JPH02145012A - 基準電圧トリミング回路 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、半導体集積回路装置の基準電圧トリミング回
路に関し、特に、所望の基準電圧の調整範囲を広くする
ことのできる基へＩＸ電圧トリミング回路に関する。

［従来の技術〕 この種従来の基準電圧トリミング回路を第２図に示す、
同図において、第１の演算増幅器である基準電圧発生回
路１の出力端子は、第２の演算増幅器である基準電圧バ
ッファ２の非反転入力端子と抵抗ｒａ、ｒｂおよび３２
本の抵抗ｒからなるトリミング用抵抗回路網の一端とに
接続されている。抵抗回路網の各抵抗の接続点は、基準
゛上圧発生回路１の出力端子側から節点に１．１（２、
・・ｋ３２となされており、そして、抵抗回路網の池端
は接地されＣいる。基準電圧発生回路１の非反転入力端
子には電圧発生源４が接続されている。

而して、この電圧発生源４の発生電圧は、集積回路内の
エンハンスメンｌ−をｌ・ランジスタおよびデイプリー
ジョン型トランジスタのしきい値電圧によって定まる定
電圧である。基準電圧発生ｒｉｌｉ′回路１の反転入力
端子にはデコーダ３が接続されているが、このデコーダ
３は、径路設定端子工１〜Ｉ５に入力される信号に応じ
て、抵抗回路Ｍ４の節点ｌ（１〜に３２のうちのいずれ
かの節点と前記反転入力端子とを接続する撮能を有する
ものである。基準電圧発生回路］の出力端子に接続され
る基準電圧バッファ２は、その出力端子がその反転入力
端子に接続されてボルテージフォロア回路を構成してい
る。

この回路は、トリミング用抵抗回路網の各節点のうち節
点に１、ｋ１７がデコーダ３に選択された時の基準電圧
バッファ２の出力を簡単に測定しうるように集績回路上
で構成されているので、その測定値を用いて所望の基準
電圧に最も近くなる出力が得られるように節点を選択す
る０次に、このようなトリミングの方法についてより詳
しく　＝！！明する。

基準電圧発生回路１の出力電圧をＶＢ、電圧発生源４の
発生電圧を△■、’ｆ；Ｈ＄電圧バッファ２のＬｌ：力
１Ｅ圧をＶ、トリミング用抵抗回路網で選択した節点の
添字をに、基準電圧バッファ２のオフセット電圧をＶＯ
ｌｌ（＝１．１７の時の出力電圧をＶｌ、、Ｖｌ７とす
ると次式が得られる。

Ｖ＝ＶＢ＋ＶＯ川■ ＶＢ＝［１＋ｉｒａ＋（ｋ−１）ｒ）／（ｒｂ　　＋　
（３３−ｋ）　　ｒ）　　コ　△　Ｖ　　　　、・、　
■■、■式より、 Ｖ＝　［１＋ｆｒａ＋　（ｋ−１）ｒｌ／ｆｒｂ＋　（
３３−ｋ）ｒ）Ｅ△Ｖ＋ＶＯ−・−■１（＝１．１７の
時、Ｖ＝Ｖ１、Ｖｌ７であるがら０式より、 Ｖ　１　＝　（１＋ｒ　ａ　／　＜　ｒ　ｂ　＋３２　
ｒ　）　）ΔＶ＋ＶＯ・・・■ Ｖｌ　７＝　　（１＋　　（ｒａ＋１６ｒ）／（ｒｂ＋
１６ｒ））　ΔＶ＋ＶＯ−・・■抵抗値としてｒａ＝０
．４８にΩ、ｒｂ＝１０゜２１２にΩ、１６ｒ＝３．４
０４にΩであるものとすると、△■とＶＯが■、０式を
用いて次のように求められる。

△Ｖ＝３．８９　（Ｖｌ７−Ｖｌ）　　　　　・・・■
ＶＯ＝５Ｖ１−４Ｖ１７　　　　　　　　　・・・■所
望の基準電圧をＶ＝３．１Ｖであるとすると、■、■、
■式からｋが■式のように求められる。

ｋ＝（２５１，１−）−４Ｖ１７−８５Ｖ１）／（３，
１−５Ｖ１＋４Ｖ１７）　　　　　　　・・・■この値
に最も近い節点を選択することにより、所望の基準電圧
が得られる。

［発明が解決しようとする問題点］ いま、ΔＶ＝３．ＯＶ、ＶＯ＝　１０ｍＶとすると、■
、■、■式よりに＝１．ｉとなり、ｋ＝１を０式に代入
すると、Ｖ＝３．０９５Ｖになる。

