JP3522334B2 - Sine wave oscillation circuit - Google Patents
Sine wave oscillation circuitInfo
- Publication number
- JP3522334B2 JP3522334B2 JP13507894A JP13507894A JP3522334B2 JP 3522334 B2 JP3522334 B2 JP 3522334B2 JP 13507894 A JP13507894 A JP 13507894A JP 13507894 A JP13507894 A JP 13507894A JP 3522334 B2 JP3522334 B2 JP 3522334B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- electrode
- elements
- spiral
- semiconductor substrate
- sine wave
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
- 230000010356 wave oscillation Effects 0.000 title claims description 117
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims description 242
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 claims description 176
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 claims description 170
- 239000004020 conductor Substances 0.000 claims description 116
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 claims description 44
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 claims description 39
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 33
- 239000000969 carrier Substances 0.000 claims description 13
- WYTGDNHDOZPMIW-RCBQFDQVSA-N alstonine Natural products C1=CC2=C3C=CC=CC3=NC2=C2N1C[C@H]1[C@H](C)OC=C(C(=O)OC)[C@H]1C2 WYTGDNHDOZPMIW-RCBQFDQVSA-N 0.000 claims description 6
- 108091006146 Channels Proteins 0.000 description 137
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 106
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 71
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 71
- 239000010408 film Substances 0.000 description 48
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 47
- 229920002120 photoresistant polymer Polymers 0.000 description 16
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 14
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 14
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 14
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 13
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 13
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 13
- 230000008859 change Effects 0.000 description 10
- 238000005468 ion implantation Methods 0.000 description 10
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- 238000002955 isolation Methods 0.000 description 9
- 230000008569 process Effects 0.000 description 9
- 238000004804 winding Methods 0.000 description 9
- 238000005229 chemical vapour deposition Methods 0.000 description 8
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 8
- 229910052814 silicon oxide Inorganic materials 0.000 description 7
- 238000000206 photolithography Methods 0.000 description 6
- 235000012431 wafers Nutrition 0.000 description 6
- 238000013461 design Methods 0.000 description 5
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 230000003321 amplification Effects 0.000 description 4
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 4
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 4
- PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N gold Chemical compound [Au] PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000010931 gold Substances 0.000 description 4
- 239000007769 metal material Substances 0.000 description 4
- 238000003199 nucleic acid amplification method Methods 0.000 description 4
- 230000010363 phase shift Effects 0.000 description 4
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 3
- 238000005530 etching Methods 0.000 description 3
- 239000000463 material Substances 0.000 description 3
- 238000000465 moulding Methods 0.000 description 3
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 3
- BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N Silver Chemical compound [Ag] BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000000151 deposition Methods 0.000 description 2
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 2
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 2
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 2
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 2
- 238000001259 photo etching Methods 0.000 description 2
- 238000004904 shortening Methods 0.000 description 2
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000004332 silver Substances 0.000 description 2
- ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N Molybdenum Chemical compound [Mo] ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 102000004129 N-Type Calcium Channels Human genes 0.000 description 1
- 108090000699 N-Type Calcium Channels Proteins 0.000 description 1
- 229910004298 SiO 2 Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910021417 amorphous silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000002048 anodisation reaction Methods 0.000 description 1
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 1
- 239000000470 constituent Substances 0.000 description 1
- 230000004907 flux Effects 0.000 description 1
- -1 germanium Chemical compound 0.000 description 1
- 229910052732 germanium Inorganic materials 0.000 description 1
- GNPVGFCGXDBREM-UHFFFAOYSA-N germanium atom Chemical compound [Ge] GNPVGFCGXDBREM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- 238000003780 insertion Methods 0.000 description 1
- 230000037431 insertion Effects 0.000 description 1
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 1
- 230000010354 integration Effects 0.000 description 1
- 238000010030 laminating Methods 0.000 description 1
- 229910052750 molybdenum Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011733 molybdenum Substances 0.000 description 1
- 229910052758 niobium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010955 niobium Substances 0.000 description 1
- GUCVJGMIXFAOAE-UHFFFAOYSA-N niobium atom Chemical compound [Nb] GUCVJGMIXFAOAE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000004767 nitrides Chemical class 0.000 description 1
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 description 1
- 238000004806 packaging method and process Methods 0.000 description 1
- 230000000644 propagated effect Effects 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 230000008054 signal transmission Effects 0.000 description 1
- 235000012239 silicon dioxide Nutrition 0.000 description 1
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 1
- 229910052715 tantalum Inorganic materials 0.000 description 1
- GUVRBAGPIYLISA-UHFFFAOYSA-N tantalum atom Chemical compound [Ta] GUVRBAGPIYLISA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000010409 thin film Substances 0.000 description 1
- WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N tungsten Chemical compound [W] WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052721 tungsten Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010937 tungsten Substances 0.000 description 1
- 238000007740 vapor deposition Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Coils Or Transformers For Communication (AREA)
- Fixed Capacitors And Capacitor Manufacturing Machines (AREA)
- Semiconductor Integrated Circuits (AREA)
- Filters And Equalizers (AREA)
- Inductance-Capacitance Distribution Constants And Capacitance-Resistance Oscillators (AREA)
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、LC共振を利用して所
定周波数の正弦波信号を得る正弦波発振回路に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a sine wave oscillating circuit for obtaining a sine wave signal having a predetermined frequency by utilizing LC resonance.
