Leitfähigkeitstyp in einem Substrat mit P-Leitfähigkeit, ein serpentinenförmig verlaufender schwellenförmiger Substratbereich vom P-Leitfähigkeitstyp in einem Substrat mit N-Leitfähigkeit oder ein FET mit einem entsprechend dimensionierten Sourcewiderstand verwendet wird.

Die Niveau-Verschiebeschaltung 14 umfaßt eine Vielzahl hintereinander, in Serie geschalteter Dioden D1-Dn. Diese Dioden können aus Dioden geschalteten FETs mit P-leitendem Kanal, diodengeschalteten FETs mit N-leitendem Kanal oder aus einer Kombination derartiger Anordnungen bestehen. In gleicher Weise kann der Kondensator 16 aus einem FET mit einem P-leitenden oder N-leitenden Kanal gebildet sein, wobei das Gate die eine Kondensatorplatte bildet, und die zusammengekoppelten Drain Source die zweite Kondensatorplatte darstellen. Um zu bewirken, daß eine Änderung der Spannung ΔV_A etwa gleich der Änderung der Substratspannung ΔV_BB ist, wird wünschenswerterweise der Kondensator 16 derart ausgewählt, daß seine Kapazität etwa 5 bis 10mal größer als die kombinierte Streukapazität des Lastelementes 12, der Niveau-Verschiebeschaltung 14 und des FET-Schalttransistors 20 ist. Wenn beispielsweise die gesamte Streukapazität den Wert von 0,2 pF hat, wird der Kondensator 16 wünschenswerterweise mit einer Kapazität zwischen 1 pF und 2 pF ausgelegt.

Es ist bekannt, daß die Umschaltung des Inverters 18, 20 mit einer Hysterese versehen werden soll, um zu verhindern, daß die Ladungspumpe extrem häufig hin und her geschaltet wird. Deshalb wird eine Hystereseschaltung 22, die aus einem Inverter, einem Pufferverstärker oder dergleichen bestehen kann, zwischen den Ausgang des Inverters 18, 20 und den Eingang der Ladungspumpe 24 geschaltet. Selbstverständlich kann auch der Inverter 18, 20 derart ausgelegt sein, daß er ein Hystereseverhalten bezüglich eines Umschaltschwellwertes zeigt. Ferner sollen der FET-Schalttransistor 20 und das FET-Lastelement eine möglichst hohe Verstärkung haben, so daß eine geringe Spannungsänderung am Eingang des Schalters den Inverter umschaltet. Aus diesem Grund ist vorgesehen, daß die Verstärkung des eingangsseitigen FET-Schalttransistors 20 mindestens 10mal größer als die des FET-Lasttransistors 18 ist.

Wenn eine intergrierte Schaltung auf einem Substrat vom N-Leitfähigkeitstyp aufgebaut ist oder einen schwellenbegrenzten Substratbereiche vom N-Leitfähigkeitstyp umfaßt, wird das Verhalten dadurch verbessert, daß die Vorspannung größer als die Versorgungsspannung V_DD ist. In Fig. 4 ist ein Vorspannungsgenerator für ein Niedrigstrom-Substrat dargestellt, mit dem die Spannung V_HI des Substrats einer intergrierten Schaltung gesteuert wird und der ein Substrat vom N-Leitfähigkeitstyp oder einen schwellenbegrenzten Substratbereich des gleichen Leitfähigkeitstyps umfaßt und dessen Verbindungspunkt 68 an das Substrat angekoppelt ist. Dieser Verbindungspunkt 68 dient auch als Eingang für eine Abtastschaltung aus dem Lastelement 52 und der Niveau-Verschiebeschaltung 54, die über den Verbindungspunkt 66 miteinander verkoppelt sind. Die Spannung an diesem Verbindungspunkt 66 ist mit V_A bezeichnet. Das Lastelement 52 liegt zwischen dem Verbindungspunkt 66 und Masse. Die Niveau-Verschiebeschaltung 54 ist zwischen den Verbindungspunkt 66 und den Verbindungspunkt 68 geschaltet. Ein Kondensator 56 mit einem Kapazitätswert C1 liegt ebenfalls zwischen den Verbindungspunkten 66 und 68. Ein Inverter 58, 60 umfaßt einen FET-Schalttransistor 58 vom P-Leitfähigkeitstyp und einen FET-Lasttransistor 60 vom N-Leitfähigkeitstyp. Der Eingang des Inverters 58, 60 ist mit dem Verbindungspunkt 66 verbunden, wogegen der Ausgang des Inverters 58, 60 mit einer Hystereseschaltung 62 verbunden ist, die aus einem Pufferverstärker, einem Inverter oder dergleichen bestehen kann. Die Eingangsseite einer Ladungspumpe 24 liegt am Ausgang der Hystereseschaltung 62, wogegen der Ausgang dieser Ladungspumpe mit dem Verbindungspunkt 68 verbunden und damit an das Substrat angeschlossen ist.