また、ΔＶ＝１．９Ｖ、ＶＯ＝　　２０ｍＶとすると、
■、■、■式よりに＝３０．９となり・、ｋ＝３１を代
入すると、Ｖ＝３．１０６Ｖになる。

■式から明らかなように、Δ■、ＶＯの値が一定であれ
ば、ｋの値が大きい程、出力電圧■は大きくなる。とこ
ろが、今述べたように△ｖ＝３６０■、１．９■のとこ
ろでｋの値が殆ど最小値、最大値となるのであるから、
各抵抗値と基準電圧バッファのオフセット電圧とが上記
の値であるものとすると、この回路では、八Ｖが１．９
■≦△■≦３．ＯＶであるときに、Ｖ＝３．１Ｖがトリ
ミングによって実現できる。しかし、△■が３゜ＯＶを
超えると最早トリミング不可１ｍとなる。先に述べたよ
うにΔＶが集積回路内のトランジスタのしきい値電圧に
よって定まるものであるので、拡散工程が終了した段階
では殆どこの値は定まってしまいｔａから変えることは
不可能である。従って、トリミング不可能となった場合
には、その集積回路を不良品とするかあるいは他の用途
に用いなければならないという不都合が生じる。

よって、本発明の目的とするところは、電圧トリミング
範囲を広げること、特に、電圧発生源の発生電圧が所望
の基準電圧より高い場合にもトリミンク可能とすること
であり、もって不必要に集積回路装置の不良品を出さな
いようにすることである。

［問題点を解決するための手段］ 本発明の基準電圧トリミング回路は、第１の入力端子、
第２の入力端子および出力端子を有する基準電圧発生回
路と、前記基準電圧発生回路の第１の入力端子に接続さ
れた電圧発生源と、一端が前記基準電圧発生回路の出力
端子に接続され他端が接地されその間に複数の節点を有
し各節点間にトリミング用抵抗が接続された抵抗回路網
と、前記抵抗回路網のいずれかの節点を選択し該選択さ
れた節点と前記基や電圧発生回路の第２の入力端子とを
接続するデコーダと、入力端子を有し前記基準電圧発生
回路の出力を受けて所望の基準電圧を出力するバッファ
増幅器とを具備するものであって、前記バッファ増幅器
の入力端子は、前記抵抗回路網の枚数の節点のうちから
前記バッファ増幅器の出力すべき所望の基準電圧と前記
電圧発生源の発生電圧とに応じて選択された節点と接続
されている。

［実施例］ 次に、図面を参照して本発明の実施例について説明する
。

第１図は、本発明の一実施例を示す回路図である。同図
において、第２図に示した従来例のものと同一の部分に
′）いては同一の番号が付されているので、その部分に
関する詳細な説明は省略するが、この実施例では第１図
に示すように、基準電圧発生回路１の出力端子は節点ｊ
Ｏに接続されており、節点ｊＯには、抵抗Ｒａ、３２個
の抵抗Ｒおよび抵抗Ｒｂからなる抵抗回路網の−ｆｌｆ
、すなわら、抵抗Ｒａの一端が接続されている。抵抗回
路網の各抵抗の各接続点は、抵抗Ｒａ寄りがらｊ・１ａ
に節点ｊ１、ｊ２、・・・、ｊ３２となされており、抵
抗回路網の他端は接地されている。また、基準電圧バッ
ファ２の入力端子には、３３個の節点１０．１１、・・
・、ｉ３２を有する導体が接続されている。後述するよ
うに、出力端子５がら出力さぜるべき基準電圧値と電圧
発生源４の発生電圧によって、これらの節点１０〜ｉ３
２の中がら、１つの節点が選択され、その節点が、節点
ｊＯＳｊ３２の中の対向する節点へ接続される。

この回路が集積化さな集開回路においては節点ｊ１、ｊ
１７が選択され、その節点が基準電圧発生回路１の反転
入力端子と接続された状邪での出力電圧は、ウェハ段階
で容易にＪｌ定できるものとする［但し１．Ｊｎと１ｎ
（ｎ＝ｏ、ｌ、・　　３２）が未接続の状態にあるので
測定できる出力電圧は節点ｊＯにおけるものである。］
。

いま、基基準電圧発生回ｒ１８１の出力電圧をＶＢ、ま
た電圧発生源４の発生電圧を△■、基準電圧バッファ２
の出力電圧をＶｊ、トリミング用抵抗回路網においてデ
コーダ３側で選択された節点の添字をｊ、基準電圧バッ
ファ２側で選択された節点の添字をｉ、基準電圧バッフ
ァ乏のオフセラ１〜電圧をＶＯとすると次式が得られる
（但し、ｉ≧１とする）。

Ｖ　Ｂ　＝　［（Ｒａ　十Ｒｈ　＋　３２　Ｒ）　／ｆ
Ｒｂ＋（３３ｊ　）Ｒ）］Δ■　・・・■Ｖｊ＝ＣｆＦ
も１）＋（３３−ｉ）Ｒ）／ｆＲ，ｂ＋　（３３−ｊ　
＞Ｒ）］△Ｖ十ＶＯ・・・［株］ Ｊ＝１．１７の時の出力電圧をＶｊ＝Ｖ１．Ｖ１７とし
、ｆｌａ＝０．４８にΩ、Ｉ”ｔｂ＝１０．２１２にΩ
、１６Ｒ＝３．４０４にΩ、所望基、Ｈ（ｔ′−電圧を
３．１■とすると。