【0002】[0002]
【従来の技術】従来から、通信等各種分野において正弦
波が使われており、この正弦波を得る発振回路も種々の
ものが知られている。例えば、高周波の正弦波を得るこ
とができる代表的な回路として、コルピッツ型やハート
レー型等の各種LC発振回路が知られている。2. Description of the Related Art Conventionally, a sine wave has been used in various fields such as communication, and various oscillation circuits for obtaining this sine wave are known. For example, as typical circuits capable of obtaining a high-frequency sine wave, various Colpitts-type or Hartley-type LC oscillation circuits are known.
【0003】これらの各種LC発振回路は、いずれも原
理的にはトランジスタ等の増幅器とLC回路を組み合わ
せて構成されており、所望の発振周波数の正弦波を得る
ために各素子定数を決定する必要がある。Each of these various LC oscillating circuits is, in principle, constructed by combining an amplifier such as a transistor and an LC circuit, and it is necessary to determine each element constant in order to obtain a sine wave of a desired oscillating frequency. There is.
【0004】[0004]
【発明が解決しようとする課題】ところで、従来の正弦
波発振回路は、LC回路を構成するインダクタとキャパ
シタとを個別に用意して組み合わせていたため、設計の
自由度が増す反面、設計者等が決定する素子定数が多く
て設計が複雑になる。特に、正弦波を使用する装置によ
っては、より少ない種類の部品を組み合わせるだけで簡
単に所望の発振周波数を有することができれば便利であ
る。By the way, in the conventional sine wave oscillation circuit, the inductor and the capacitor constituting the LC circuit are individually prepared and combined, so that the degree of freedom in design is increased, but the designer or the like is Many element constants are determined, which complicates the design. In particular, depending on the device using the sine wave, it is convenient if the desired oscillation frequency can be easily achieved by combining fewer types of components.
【0005】また、LC回路を構成するインダクタはコ
アやボビンに巻線を施すものが多く、一般には集積化に
不向きである。LC回路を含む正弦波発振回路の全体を
IC化しようとした場合であっても、インダクタのみは
外付けしなければならないという不都合があり、回路全
体を半導体基板上に一体形成することができないという
問題があった。Further, many of the inductors forming the LC circuit have windings on the core or bobbin, and are generally unsuitable for integration. Even if the whole sine wave oscillation circuit including the LC circuit is to be integrated into an IC, there is a disadvantage that only the inductor has to be externally attached, and the whole circuit cannot be integrally formed on the semiconductor substrate. There was a problem.
【0006】さらに、上述した従来の正弦波発振回路
は、固定の基本周波数の正弦波を発生するものであり、
抵抗やキャパシタを可変素子に置き換えることによりこ
の基本周波数近傍の狭い範囲で周波数を可変できるだけ
である。したがって、周波数が異なる、例えば周波数が
3〜5倍程度異なる2種類の正弦波を発生させようとす
れば、基本的には2種類の正弦波発振回路を用意してお
いて、使用する正弦波を切り替えたい場合には用意した
正弦波発振回路自体を切り替えて使用する手法が用いら
れている。したがって、大きく周波数が異なる2種類の
正弦波を発生させようとすると、発振回路の規模が大き
くなってしまうという問題がある。Further, the above-mentioned conventional sine wave oscillator circuit generates a sine wave having a fixed fundamental frequency.
By replacing the resistors and capacitors with variable elements, the frequency can be varied within a narrow range near the fundamental frequency. Therefore, in order to generate two kinds of sine waves having different frequencies, for example, different frequencies by about 3 to 5 times, basically, two kinds of sine wave oscillation circuits are prepared and the sine wave to be used is used. When it is desired to switch, the prepared sine wave oscillation circuit itself is used by switching. Therefore, there is a problem in that the scale of the oscillation circuit becomes large if two types of sine waves having widely different frequencies are to be generated.
