JPH0378810A - 半導体集積回路 - Google Patents

半導体集積回路

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JPH0378810A
JPH0378810A JP1214855A JP21485589A JPH0378810A JP H0378810 A JPH0378810 A JP H0378810A JP 1214855 A JP1214855 A JP 1214855A JP 21485589 A JP21485589 A JP 21485589A JP H0378810 A JPH0378810 A JP H0378810A
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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】 [発明の目的] (産業上の利用分野) 本発明は、MOSトランジスタを用いた基準電圧を発生
する半導体集積回路に関するものである。
(従来の技術) 以下第7図を参照して、従来技術による半導体集積回路
について説明する。第7図は、従来技術による半導体集
積回路を示した回路図である。
従来技術による半導体集積回路は、vCCレベルの電源
に一端が接続された抵抗(20)と、この抵抗(20)
の他端に陽極が接続されたダイオード(21)と、この
ダイオード(21)の陰極に陽極が接続され、陰極に0
レベルの電源が接続されたダイオード(22)とを備え
、抵抗(20)とダイオード(21)の接続点が出力端
子に接続されている。
この様な半導体装置によれば、ダイオード(21)。
(22)の順方向電圧降下をそれぞれVF、VF’ と
すると、出力端子にはvFとvF′の和が出力される。
この様にして、出力端子にダイオードの順方向電圧降下
VF以上の電圧を出力したい時は、ダイオードを複数個
直列接続して、そのダイオードの順方向電圧降下の和で
出力電圧を得ていた。
(発明が解決しようとする課題) 上記の様な半導体集積回路では、出力端子にダイオード
の順方向電圧降下VF以上の電圧を出力したい時は、ダ
イオードを複数個直列接続して、それらのダイオードの
順方向電圧降下の和で出力電圧を得ていた。しかしこの
様なダイオードの順方向電圧降下vFは、製造工程にお
けるバラツキがあり、又温度によっても変化してしまう
。この為、ダイオードを複数個直列接続して、それらの
ダイオードの順方向電圧降下の和で出力電圧を得ようと
すると、直列接続した分、その変化は大きくなり、精度
の良い所望の出力電圧を得ることができない。
本発明は、上記の様な問題点を緩和し、製造工程におけ
るバラツキ、及び温度による影響の少ない半導体集積回
路を提供することを目的とする。
[発明の構成] (課題を解決するための手段) 上記目的を達成するために本発明においては、半導体基
板と、この半導体基板に形成され、一端が第1の電位に
接続された負荷抵抗と、半導体基板に形成され、ソース
に負荷抵抗の他端が接続され、ドレインに第2の電位が
接続され、ゲートにドレインが接続され、チャネル領域
の不純物濃度と半導体基板の不純物濃度が実質上同一で
あるMOSトランジスタと、ソースに接続された出力端
子とを備えた半導体集積回路を提供する。
(作用) この様な半導体集積回路によれば、出力端子には第2の
電位とMo8トランジスタのしきい値電圧の和が出力さ
れる。このMoSトランジスタは、チャネル領域と基板
の不純物濃度を同一にしている為に、しきい値電圧はダ
イオードの順方向電圧降下vFよりも高くなる。つまり
、出力端子にダイオードの順方向電圧降下VF以上の電
圧を出力したい時にも、ダイオードを複数個直列接続す
る必要がなく、このMo3トランジスタを1つ接続すれ
ば良い。この為、複数個のダイオードの順方向電圧降下
vFに受けていた、製造工程におけるバラツキの影響を
、1つのMOSトランジスタのしきい値電圧の変化のみ
におさえることができる。
(実施例) 以下第1図乃至第6図を参照して、本発明の実施例に係
る半導体集積回路を説明する。第1図は、本発明の第1
の実施例に係る半導体集積回路を示した回路図である。
本発明による半導体集積回路は、VCCレベルの電源に
接続された抵抗(1)と、この抵抗(1)にソースが接
