Устройство автоматического смещения подложки интегральной схемы

 

УСТРОЙСТВО АВТОМАТИЧЕСКОГО СМЕЩЕНИЯ ПОДЛОЖКИ ИНТЕГРАЛЬНОЙ СХЕМЫ , содержащее источник управляющих импульсов/ соединеннный с инвертором накопительный конденсатор, включенный между выходом инвертора и стоком транзистора заряда, дополнительный транзистор , включенный между стоком транзистора заряда и -подложкой интегральной схегш, отличающееся тем, что, с целью увеличения напряжения смещения, в. него с введены дополнительный конденсатор и резистор, включенные последовательно, точка их соединения подключена к затвору дополнительного транзистора, а другие выводы конденсатора и резистора соединены соответственно с источником управляющих импульсов и подложкой интегральной схемы. ю ю ю

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„Я0„„1022270.

gus г И 2i

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТ8ЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЗ (21) 3393172/18-21 (22) 01.02.82 (46) 07.06.83. Бюл. И 21 (72) А.С.Свердлов и Р.Я.Попова (53) 621.324.5(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР по заявке 11 2717349/18-21; .. кл. H 02 M 2/287, 1979.

2. "Computer 0esign", 1977, 16, 11 9, р, 100. (54)(57) УСТРОЙСТВО АВТОМАТИЧЕСКОГО

СИЕЩЕНИЯ ПОДЛОЖКИ ИНТЕГРАЛЬНОЙ. СХЕ-

НЫ, содержащее источник управляющих импульсов, соединеннный с инвертором накопительный конденсатор, включенный между выходом инвертора и стоком транзистора заряда, дополйительный транзистор, включенный между стоком транзистора заряда и .подложкой интегральной схемы, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью увеличения напряжения смещения, в. него с введены дополнительный конденсатор и резистор, включенные последовательно, точка их соединения подключена к затвору дополнительного транзистора, а другие выводы конденсатора и резистора соединены соответственно с источником управляющих импульсов и под ложкой интегральной схемы.

1022270

Изобретение относится к микроэлектронике, в частности к раэработ" кам интегральных схем на МДП-транэис" торах.

Известно устройство автоматического смещения напряжения на подложке интегральных схем, содержащее накопительный конденсатор и транзистор заряда (lJ

Недостаток устройства состоит в низком напряжении смещения из-эа биполярного взаимодействия истока и стока транзистора. заряда. При разря" де накопительного конденсатора на транзисторе заряда возникает импульс напряжения, смещающий в прямом направлении р-и переход его стока. Происходит инжекция неосновных носите" лей в подложку, заряжающая ее. Однако часть этих носителей вследствие диффузии достигает истока транзистора заряда, т.е. уходит в общую шину интегральной схемы. Возникает так называемый биполярный эффект, т.е. биполярное взаимодействие стока и истока транзистора заряда, вследствие которого теряется часть заряда накопительного конденсатора. В зависимости от длины и ширины канала транзистора и от диффузионной длины ЗО неосновных носителей эта часть может доходить до 304 и более от полного заряда накопительного конденсатора.

Наиболее близким по технической сущНости к предлагаемому я вляется уст-t 3g ройство, содержащее источник управляющих импульсов, соединенный с инвертором, HBKoFMTGAbHìé конденсатор, включенный между выходом инвертора и стоком транзистора заряда, и допол- 40 нительный транзистор, включенный между стоком транзистора заряда и подложкой интегральной схемы $2)

Однако и в этом устройстве возни- . кает биполярный эффекг. Дополнитель- 45 ный транзистор,. соединяющий сток транзистора заряда с подложкой, выполняет функции диода.с "короткой базой", несколько уменьшая сопротивление между накопительным конденсатором и подложкой. Этим несколько улучшается процесс разряда накопительного конденсатора, однако биполярный эффект остается.. Результатом потери заряда на-. копительного конденсатора является уменьшение напряжения смещения, вырабативаемого схемой.

Цель изобретения - увеличение напряжения смещения подложки;

Указанная цель достигается тем, что в устройство автоматического смещения подложки интегральной схемы, содержащее источник управляющих импульсов, соединенный с инвертором накопительный конденсатор, включенный между выходом инвертора и стоком транзистора заряда и дополнительный транзистор, включенный между стоком транзистора заряда и подложкой интегральной схемы, введены дополнительный конденсатор и резистор, включенные последовательно, точка их соединения подключена к затвору дополнительного транзистора, а другие выводы конденсатора и резистора соединены соответственно с источником управляющих импульсов и подложкой интегральной схемы.

На фиг.1 представлена принципиальная электрическая схема устройства автоматического смещения подложки; на фиг.2 - участок, содержащий транзистор.

Устройство содержит транзисторы и 2, образующие инвертор, используемый в качестве источника сигнала для накопительного конденсатора 3. Этот конденсатор включен между выходом инвертора и стоком транзистора 4 заряда, исток которого соединен с шиной нулевого потенциала, а затвор - с его стоком. Между источником 6 управляющих импульсов и подложкой 7 интегральной схемы включена RC-цепочка, состоящая иэ конденсатора 8 и резис" тора 9, точка соединения которых подключена к затвору дополнительного транзистора 10. Исток и сток

его соединены соответственно со стоком транзистора 4 и подложкой 7. Сток и исток транзистора 4 образуют соответственно эмиттер и коллектор би" полярного паразитного транзистора 11, базой которого служит подложка 7. . Эмиттер транзистора 11 (сток транзистора Ц образует р-и переход 12 в подложке 7.

Устройство работает следующим образом.

При запирании транзистора 2 конденсатор 3 заряжается через транзисторы 1 и 4. При открывании транзистора 2 импульсом источника 6 конденсатор 3 разряжается., создавая на стоке транзистора 4 напряжение, превышающее напряжение подложки.

При отсутствии транзистора 10 напряжение на стоке транзистора 4 пре4Уиа Г

Составитель B.Øàãóðèí

Техред О,Неце Корректор Л.Бокшан.Редактор А.йотыль

Заказ 4062/47 Тираж.,687 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035,. Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4

3 1022270 4 вышает напряжение подложки на величи- няется биполярное взаимодействие ис- ну, равную падению напряжения на р-и тока в транзисторе 4 и, следовательпереходе 12 в прямом направлении но, связанные с этим потери заряда. (10,6-0,7 8). Наличие транзистора 10, Очевидно, что при этом,-не вознина затвор которого через конденсатор кает проводимость также между стоком

8 от источника 6 поступают отпираю- транзистора 4 и любой другой диффущие импульсы, позволяет уменьшить винной шиной устройства, расположен- .

° разность напряжений между стоком тран- ной вблизи этого стока.зистора 4 и подложкой 7 до величины

0,1-0 2 В. При заряде конденсатора 3 транзисПоэтому весь ток разряда конденса- тор 10 закрыт и не влияет на работу тора 3 попадает в подложку 7 через схемы. транзистор 10, а не инжектируется в Это позволяет увеличить заряд, отнее из р-и перехода стока транэисто- даваемый устрйством в подложку, прира 4. В результате биполярный пара- мерно на 303. Соответственно увелизитный транзистор 11 не включается, и . чивается и напряжение смещения, выпроводимость между стоком транзисто- ходкое сопротивление устройства уменьра 4 (змиттером транзистора 11) и ну- шается в 4 раза по сравнению с прото- левой шиной не возникает. Этим устра- типом.