JP2767239B2 - Semiconductor device - Google Patents
Semiconductor deviceInfo
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-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10D—INORGANIC ELECTRIC SEMICONDUCTOR DEVICES
- H10D89/00—Aspects of integrated devices not covered by groups H10D84/00 - H10D88/00
- H10D89/211—Design considerations for internal polarisation
- H10D89/213—Design considerations for internal polarisation in field-effect devices
Landscapes
- Semiconductor Integrated Circuits (AREA)
- Continuous-Control Power Sources That Use Transistors (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、電圧レギュレータ用集積回路(以下、電圧
レギュレータ用ICという)等の半導体装置の内部の抵抗
の構造に関する。
〔従来の技術〕
従来のC・MS構造の電圧レギユレータ用ICは、正
出力電圧レギユレータの場合第2図に示すような回路構
成になつている。出力制御用MSトランジスタ6と負
電源端子3(以下、GND端子という)の間に接続されて
いる抵抗7,8を電圧レギユレータ用ICに内蔵する場合、
第3図に示す如くN-基板上にP-領域を形成して使用して
いた。
〔発明が解決しようとする問題点〕
しかし、前述の第3図に示す従来構造では、正電源端
子1(以下、VIN端子という)に印加される電圧の変化
に追随して、P-領域とN-基板間に印加される逆バイアス
電圧が変化する。電圧レギユレータ用ICの消費電流を減
らす為、P-領域の濃度を低くしてシート抵抗を高くした
場合、VIN端子1に印加される入力電圧の変化によるP-
領域側での空乏層領域の変化が大きくなり、抵抗7,8の
抵抗値及び抵抗比が変化する。従つて第2図に示す出力
電圧を抵抗分割した出力電圧変化の検出点Aの出力電圧
の抵抗分割値が入力電圧の変化に伴い変動してしまい、
入力電圧の変化に対する出力電圧の変動の割合(以下、
入力安定度という)が悪化するという問題点を有してい
た。
そこで、本発明はこのような問題点を解決するもの
で、その目的とするところは、MS構造の電圧レギユ
レータ用ICにおいて、入力電圧の変化に対してICに内蔵
されている抵抗の空乏層の変化に起因する抵抗値及び抵
抗比の変動をなくし、入力安定度の向上を図ることを提
供するところにある。
〔問題点を解決するための手段〕
本発明の半導体装置は、第1の電位を有する第1の端
子と固定電位である第2の電位を有する第2の端子との
間に接続された第1導電型の拡散抵抗と、前記拡散抵抗
に隣接して配置された入力端子とを有する半導体装置で
あって、前記入力端子の電位の変化の影響による前記拡
散抵抗の空乏層の変化を防ぐように、前記拡散抵抗は前
記第2の端子から電位を供給された第2導電型のウェル
内に設けられ、前記入力端子は前記ウェル外に位置する
第1導電型の半導体基板に設けられていることを特徴と
する。
〔作 用〕
本発明の上記の構造によれば、ICに内蔵されている抵
抗領域の一端は出力端子に、もう一方の端は抵抗が形成
されている基板またはウエル領域と同一電位になるた
め、ICに内蔵されている抵抗領域とその抵抗領域が形成
されている基板またはウエル領域間の逆バイアス電圧
は、入力電圧が変動してもその影響をほとんど受けずほ
ぼ一定のため、抵抗領域の逆バイアス電圧変化による空
乏層領域の変化に起因する抵抗値及び抵抗分割比の変動
がなくなり入力安定度を向上させることが可能となる。
〔実施例〕
以下、本発明について実施例に基づいて詳細に説明す
る。第1図は、本発明の具体的な一実施例のIC内部の具
体的な構造の断面図を示す。第2図に、正出力電圧レギ
ユレータ用ICの回路図を示す。1は、VIN端子、2は、
出力電圧端子(以下、VUT端子という)、3は、GND
端子、4は、電源電圧に依存しない一定の基準となる基
準電圧を発生する基準電圧発生回路、5は、基準電圧と
出力電圧を抵抗分割した出力電圧変化の検出点Aの電圧
を入力とする電圧比較器、6は、電圧比較器5の出力を
ゲート電極の入力とし、ソース電極がVIN端子1に、ド
レイン電極がVUT端子2に接続されている出力制御用
MSトランジスタ、7,8は、VUT端子2とGND端子3
の間に接続されている抵抗である。
次に、第2図の回路図における電圧レギユレータ動作
を説明する。VIN端子1とGND端子3の間に入力電圧が印
加され、VUT端子2とGND端子3の間に負荷が接続さ
れると負荷電流が流れる。この場合、たとえば負荷電流
がΔI だけ増加すると出力電圧は低下する。この出力
電圧の低下をVUT端子2とGND端子3の間に接続され
ている抵抗7,8により出力電圧を分割した出力電圧変化
の検出点Aの電圧で検出し、比較器5で基準電圧と比較
しその偏差を増幅しVIN端子1とVUT端子2の間に接
続されている出力制御用MSトランジスタ6で出力電