続され、ドレインにθレベルの電源が接続され、ゲート
がドレインに接続され、チャネル領域と基板の不純物濃
度が実質上同一であるMOSトランジスタ(以下“I−
tyI)13のMOSトランジスタ”と称す)(2)と
、ソースに接続された出力端子(3)とを備え、MOS
トランジスタ(2)のソースと基板は同電位になってい
る。
ここで、上述したI−typeのMOSトランジスタを
説明する。第2図は、I−tYpeのMOSトランジス
タを示した断面図である。
この様なI−typeのMOSトランジスタは、ソース
領域(24)及びドレイン領域(25)を有する半導体
基板(23)上に絶縁膜(26)が形成されている。更
に、この絶縁膜(2B)上には、ゲート電極(27)が
形成されている。又、ソース領域(24)とドレイン領
域(25)との間のチャネル領域(28)には、不純物
をイオン注入していない。この為、チャネル領域(28
)と半導体基板(23)の不純物濃度は実質上同一とな
る。
この様な半導体集積回路によれば、出力端子(3)には
I−t’/peのMOSトランジスタ(2)のしきい値
電圧Vthが出力される。このI−tYpeのMOSト
ランジスタ(2)のしきい値電圧vthは、チャネル領
域に不純物をイオン注入していない為に、ダイオードの
順方向電圧降下VFよりも高くなる。例えば、半導体基
板(23)を不純物濃度が3×1016/dのN型半導
体基板、ゲート電極(27)を酸化膜厚が150人のn
  poly stゲートとすると、しきい値電圧の値
は約2Vとなる。
この為、出力端子(3)にダイオードの順方向電圧降下
VP以上の電圧を出力したい時も、ダイオードを複数個
直列接続する必要がなくこのI−typeのMOSトラ
ンジスタ(2)を1つ接続すれば良い。この為、複数個
のダイオードの順方向電圧降下vFに受けていた、製造
工程におけるバラツキ、及び温度による影響を、1つの
I −typeのMOSトランジスタ(2)のしきい値
電圧vthの変化のみにおさえられる。
更にI−typeのMOS)ランジスラダ(2)は、イ
オン注入のプロセスを行なわない為に、製造工程におけ
るしきい値電圧Vthのバラツキは小さくなる。
第3図は、本発明の第2の実施例に係る半導体集積回路
を示した回路図である。第2図に示した番号は第1図に
対応している。
本発明による半導体集積回路は、第1図に示したl−1
VpeのMOSトランジスタ(2)に基板バイアスを加
え、しきい値電圧Vthを変えることができる様にした
ものである。
この様な半導体集積回路によれば、第1の実施例と同様
な効果が得られ、更にI−typeのMOSトランジス
タ(2)の基板バイアスを変えることにより、しきい値
電圧vthを変化させ、任意の出力電圧を得ることがで
きる。
尚、第4図にこのI−tYpeのMOSトランジスタの
基板バイアスとしきい値電圧の関係を示す。
更に、1−tYpeのMOSトランジスタ(2)のソー
スと出力端子(3)の間に抵抗を接続する□ことにより
、抵抗に生じた電圧降下分、出力電圧を更に調節するこ
とができる。
更に又、本実施例ではvCCレベルの電源に抵抗(1)
を接続しているが、負荷MOSトランジスタで置き換え
ても同様な効果が得られる。
第5図は、本発明と従来技術による出力電圧の温度変化
を示したグラフである。グラフ中の点線■はダイオード
を1つ接続した場合、点線■はダイオードを2つ直列接
続した場合、点線■はダイオードを3つ直列接続した場
合、実線はI −tVpeのMOSトランジスタを1つ
接続した場合を示している。尚、夫々のダイオードの順
方向電圧降下VF ハ300 KテI V、 I−ty
pe (7)MOS )う>ジスタのしきい値電圧Vt
hは300にで3vとしている。
まず点線■■■を比較すると、ダイオードの数を増やし
ていくと温度変化が大きくなっていることがわかる。更
に、点線■と実線を比較すると、実線の方が点線■より
温度変化の小さいことがわかる。
第6図は、本発明の第2の実施例に係る半導体集積回路
を用いた内部電源電圧発生回路を示した回路図である。
第6図に示した番号は第3図に対応している。
本実施例の内部電源電圧発生回路は、第2図に示した半
導体集積回路からなる基準電圧発生回路(13)と、こ
の基準電圧発生回路(13)の出力端子に接続された電
源電圧発生回路(14)とを備えている。