【0007】本発明は、このような点に鑑みて創作され
たものであり、その目的はより少ない種類の部品を組み
合わせて簡単に正弦波を発生させることができる正弦波
発振回路を提供することにある。The present invention has been made in view of the above points, and an object thereof is to provide a sine wave oscillating circuit capable of easily generating a sine wave by combining fewer types of components. It is in.
【0008】また、本発明の他の目的は、LC回路を含
めて半導体基板上に一体成形可能な正弦波発振回路を提
供することにある。Another object of the present invention is to provide a sine wave oscillation circuit which can be integrally molded on a semiconductor substrate including an LC circuit.
【0009】さらに、本発明の他の目的は、大きく周波
数が異なる2種類の正弦波を簡単な構成で発生させるこ
とができる正弦波発振回路を提供することにある。Still another object of the present invention is to provide a sine wave oscillating circuit capable of generating two types of sine waves having greatly different frequencies with a simple structure.
【0010】[0010]
【課題を解決するための手段】(1)上述した課題を解
決するために、本発明の正弦波発振回路は、入力信号を
増幅するとともに位相反転を行う反転増幅器と、半導体
基板上にほぼ並行して形成された2本のインダクタ導体
を有し、これら2本のインダクタ導体による2本のイン
ダクタとそれらの間のキャパシタとが分布定数的に形成
されており、前記2本のインダクタ導体のいずれか一方
が信号入出力路として使用されるとともに、この信号入
出力路として使用されるいずれか一方のインダクタが互
いに直列接続され、他方のインダクタ同士が接続された
複数のLC素子と、を備え、前記反転増幅器の出力を直
列接続された複数の前記インダクタを介して入力側に帰
還させることにより正弦波発振を行うことを特徴とす
る。Means for Solving the Problems (1) In order to solve the problems described above, a sine wave oscillation circuit of the present invention includes an inverting amplifier that amplifies an input signal and performs phase inversion, and is substantially parallel to a semiconductor substrate. The two inductor conductors formed by the two inductor conductors, and the two inductors formed by the two inductor conductors and the capacitors between them are formed in a distributed constant manner. One of the inductors used as the signal input / output path is connected to each other in series, and a plurality of LC elements in which the other inductors are connected to each other are provided, The output of the inverting amplifier is fed back to the input side via the plurality of inductors connected in series to perform sine wave oscillation.
【0011】(2)本発明の正弦波発振回路は、前記
(1)の発明に係るの正弦波発振回路において、前記複
数のLC素子の前記他方のインダクタ同士を周波数調整
用キャパシタを介して接続したことを特徴とする。[0011] (2) a sine wave oscillating circuit of the present invention, the
In the sine wave oscillation circuit according to the invention of (1), the other inductors of the plurality of LC elements are connected to each other via a frequency adjustment capacitor.
【0012】(3)本発明の正弦波発振回路は、前記
(1)の発明に係る正弦波発振回路において、前記複数
のLC素子の前記他方のインダクタ同士をバリキャップ
を介して接続したことを特徴とする。[0012] (3) sinusoidal oscillator of the invention, the
In the sine wave oscillation circuit according to the invention of (1), the other inductors of the plurality of LC elements are connected to each other via a varicap.
【0013】(4)本発明の正弦波発振回路は、前記
(1)〜(3)のいずれかの発明に係る正弦波発振回路
において、前記反転増幅器をインバータ論理回路により
構成することを特徴とする。[0013] (4) a sine-wave oscillator of the invention, the
In the sine wave oscillation circuit according to any one of the inventions (1) to (3) , the inverting amplifier is constituted by an inverter logic circuit.
【0014】(5)本発明の正弦波発振回路は、前記
(1)〜(3)のいずれかの発明に係る正弦波発振回路
において、前記反転増幅器をソース接地回路あるいはエ
ミッタ接地回路により構成することを特徴とする。[0014] (5) a sine wave oscillating circuit of the present invention, the
In the sine wave oscillating circuit according to any one of the inventions (1) to (3) , the inverting amplifier is composed of a grounded source circuit or a grounded emitter circuit.