Im Betrieb arbeitet der Vorspannungsgenerator 50 in gleicher Weise wie der bereits beschriebene Vorspannungsgenerator 10, jedoch mit der Ausnahme, daß die Ladungspumpe 64 eine Ausgangsspannung V_HI liefern muß, die größer als die Versorgungsspannung V_DD ist. Für beide Vorspannungsgeneratoren ist es wünschenswert, daß die Anschlüsse der Kondensatoren 16 und 56 sowie der Niveau-Verschiebeschaltungen 14 und 54 so nahe wie möglich an den Verbindungspunkten 28, 68 der integrierten Schaltung liegen sollen. Dies ist besonders wichtig für Substrate mit hohem Widerstand.

Die vorausstehend beschriebenen Schaltungen sind in ihrem Aufbau auch mit Elementen möglich, die funktionell die gleiche Wirkung haben, jedoch nicht mit den beschriebenen Elementen begrifflich übereinstimmen.

Bezugszeichenliste

10 Vorspannungsgenerator
12 Lastelement
14 Niveau-Verschiebeschaltung
16 Kondensator
18 Inverter (FET-Schalttransistor)
20 Inverter (FET-Lasttransistor)
22 Hystereseschaltung
24 Ladungspumpe
26 Verbindungspunkt
28 Verbindungspunkt
30 Kurve
32 Kurve
34 Kurve
36 Kurve
42 Streukapazität
44 Streukapazität
46 Streukapazität
50 Vorspannungsgenerator
52 Lastelement
54 Niveau-Verschiebeschaltung
56 Kondensator
58 Inverter
60 Inverter
62 Hystereseschaltung
64 Ladungspumpe
66 Verbindungspunkt
68 Verbindungspunkt

Claims

1. Vorspannungsgenerator für ein Niedrigstrom-Substrat zur Steuerung der Amplitude der Nominalspannung der Substratschicht einer integrierten Schaltung, gekennzeichnet durch

- einen zwischen eine Versorgungsspannung V_DD und einen eingangsseitigen Verbindungspunkt liegenden Inverter (18, 20; 58, 60) zu dem parallel ein Lastelement (12; 52) geschaltet ist,
- eine Niveau-Verschiebeschaltung (14; 54), welche parallel zu einem Kondensator (16; 56) zwischen den eingangsseitigen Verbindungspunkt (26; 66) und einen ausgangsseitigen Verbindungspunkt (28; 68) geschaltet ist,
- und eine Ladungspumpe (24; 64), die eingangsseitig am Ausgang des Inverters (18, 20; 58, 60) liegt und ausgangsseitig mit dem ausgangsseitigen Verbindungspunkt (28; 68) verbunden ist, wobei der Kondensator (16; 56) eine Änderung der Spannung an der Substratschicht an die Ladungspumpe (24; 64) ankoppelt, um die Spannung am Substrat zum Nominalwert zurückzuführen.