圧が上昇する方向に制御すれば出力電圧の変動は抑えら
れる。即ち、出力電圧の変動を抵抗7,8により出力電圧
を抵抗分割した出力電圧変化の検出点Aの電圧により検
出し、出力制御用MSトランジスタ6にフイードバツ
クすることにより安定化した電源が得られる。抵抗7,8
の抵抗値を、R7,R8とし、出力電圧をVUT,基準電圧
をVREFとすれば、出力電相VUTは次式で表わされる。
従つて、出力電圧VUTは、R7とR8の抵抗比とVREFに
より決定される。
いま、入力電圧VINがV1からV2(V1<V2とする)まで
変化すると第3図に示すような従来のN-基板上に形成さ
れたP-領域を利用した抵抗の構造では、P-領域の一方の
端がGND端子3に接続されており、N-基板はVIN端子1に
接続されているため、P-領域とN-基板間にかかる逆バイ
アス電圧VRが入力電圧V1Nの変動の影響を直接うけ、P-
領域の空乏層の変化に伴い抵抗7,8の抵抗値及び抵抗比
が変化してしまう。出力電圧VUTは、前述の(1)式
に示されるようにR7とR8の比(R7/R8)により変化す
る。入力電圧V1Nの変化即ちP-領域とN-基板間にかかる
逆バイアス電圧VRの変化に対して、R7とR8の比R7/R8は
一定でなく、VRが高くなるにつれてR7に比べて相対的に
R8が大きな抵抗値を示し第4図に示すような特性を示
す。従つて、入力電圧V1Nの変化に伴いR7/R8が変化し出
力電圧VUTが変化してしまう入力安定度を悪くする原
因となる。
これに対して、第1図の示す本発明のP-ウエル領域内
に形成したN-領域を利用する抵抗の構造では、N-領域の
一方の端はVUT端子2に接続され、もう一方の端はGN
D端子3に接続されておりN-領域が形成されているP-ウ
エル領域と同一電位であるため、入力電圧V1NがV1からV
2に変化してもN-領域とN-領域が形成されているP-ウエ
ル領域の間に印加されている逆バイアス電圧VRはほとん
ど変化しないので、R7,R8及びR7/R8は変化せず出力電圧
VUTの変動を抑えることが可能となる。
なお、上記実施例は正出力電圧レギユレータの場合で
あるが、負出力電圧レギユレータでも本発明の構造の実
施は可能である。
〔発明の効果〕
以上述べたように本発明によれば、電源端子から電位
を供給されたウェルを設けることにより、入力端子の電
位の変化による拡散抵抗の空乏層の変化を防ぐことによ
り、安定した抵抗値を持つ拡散抵抗を有する半導体装置
を提供することが出来るという顕著な効果を有するもの
である。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
[Industrial applications]
The present invention relates to a voltage regulator integrated circuit (hereinafter referred to as a voltage regulator).
Internal resistance of semiconductor devices such as IC for regulator)
Related to the structure.
[Conventional technology]
Conventional C / MS voltage regulator ICs are
In the case of an output voltage regulator, a circuit structure as shown in FIG.
It has become successful. Output control MS transistor 6 and negative
Connected between the power supply terminal 3 (hereinafter referred to as GND terminal)
Built-in resistors 7 and 8 in the voltage regulator IC,
As shown in FIG.-P on the substrate-Forming and using area
Was.
[Problems to be solved by the invention]
However, in the conventional structure shown in FIG.
Child 1 (hereinafter VINChanges in the voltage applied to the
Following, P-Region and N-Reverse bias applied between substrates
The voltage changes. Reduces current consumption of voltage regulator IC
P-Lower the density of the area and increase the sheet resistance
Then VINP due to change in input voltage applied to terminal 1-
The change in the depletion layer region on the region side increases,
The resistance value and the resistance ratio change. Therefore, the output shown in FIG.