【0015】(6)本発明の正弦波発振回路は、前記
(1)〜(5)のいずれかの発明に係る正弦波発振回路
において、前記LC素子は、同一平面内でほぼ同心状で
隣接して配置されており、前記2本のインダクタ導体と
して機能する渦巻き形状の2つの電極と、前記半導体基
板の表面近傍であって前記2つの電極に沿った位置に形
成され、これら2つの電極のいずれか一方にp領域が、
他方にn領域が電気的に接続されており、逆バイアス電
圧を印加することにより前記キャパシタとして動作する
渦巻き形状のpn接合層と、を備えることを特徴とす
る。[0015] (6) a sine-wave oscillator of the invention, the
In the sine wave oscillating circuit according to any one of the inventions (1) to (5) , the LC elements are arranged concentrically and adjacently in the same plane, and function as the two inductor conductors. Two spiral electrodes and a p region formed in a position near the surface of the semiconductor substrate and along the two electrodes, and a p region is formed on one of the two electrodes.
On the other hand, the n region is electrically connected, and a spiral pn junction layer that operates as the capacitor by applying a reverse bias voltage is provided.
【0016】(7)本発明の正弦波発振回路は、前記
(1)〜(5)のいずれかの発明に係る正弦波発振回路
において、前記LC素子は、前記半導体基板を挟んでほ
ぼ対向して配置されており、前記2本のインダクタ導体
として機能する渦巻き形状の2つの電極と、前記半導体
基板内であって前記2つの電極に挟まれた位置に形成さ
れ、これら2つの電極のいずれか一方にp領域が、他方
にn領域が電気的に接続されており、逆バイアス電圧を
印加することにより前記キャパシタとして動作する渦巻
き形状のpn接合層と、を備えることを特徴とする。[0016] (7) a sine wave oscillating circuit of the present invention, the
In the sinusoidal oscillator circuit according to any one of the inventions (1) to (5) , the LC elements are arranged substantially opposite to each other with the semiconductor substrate interposed therebetween, and the spirals functioning as the two inductor conductors. The two electrodes having a shape are formed in a position sandwiched between the two electrodes in the semiconductor substrate, and one of these two electrodes is electrically connected to the p region and the other is electrically connected to the n region. And a spiral pn junction layer that operates as the capacitor by applying a reverse bias voltage.
【0017】(8)本発明の正弦波発振回路は、前記
(1)〜(5)のいずれかの発明に係る正弦波発振回路
において、前記LC素子は、同一平面内でほぼ平行に隣
接して配置されており、前記2本のインダクタ導体とし
て機能する蛇行形状の2つの電極と、前記半導体基板の
表面近傍であって前記2つの電極に沿った位置に形成さ
れ、これら2つの電極のいずれか一方にp領域が、他方
にn領域が電気的に接続されており、逆バイアス電圧を
印加することにより前記キャパシタとして動作する蛇行
形状のpn接合層と、を備えることを特徴とする。[0017] (8) a sine wave oscillating circuit of the present invention, the
In the sinusoidal oscillator circuit according to any one of the inventions (1) to (5) , the LC elements are arranged adjacent to each other substantially in parallel on the same plane, and meanders functioning as the two inductor conductors. The two shaped electrodes are formed in a position near the surface of the semiconductor substrate and along the two electrodes, and one of these two electrodes is electrically connected to the p region and the other is electrically connected to the n region. And a meandering pn junction layer that operates as the capacitor when a reverse bias voltage is applied.
【0018】(9)本発明の正弦波発振回路は、前記
(1)〜(5)のいずれかの発明に係る正弦波発振回路
において、前記LC素子は、前記半導体基板を挟んで対
向して配置されており、前記2本のインダクタ導体とし
て機能する蛇行形状の2つの電極と、前記半導体基板内
であって前記2つの電極に挟まれた位置に形成され、こ
れら2つの電極のいずれか一方にp領域が、他方にn領
域が電気的に接続されており、逆バイアス電圧を印加す
ることにより前記キャパシタとして動作する渦巻き形状
のpn接合層と、備えることを特徴とする。[0018] (9) a sine wave oscillating circuit of the present invention, the
In the sinusoidal oscillator circuit according to any one of (1) to (5) , the LC elements are arranged to face each other with the semiconductor substrate interposed therebetween, and have a meandering shape that functions as the two inductor conductors. Of the two electrodes and the semiconductor substrate in a position sandwiched between the two electrodes, and one of these two electrodes is electrically connected to the p region and the other is electrically connected to the n region. And a spiral pn junction layer that operates as the capacitor by applying a reverse bias voltage.
【0019】(10)本発明の正弦波発振回路は、前記
(6)〜(9)のいずれかの発明に係る正弦波発振回路
において、前記2つの電極のいずれか一方の長さを他方
に比べて短く形成することを特徴とする。[0019] (10) a sine wave oscillating circuit of the present invention, the
In the sine wave oscillation circuit according to any one of the inventions (6) to (9), one of the two electrodes is formed to be shorter than the other.