2. Vorspannungsgenerator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Wert des Lastelementes (12; 52) 10 MΩ übersteigt.

3. Vorspannungsgenerator nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Lastelement [12; 52) aus einem leicht dotierten Polysilicium-Widerstand besteht.

4. Vorspannungsgenerator nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Lastelement (12; 52) aus einem nicht dotierten Polysilicium-Widerstand besteht.

5. Vorspannungsgenerator nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Substrat der integrierten Schaltung vom P-Leitfähigkeitstyp ist und das Lastelement aus einem serpentinenförmigen Substratschwellenbereich vom N-Leitfähigkeitstyp besteht.

6. Vorspannungsgenerator nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Substrat der integrierten Schaltung vom N-Leitfähigkeitstyp ist, und das Lastelement aus einem serpentinenförmigen Substratschwellenbereich vom P-Leitfähigkeitstyp besteht.

7. Vorspannungsgenerator nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Lastelement aus dem Drain-Source-Widerstand eines FET besteht.

8. Vorspannungsgenerator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Niveau-Verschiebeschaltung (14; 54) aus einer Vielzahl seriengeschalteter Dioden besteht.

9. Vorspannungsgenerator nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest eine Diode der Niveau-Verschiebeschaltung aus einem diodengeschalteten FET mit P-leitendem Kanal besteht.

10. Vorspannungsgenerator nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine der Dioden der Niveau-Verschiebeschaltung aus einem diodengeschalteten FET mit N-leitendem Kanal besteht.

11. Vorspannungsgenerator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Kondensator (16; 56) aus einem FET besteht, dessen Gate die eine Kondensatorplatte und dessen verkoppelte Source-Drain die zweite Kondensatorplatte bilden.

12. Vorspannungsgenerator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Wert des Kondensators (16; 56) zwischen dem 5fachen und 10fachen Wert der kombinierten Streukapazitäten des Lastelementes der Niveau-Verschiebeschaltung und des Invertereingangs liegt.

13. Vorspannungsgenerator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den Ausgang des Inverters (18, 20; 58, 60) und die Ladungspumpe (24; 64) eine Hystereseschaltung (22; 62) geschaltet ist.

14. Vorspannungsgenerator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Inverter eine Hystereseschaltung aufweist.

15. Vorspannungsgenerator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Inverter eingangsseitig aus einem FET-Schalttransistor besteht, der an einen FET-Lasttrransistor angekoppelt ist, die für eine hohe Verstärkung derart ausgelegt sind, daß der FET-Schalttransistor zumindest 10mal größer als der FET-Lasttransistor ist.

16. Vorspannungsgenerator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Versorgungssapnnung einen positiven Wert hat, und daß der Wert der Vorspannung am ausgangsseitigen Verbindungspunkt (28; 68) größer als der vorgegebene Wert ist.

17. Vorspannungsgenerator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Potential der Versorgungsspannung auf Masse liegt, und daß der Wert der Vorspanung am ausgangsseitigen Anschlußpunkt (28; 68) einen gegenüber Massepotential negativen Wert hat.

18. Verfahren zur Steuerung der Amplitude der Nominalspannung an der Substratschicht einer integrierten Schaltung, dadurch gekennzeichnet, daß die an die Substratschicht angelegte Vorspannung über einen Kondensator an den Eingang eines Inverters geschaltet wird, um über diesen eine Ladungspumpe einzuschalten und den Nominalwert der Substratspannung wiederherzustellen, und daß die Impedanz eines Lastelementes derart wertmäßig festgelegt wird, daß der über das Lastelement fließende Strom auf einem Wert gleich kleiner 5 µA gehalten wird.

19. Verfahren nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß die Kapazität des Kondensators auf eine Größe eingestellt wird, die zwischen dem 5fachen und 10fachen Wert der gesamten Streukapazitäten liegt, die am Eingang des Inverters wirksam sind.