Output voltage at detection point A of output voltage change obtained by dividing the voltage by resistance
The resistance division value of fluctuates with the change of the input voltage,
The ratio of the change in output voltage to the change in input voltage (hereinafter,
Input stability).
Was.
Therefore, the present invention solves such a problem.
The purpose is to use the voltage regulator of the MS structure.
Built-in ICs for changes in input voltage
Resistance and resistance due to changes in the depletion layer
It is proposed to eliminate fluctuations in drag ratio and improve input stability.
To offer.
[Means for solving the problem]
The semiconductor device of the present invention has a first terminal having a first potential.
Between a terminal and a second terminal having a second potential that is a fixed potential.
A first conductivity type diffusion resistor connected between the first and second diffusion resistors,
A semiconductor device having an input terminal disposed adjacent to the
And the expansion due to a change in the potential of the input terminal.
In order to prevent a change in the depletion layer of the diffusion resistance, the diffusion resistance is
A second conductivity type well supplied with a potential from the second terminal;
And the input terminal is located outside the well
Being provided on a semiconductor substrate of the first conductivity type.
I do.
(Operation)
According to the above structure of the present invention, the resistor built in the IC.
One end of the resistance area forms the output terminal, and the other end forms a resistor
To the same potential as the substrate or well region
The resistance area built into the IC and the resistance area
Reverse bias voltage between the substrate or well region
Is hardly affected by fluctuations in the input voltage.
Due to reverse bias voltage change in the resistance region
Fluctuation of resistance value and resistance division ratio due to change of scarce region
And the input stability can be improved.
〔Example〕
Hereinafter, the present invention will be described in detail based on examples.
You. FIG. 1 is a view showing a device inside an IC according to a specific embodiment of the present invention.
1 shows a sectional view of a physical structure. Fig. 2 shows the positive output voltage
Fig. 2 shows a circuit diagram of an IC for a urator. 1 is VINTerminal 2,
Output voltage terminal (hereinafter, VUT3) GND
Terminals 4 and 4 are constant reference bases independent of power supply voltage.
A reference voltage generating circuit for generating a reference voltage, 5
Voltage at detection point A of output voltage change obtained by dividing output voltage by resistance
, And a voltage comparator 6 receives the output of the voltage comparator 5
Input to gate electrode, source electrode to VINConnect to terminal 1
Rain electrode is VUTFor output control connected to terminal 2
MS transistors, 7, 8 are VUTTerminal 2 and GND terminal 3
Is a resistor connected between the two.
Next, the operation of the voltage regulator in the circuit diagram of FIG.
Will be described. VINInput voltage is applied between terminal 1 and GND terminal 3.
And VUTA load is connected between terminal 2 and GND terminal 3.
Load current flows. In this case, for example, the load current
Is ΔI The output voltage decreases. This output
Voltage drop to VUTConnected between terminal 2 and GND terminal 3
Output voltage change by dividing the output voltage by resistors 7 and 8
At the detection point A and compared with the reference voltage by the comparator 5.
Amplify the deviation and VINTerminal 1 and VUTConnect between terminals 2
The output voltage is controlled by the connected output control MS transistor 6.
If the pressure is controlled in a rising direction, the fluctuation of the output voltage will be suppressed.
It is. That is, the fluctuation of the output voltage is
Is detected by the voltage at the detection point A of the output voltage change obtained by dividing
Output and feed back to the output control MS transistor 6.
A stable power supply can be obtained. Resistance 7,8
The resistance of R7, R8And the output voltage is VUT, Reference voltage
VREFThen, the output electric phase VUTIs represented by the following equation.
Therefore, the output voltage VUTIs R7And R8Resistance ratio and VREFTo
Determined by
Now, the input voltage VINIs V1To VTwo(V1<VTwoUntil)
When it changes, the conventional N as shown in FIG.-Formed on the substrate
P-In the structure of the resistance using the region, P-One side of the area
The end is connected to GND terminal 3 and N-Substrate is VINTo terminal 1
Connected, P-Region and N-Reverse buy between substrates
Ass voltage VRIs the input voltage V1NDirectly affected by fluctuations in-
Resistance value and resistance ratio of resistors 7 and 8 according to the change of the depletion layer in the region
Changes. Output voltage VUTIs the above equation (1)
R as shown in7And R8Ratio (R7/ R8Changes by
You. Input voltage V1NThe change of P-Region and N-Span between substrates
Reverse bias voltage VRR7And R8Ratio R7/ R8Is
Not constant, VRR increases as7Relative to
R8Shows a large resistance value and shows characteristics as shown in FIG.