【0020】(11)本発明の正弦波発振回路は、前記
(6)〜(10)のいずれかの発明に係る正弦波発振回
路において、前記他方のインダクタとして機能する前記
2つの電極の一方を複数に分割し、あるいは前記他方の
インダクタとして機能する前記2つの電極の一方ととも
に対応する前記pn接合層を複数に分割し、各分割片を
前記複数のLC素子相互間で接続することを特徴とす
る。[0020] (11) a sine wave oscillating circuit of the present invention, the
In the sine wave oscillating circuit according to any one of the inventions (6) to (10), one of the two electrodes functioning as the other inductor is divided into a plurality of pieces, or the two electrodes functioning as the other inductor are divided. It is characterized in that the pn junction layer corresponding to one of the electrodes is divided into a plurality of pieces, and each divided piece is connected between the plurality of LC elements.
【0021】(12)本発明の正弦波発振回路は、前記
(6)〜(11)のいずれかの発明に係る正弦波発振回
路において、前記pn接合層に印加する逆バイアス電圧
を変更することにより、前記LC素子内に分布定数的に
形成されるキャパシタの容量値を変えることを特徴とす
る。[0021] (12) a sine wave oscillating circuit of the present invention, the
In the sinusoidal oscillator circuit according to any one of the inventions (6) to (11), by changing the reverse bias voltage applied to the pn junction layer, a capacitor formed in a distributed constant manner in the LC element is provided. It is characterized by changing the capacitance value.
【0022】(13)本発明の正弦波発振回路は、前記
(1)〜(5)のいずれかの発明に係る正弦波発振回路
において、前記LC素子は、MOS構造におけるゲート
を形成する渦巻き形状の電極と、前記渦巻き形状の電極
と前記半導体基板との間に形成された絶縁層と、前記半
導体基板内にあって、前記渦巻き形状の電極に対応して
形成されるチャネルの両端付近に形成されてソースおよ
びドレインとして機能する第1および第2の拡散領域
と、を備え、前記渦巻き形状の電極とこれに対応して形
成されるチャネルのそれぞれが前記2本のインダクタ導
体として機能するとともに、前記チャネルを前記信号入
出力路として使用することを特徴とする。[0022] (13) a sine wave oscillating circuit of the present invention, the
In the sinusoidal oscillator circuit according to any one of the inventions (1) to (5) , the LC element includes a spiral electrode forming a gate in a MOS structure, and a space between the spiral electrode and the semiconductor substrate. And an insulating layer formed in the semiconductor substrate, and first and second diffusion regions in the semiconductor substrate, which are formed near both ends of a channel formed corresponding to the spiral-shaped electrode and function as a source and a drain. And each of the spiral-shaped electrode and a channel formed corresponding thereto functions as the two inductor conductors, and the channel is used as the signal input / output path. .
【0023】(14)本発明の正弦波発振回路は、前記
(1)〜(5)のいずれかの発明に係る正弦波発振回路
において、前記LC素子は、MOS構造におけるゲート
を形成する渦巻き形状の電極と、前記渦巻き形状の電極
と前記半導体基板との間に形成された絶縁層と、前記半
導体基板内にあって、前記渦巻き形状の電極に対応して
形成されるチャネルの一方端付近に形成されてソースあ
るいはドレインとして機能する第1の拡散領域と、を備
え、前記渦巻き形状の電極とこれに対応して形成される
チャネルのそれぞれが前記2本のインダクタ導体として
機能するとともに、前記渦巻き形状の電極を前記信号入
出力路として使用することを特徴とする。[0023] (14) a sine wave oscillating circuit of the present invention, the
In the sinusoidal oscillator circuit according to any one of the inventions (1) to (5) , the LC element includes a spiral electrode forming a gate in a MOS structure, and a space between the spiral electrode and the semiconductor substrate. An insulating layer formed in the semiconductor substrate, and a first diffusion region in the semiconductor substrate, which is formed near one end of a channel formed corresponding to the spiral electrode and functions as a source or a drain. And each of the spiral-shaped electrode and the channel formed corresponding thereto functions as the two inductor conductors, and the spiral-shaped electrode is used as the signal input / output path. To do.