電源電圧発生回路(14)は、vCCレベルの電源にソ
ースが接続されたPチャネルトランジスタ(4)。
(5) 、 (8)と、Pチャネルトランジスタ(5)
(8)のそれぞれのドレインにドレインが接続されたN
チャネルトランジスタ(7) 、  (8)と、Nチャ
ネルトランジスタ(7)のソースにドレインが接続され
たNチャネルトランジスタ(9)と、Nチャネルトラン
ジスタ(9)のソースにドレインが接続され、θレベル
の電源にソースが接続されたNチャネルトランジスタ(
10)と、Pチャネルトランジスタ(4)のドレインと
Nチャネルトランジスタ(8)のゲート間に接続された
抵抗(11)と、Nチャネルトランジスタ(8)のゲー
トと0レベルの電源間に接続された抵抗(12)とを備
えている。
更に、Pチャネルトランジスタ(4)のゲートはPチャ
ネルトランジスタ(5)のドレインに接続され、Nチャ
ネルトランジスタ(7) 、  (8)のソース、Pチ
ャネルトランジスタ(5) 、 (6) 、 Nチャネ
ルトランジスタ(9) 、  (10)のゲートは共通
である。
又、Pチャネルトランジスタ(6)のドレインとゲート
は接続され、Pチャネルトランジスタ(4)のドレイン
と抵抗(11)の接続点に出力端子が接続されている。
この様な内部電源電圧発生回路は、基準電圧発生回路(
13)の出力端子(3)が電源電圧発生回路(14)の
Nチャネルトランジスタ(7)のゲートに接続されてい
る。この為、基準電圧発生回路(13)の出力電圧は、
Nチャネルトランジスタ(7)のしきい値電圧より高く
なくては電源電圧発生回路(14)は動作をしない。
この様な場合に、本発明による半導体集積回路を基準電
圧回路(13)に用いることにより、第2の実施例と同
様な効果を得ることができ、基準電圧発生回路(13)
の出力端子にはNチャネルトランジスタ(7)のしきい
値電圧以上の電圧を出力することができる。
[発明の効果] 以上詳述した様に本発明によれば、製造工程におけるバ
ラツキ、及び温度による影響の少ない基準電圧を発生す
る半導体集積回路を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の第1の実施例に係る半導体集積回路を
示した回路図、第2図はI−tH)eのMoSトランジ
スタを示した断面図、第3図は本発明の第2の実施例に
係る半導体集積回路を示した回路図、第4図はI−ty
p43のMOSトランジスタの基板バイアスとしきい値
電圧の関係を示したグラフ、第5図は本発明と従来技術
による半導体集積回路の出力電圧の温度変化を示したグ
ラフ、第6図は本発明の第2の実施例に係る半導体集積
回路を用いた内部電源電圧発生回路を示した回路図、第
7図は従来技術による半導体集積回路を示した回路図で
ある。 1・・・抵抗、 2−I−typeのMOSトランジスタ、3・・・出力
端子、 14・・・電源電圧発生回路、 23・・・半導体基板、 28・・・チャネル領域。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)半導体基板と、 この半導体基板に形成され、一端が第1の電位に接続さ
    れた負荷抵抗と、 前記半導体基板に形成され、ソースに前記負荷抵抗の他
    端が接続され、ドレインに第2の電位が接続され、ゲー
    トに前記ドレインが接続され、チャネル領域の不純物濃
    度と前記半導体基板の不純物濃度が実質上同一であるM
    OSトランジスタと、前記負荷抵抗と前記ソースとの接
    続点に接続された出力端子と、 を備えたことを特徴とする半導体集積回路。
  2. (2)半導体基板と、 この半導体基板に形成され、一端が第1の電位に接続さ
    れた負荷抵抗と、 前記半導体基板に形成され、ソースに前記負荷抵抗の他
    端が接続され、ドレインに第2の電位が接続され、ゲー
    トに前記ドレインが接続され、チャネル領域の不純物濃
    度と前記半導体基板の不純物濃度が実質上同一であるM
    OSトランジスタと、前記負荷抵抗と前記ソースとの接
    続点に接続され、前記接続点の電位を基準電位とし、こ
    の基準電位により所定の動作を行なう電子回路と、を備
    えたことを特徴とする半導体集積回路。
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