ｊ＝（２５１，１＋４Ｖ１７−８５Ｖ１）／（３，１−
５Ｖ１−１−４Ｖ１７）　　　・・・０が得られる。こ
れは、０式と同じ式である。

次に、例として△■が２．１■≦ΔＶ＜、３．４Ｖの範
囲であっても１−リミングが可能であることを明らかに
する。△Ｖ＝３．４Ｖでトリミング可［ｊヒとするには
、［相］でｊ＝１の時Ｖｌ＜３．ＩＶを満足すればよい
から、ｉは次式を満たせばよい。

３．１〉［相］式右辺（但し、ｊ−１）ｖＯ＝Ｏとして
これを解くと、 ｉ＞８．０５　　　　　　　　　　　　　　・・・［相
］゛が得られる。よってｉ＝９とおくと、［株］式より
、Ｖ　ｊ　−「（Ｒｈ　＋　２４　Ｒ）　／（Ｒｂ＋　
　（３３−ｊ　　）　　Ｒ）　　コ　△Ｖ＋ＶＯきる。

・・・＠ ｊ＝１．１７の時、Ｖｊ＝Ｖ１．Ｖｌ７であるがら、■
○＝０とすると、０式から、 Ｖ１＝０．９．Ｏ△Ｖ　　　　　　　　　　・・・０Ｖ
１７＝１．１２５△Ｖ　　　　　　　　・・・■△Ｖ＝
３．４Ｖとすると、■、０式よりＶ１＝３．０６Ｖ、Ｖ
１７＝３．８２５Ｖであるから、０式よりｊ＝２．０３
、よってｊ＝２とすると０式より、Ｖ２＝３．０９９Ｖ
になる。

また、△Ｖ＝２．ＩＶとすると、■、０式よりＶ１＝１
．８５Ｖ、Ｖ１７＝２．３６２５Ｖであるから、０式よ
りｊ＝３２．２、よってｊ＝３２とすると、０式より、
Ｖ　３２　”　３　、０８６　Ｖになる。このことは、
ｉ＝９であるときには、２．１Ｖ≦△Ｖ≦３．４Ｖ の範囲内であれば、基牟電圧を３，１■にトリミングで
きることを意味する。また、八Ｖが３．４Ｖより更に高
い場合、ｉを９以上にすることにより基！（へ電圧を３
．１Ｖにトリミングすることがで本発明回路のトリミン
グ方法は、次のように行われる。

一部の配線工程を残してウェハに対する工程は終了して
いるものとする。この段階でＶｌとＶｌ７とはλｉｌｌ
定可能である。これにより０式を用いて△■を求め、こ
れと所望の基準電圧値から選択すべき節点ｉ　ｎ　（ｎ
＝ｏ、１、・−・、３２）が決定される。そこで、ｉｎ
とｊｎとがアルミニウム配線により接続され、その他必
要な配線が施されてウェハは完成する。この手法は、マ
スタースライス法を用いた集積回路の製造方法に類似し
ている。

その後は、従来法と同様にｊ＝−１，１７に対する基鵡
電圧バッファの出力電圧Ｖｊを測定して、デコーダが選
択すべき節点を決定し、そのための情報を端子１１〜■
５から入力する。

［発明の効果コ 以上説明したように、本発明は電圧発生源の発生電圧と
出力させるべき所望の基準電圧値に応じて、トリミング
用抵抗回路網のいずれかの節点を選択し、マスタースラ
イス法の手法を用いて、この節点と基準電圧バッファの
入力端子とをアルミニウム配線で接続するものであるの
で、本発明によれば電圧発生源の発生電圧が所望の基？
（へ電圧より高い場合にもトリミングをすることができ
るようになり、製品の歩留まりを向上させることができ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の一実施例を示す回路図、第２図は、
従来例の回路図である。 １−基準電圧発生回路、　２−基準電圧バッファ、　３
−デコーダ、　４−　電圧発生源Ｒａ　、Ｒｂ　、　Ｒ
−−トリミング用抵抗回路網の各抵抗、　ｊＯｌｊｌ、
・・・、ｊ３２−　節点、１０、ｉｌ、・・・、ｉ３２
・−露点、　　■１〜■５径路設定用端子、　５　　出
力端子。 第１図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 第１の入力端子、第２の入力端子および出力端子を有す
   る基準電圧発生回路と、前記基準電圧発生回路の第１の
   入力端子に接続された電圧発生源と、一端が前記基準電
   圧発生回路の出力端子に接続され他端が接地されその間
   に複数の節点を有し各節点間にトリミング用抵抗が接続
   された抵抗回路網と、前記抵抗回路網のいずれかの節点
   を選択し該選択された節点と前記基準電圧発生回路の第
   ２の入力端子とを接続するデコーダと、入力端子を有し
   前記基準電圧発生回路の出力を受けて所望の基準電圧を
   出力するバッファ増幅器とを具備する基準電圧トリミン
   グ回路において、前記バッファ増幅器の入力端子は、前
   記抵抗回路網の複数の節点のうちから前記バッファ増幅
   器の出力すべき所望の基準電圧と前記電圧発生源の発生
   電圧とに応じて選択された節点と接続されていることを
   特徴とする基準電圧発生回路。