【0024】(15)本発明の正弦波発振回路は、前記
(1)〜(5)のいずれかの発明に係る正弦波発振回路
において、前記LC素子は、MOS構造におけるゲート
を形成する蛇行形状の電極と、前記蛇行形状の電極と前
記半導体基板との間に形成された絶縁層と、前記半導体
基板内にあって、前記蛇行形状の電極に対応して形成さ
れるチャネルの両端付近に形成されてソースおよびドレ
インとして機能する第1および第2の拡散領域と、を備
え、前記蛇行形状の電極とこれに対応して形成されるチ
ャネルのそれぞれが前記2本のインダクタ導体として機
能するととにも、前記チャネルを前記信号入出力路とし
て使用することを特徴とする。[0024] (15) a sine wave oscillating circuit of the present invention, the
In the sinusoidal oscillator circuit according to any one of (1) to (5) , the LC element includes a meandering electrode forming a gate in a MOS structure, and a meandering electrode between the semiconductor substrate and the meandering electrode. And an insulating layer formed in the semiconductor substrate, and first and second diffusion regions formed in the semiconductor substrate near both ends of a channel formed corresponding to the meandering electrode and functioning as a source and a drain. And each of the meandering electrode and a channel formed corresponding thereto function as the two inductor conductors, and the channel is used as the signal input / output path. And
【0025】(16)本発明の正弦波発振回路は、前記
(1)〜(5)のいずれかの発明に係る正弦波発振回路
において、前記LC素子は、MOS構造におけるゲート
を形成する蛇行形状の電極と、前記蛇行形状の電極と前
記半導体基板との間に形成された絶縁層と、前記半導体
基板内にあって、前記蛇行形状の電極に対応して形成さ
れるチャネルの一方端付近に形成されてソースあるいは
ドレインとして機能する第1の拡散領域と、を備え、前
記蛇行形状の電極とこれに対応して形成されるチャネル
のそれぞれが前記2本のインダクタ導体として機能する
ととにも、前記蛇行形状の電極を前記信号入出力路とし
て使用することを特徴とする。[0025] (16) a sine wave oscillating circuit of the present invention, the
In the sinusoidal oscillator circuit according to any one of (1) to (5) , the LC element includes a meandering electrode forming a gate in a MOS structure, and a meandering electrode between the semiconductor substrate and the meandering electrode. An insulating layer formed in the semiconductor substrate, and a first diffusion region in the semiconductor substrate, which is formed near one end of a channel formed corresponding to the serpentine electrode and functions as a source or a drain. And that each of the meandering electrode and the channel formed corresponding thereto functions as the two inductor conductors, and that the meandering electrode is used as the signal input / output path. Characterize.
【0026】(17)本発明の正弦波発振回路は、前記
(1)〜(5)のいずれかの発明に係る正弦波発振回路
において、前記LC素子は、MOS構造におけるゲート
を形成する渦巻き形状の第1の電極と、渦巻き形状の前
記第1の電極と前記半導体基板との間に形成された絶縁
層と、前記半導体基板表面であって、前記第1の電極と
同心状で隣接して形成された渦巻き形状の第2の電極
と、前記半導体基板内にあって、渦巻き形状の前記第1
の電極に対応して形成されるチャネルの両端付近に形成
されてソースおよびドレインとして機能する第1および
第2の拡散領域と、を備え、渦巻き形状の前記第1の電
極に対応して形成されるチャネルと前記第2の電極のそ
れぞれが前記2本のインダクタ導体として機能するとと
にも、前記チャネルを前記信号入出力路として使用する
ことを特徴とする。[0026] (17) a sine wave oscillating circuit of the present invention, the
In the sinusoidal oscillator circuit according to any one of (1) to (5) , the LC element includes a spiral first electrode forming a gate in a MOS structure, and the spiral first electrode. An insulating layer formed between the semiconductor substrate and a second spiral electrode formed on the surface of the semiconductor substrate and concentrically adjacent to the first electrode; And the first of the spiral shape
A first and a second diffusion region formed near both ends of a channel formed corresponding to the electrode and functioning as a source and a drain, and formed corresponding to the spiral-shaped first electrode. The channel and the second electrode each function as the two inductor conductors, and the channel is used as the signal input / output path.