You. Therefore, the input voltage V1NWith the change of R7/ R8Starts to change
Force voltage VUTCauses the input stability to change
Cause.
In contrast, the P of the present invention shown in FIG.-In the well area
N formed on-In the structure of the resistor using the area, N-Area
One end is VUTConnected to terminal 2 and the other end is GN
Connected to D terminal 3 and N-P where the area is formed-C
Input voltage V1NIs V1To V
TwoChanges to N-Region and N-P where the area is formed-Ue
Reverse bias voltage V applied betweenRHahoton
Since it does not change, R7, R8And R7/ R8Does not change and the output voltage
VUTCan be suppressed.
The above embodiment is for a positive output voltage regulator.
However, even with a negative output voltage regulator, the structure of the present invention can be implemented.
Alms are possible.
〔The invention's effect〕
As described above, according to the present invention, the potential is
By providing a well supplied with
By preventing the change of the depletion layer of the diffusion resistance due to the change of the potential,
Device having a diffused resistor having a stable resistance value
That have the remarkable effect of being able to provide
It is.
【図面の簡単な説明】
第1図は、本発明の具体的な一実施例のIC内部の具体的
な構造の断面図。第2図は、正出力電圧レギユレータ用
ICの回路図。第3図は、従来の電圧レギユレータ用ICに
内蔵されている抵抗の構造の断面図。第4図は、抵抗領
域と抵抗領域の形成されている基板またはウエル領域間
に印加されている逆バイアス電圧VR対抵抗比R7/R8特性
図。
1……V1N端子
2……VUT端子
3……GND端子
4……基準電圧発生回路
5……電圧比較器
6……出力制御用MSトランジスタ
7,8……抵抗BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a sectional view of a specific structure inside an IC according to a specific embodiment of the present invention. Fig. 2 is for positive output voltage regulator
FIG. FIG. 3 is a cross-sectional view of the structure of a resistor incorporated in a conventional voltage regulator IC. Figure 4 is a reverse bias voltage V R to-resistance ratio R 7 / R 8 characteristic diagram which is applied between the substrate or well region is formed between the resistor region resistance region. 1 V1N terminal 2 VUT terminal 3 GND terminal 4 Reference voltage generating circuit 5 Voltage comparator 6 Output control MS transistors 7 and 8 Resistance
Claims (1)
2の電位を有する第2の端子との間に接続された第1導
電型の拡散抵抗と、前記拡散抵抗に隣接して配置された
入力端子とを有する半導体装置であって、 前記入力端子の電位の変化の影響による前記拡散抵抗の
空乏層の変化を防ぐように、前記拡散抵抗は前記第2の
端子から電位を供給された第2導電型のウェル内に設け
られ、前記入力端子は前記ウェル外に位置する第1導電
型の半導体基板に設けられていることを特徴とする半導
体装置。(57) [Claims] A first conductivity type diffusion resistor connected between a first terminal having a first potential and a second terminal having a second potential which is a fixed potential; and a diffusion resistor arranged adjacent to the diffusion resistor. A semiconductor device having an input terminal, wherein the diffusion resistor is supplied with a potential from the second terminal so as to prevent a change in a depletion layer of the diffusion resistor due to a change in the potential of the input terminal. A semiconductor device provided in a well of a second conductivity type, wherein the input terminal is provided on a semiconductor substrate of a first conductivity type located outside the well.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61251088A JP2767239B2 (en) | 1986-10-22 | 1986-10-22 | Semiconductor device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61251088A JP2767239B2 (en) | 1986-10-22 | 1986-10-22 | Semiconductor device |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63104462A JPS63104462A (en) | 1988-05-09 |
| JP2767239B2 true JP2767239B2 (en) | 1998-06-18 |
Family
ID=17217458
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61251088A Expired - Lifetime JP2767239B2 (en) | 1986-10-22 | 1986-10-22 | Semiconductor device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2767239B2 (en) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012109535A (en) | 2010-10-20 | 2012-06-07 | Asahi Kasei Electronics Co Ltd | Resistance element and inverting buffer circuit |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5650553A (en) * | 1979-09-29 | 1981-05-07 | Fujitsu Ltd | Semiconductor device |
-
1986
- 1986-10-22 JP JP61251088A patent/JP2767239B2/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS63104462A (en) | 1988-05-09 |
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|---|---|---|---|
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