【0027】(18)本発明の正弦波発振回路は、前記
(1)〜(5)のいずれかの発明に係る正弦波発振回路
において、前記LC素子は、MOS構造におけるゲート
を形成する渦巻き形状の第1の電極と、渦巻き形状の前
記第1の電極と前記半導体基板との間に形成された絶縁
層と、前記半導体基板表面であって、前記第1の電極と
同心状で隣接して形成された渦巻き形状の第2の電極
と、前記半導体基板内にあって、渦巻き形状の前記第1
の電極に対応して形成されるチャネルの一方端付近に形
成されてソースあるいはドレインとして機能する第1の
拡散領域と、を備え、渦巻き形状の前記第1の電極に対
応して形成されるチャネルと前記第2の電極のそれぞれ
が前記2本のインダクタ導体として機能するととにも、
前記第2の電極を前記信号入出力路として使用すること
を特徴とする。[0027] (18) a sine wave oscillating circuit of the present invention, the
In the sinusoidal oscillator circuit according to any one of (1) to (5) , the LC element includes a spiral first electrode forming a gate in a MOS structure, and the spiral first electrode. An insulating layer formed between the semiconductor substrate and a second spiral electrode formed on the surface of the semiconductor substrate and concentrically adjacent to the first electrode; And the first of the spiral shape
A first diffusion region formed near one end of the channel formed corresponding to the electrode and functioning as a source or a drain, and the channel formed corresponding to the spiral-shaped first electrode. And that each of the second electrodes functions as the two inductor conductors,
It is characterized in that the second electrode is used as the signal input / output path.
【0028】(19)本発明の正弦波発振回路は、前記
(1)〜(5)のいずれかの発明に係る正弦波発振回路
において、前記LC素子は、MOS構造におけるゲート
を形成する蛇行形状の第1の電極と、蛇行形状の前記第
1の電極と前記半導体基板との間に形成された絶縁層
と、前記半導体基板表面であって、前記第1の電極に沿
ってほぼ平行に隣接して形成された蛇行形状の第2の電
極と、前記半導体基板内にあって、蛇行形状の前記第1
の電極に対応して形成されるチャネルの両端付近に形成
されてソースおよびドレインとして機能する第1および
第2の拡散領域と、を備え、蛇行形状の前記第1の電極
に対応して形成されるチャネルと前記第2の電極のそれ
ぞれが前記2本のインダクタ導体として機能するととも
に、前記チャネルを前記信号入出力路として使用するこ
とを特徴とする。[0028] (19) a sine wave oscillating circuit of the present invention, the
In the sinusoidal oscillator circuit according to any one of (1) to (5) , the LC element includes a meandering first electrode that forms a gate in a MOS structure, and a meandering first electrode. An insulating layer formed between the semiconductor substrate and a meandering second electrode formed on the surface of the semiconductor substrate so as to be adjacent to and substantially parallel to the first electrode; The first meandering shape is in the substrate.
A first and a second diffusion region formed near both ends of the channel formed corresponding to the electrode and functioning as a source and a drain, and formed corresponding to the meander-shaped first electrode. The channel and the second electrode each function as the two inductor conductors, and the channel is used as the signal input / output path.
【0029】(20)本発明の正弦波発振回路は、前記
(1)〜(5)のいずれかの発明に係る正弦波発振回路
において、前記LC素子は、MOS構造におけるゲート
を形成する蛇行形状の第1の電極と、蛇行形状の前記第
1の電極と前記半導体基板との間に形成された絶縁層
と、前記半導体基板表面であって、前記第1の電極に沿
ってほぼ平行に隣接して形成された蛇行形状の第2の電
極と、前記半導体基板内にあって、蛇行形状の前記第1
の電極に対応して形成されるチャネルの一方端付近に形
成されてソースあるいはドレインとして機能する第1の
拡散領域と、を備え、蛇行形状の前記第1の電極に対応
して形成されるチャネルと前記第2の電極のそれぞれが
前記2本のインダクタ導体として機能するとともに、前
記第2の電極を前記信号入出力路として使用することを
特徴とする。[0029] (20) a sine wave oscillating circuit of the present invention, the
In the sinusoidal oscillator circuit according to any one of (1) to (5) , the LC element includes a meandering first electrode that forms a gate in a MOS structure, and a meandering first electrode. An insulating layer formed between the semiconductor substrate and a meandering second electrode formed on the surface of the semiconductor substrate so as to be adjacent to and substantially parallel to the first electrode; The first meandering shape is in the substrate.
A first diffusion region formed near one end of the channel formed corresponding to the electrode and functioning as a source or a drain, and the channel formed corresponding to the meander-shaped first electrode. And each of the second electrodes function as the two inductor conductors, and the second electrode is used as the signal input / output path.
【0030】(21)の正弦波発振回路は、前記(1)
〜(21)のいずれかの発明に係る正弦波発振回路にお
いて、前記LC素子は、前記半導体基板の一方の面側に
形成され、MOS構造におけるゲートを形成する渦巻き
形状の第1の電極と、渦巻き形状の前記第1の電極と前
記半導体基板との間に形成された絶縁層と、前記半導体
基板の他方の面側に形成され、前記第1の電極とほぼ対
向する位置に形成された渦巻き形状の第2の電極と、前
記半導体基板内にあって、渦巻き形状の前記第1の電極
に対応して形成されるチャネルの両端付近に形成されて
ソースおよびドレインとして機能する第1および第2の
拡散領域と、を備え、渦巻き形状の前記第1の電極に対
応して形成されるチャネルと前記第2の電極のそれぞれ
が前記2本のインダクタ導体として機能するとともに、
前記チャネルを前記信号入出力路として使用することを
特徴とする。The sine wave oscillation circuit of (21) is the same as that of (1) above.
In the sinusoidal oscillator circuit according to any one of the inventions to (21), the LC element is formed on one surface side of the semiconductor substrate, and has a spiral first electrode that forms a gate in a MOS structure; An insulating layer formed between the spiral-shaped first electrode and the semiconductor substrate, and a spiral formed on the other surface side of the semiconductor substrate at a position substantially facing the first electrode. A second electrode having a shape, and first and second electrodes formed in the semiconductor substrate near both ends of a channel formed corresponding to the first electrode having a spiral shape and functioning as a source and a drain. And a channel formed corresponding to the spiral-shaped first electrode and the second electrode each function as the two inductor conductors.
The channel is used as the signal input / output path.
【0031】(22)本発明の正弦波発振回路は、前記
(1)〜(5)のいずれかの発明に係る正弦波発振回路
において、前記LC素子は、前記半導体基板の一方の面
側に形成され、MOS構造におけるゲートを形成する渦
巻き形状の第1の電極と、渦巻き形状の前記第1の電極
と前記半導体基板との間に形成された絶縁層と、前記半
導体基板の他方の面側に形成され、前記第1の電極とほ
ぼ対向する位置に形成された渦巻き形状の第2の電極
と、前記半導体基板内にあって、渦巻き形状の前記第1
の電極に対応して形成されるチャネルの一方端付近に形
成されてソースあるいはドレインとして機能する第1の
拡散領域と、を備え、渦巻き形状の前記第1の電極に対
応して形成されるチャネルと前記第2の電極のそれぞれ
が前記2本のインダクタ導体として機能するとともに、
前記第2の電極を前記信号入出力路として使用すること
を特徴とする。[0031] (22) a sine wave oscillating circuit of the present invention, the
In the sinusoidal oscillator circuit according to any one of the inventions (1) to (5) , the LC element is formed on one surface side of the semiconductor substrate, and has a first spiral shape that forms a gate in a MOS structure. An electrode, an insulating layer formed between the spiral-shaped first electrode and the semiconductor substrate, and formed on the other surface side of the semiconductor substrate at a position substantially facing the first electrode. The spiral-shaped second electrode and the spiral-shaped first electrode in the semiconductor substrate.
A first diffusion region formed near one end of the channel formed corresponding to the electrode and functioning as a source or a drain, and the channel formed corresponding to the spiral-shaped first electrode. And each of the second electrodes function as the two inductor conductors,
It is characterized in that the second electrode is used as the signal input / output path.
【0032】(23)本発明の正弦波発振回路は、前記
(1)〜(5)のいずれかの発明に係る正弦波発振回路
において、前記LC素子は、前記半導体基板の一方の面
側に形成され、MOS構造におけるゲートを形成する蛇
行形状の第1の電極と、蛇行形状の前記第1の電極と前
記半導体基板との間に形成された絶縁層と、前記半導体
基板の他方の面側に形成され、前記第1の電極とほぼ対
向する位置に形成された蛇行形状の第2の電極と、前記
半導体基板内にあって、蛇行形状の前記第1の電極に対
応して形成されるチャネルの両端付近に形成されてソー
スおよびドレインとして機能する第1および第2の拡散
領域と、を備え、蛇行形状の前記第1の電極に対応して
形成されるチャネルと前記第2の電極のそれぞれが前記
2本のインダクタ導体として機能するとともに、前記チ
ャネルを信号入出力路として使用することを特徴とす
る。[0032] (23) a sine wave oscillating circuit of the present invention, the
In the sinusoidal oscillator circuit according to any one of the inventions (1) to (5) , the LC element is formed on one surface side of the semiconductor substrate and forms a meandering first gate in a MOS structure. An electrode, an insulating layer formed between the meandering first electrode and the semiconductor substrate, and formed on the other surface side of the semiconductor substrate, at a position substantially facing the first electrode. And a first electrode formed in the vicinity of both ends of a channel formed in the semiconductor substrate corresponding to the first electrode having a meandering shape and functioning as a source and a drain. And a second diffusion region, each of the channel formed corresponding to the meandering first electrode and the second electrode functions as the two inductor conductors, and the channel is Signal input / output It characterized by using as a road.
【0033】(24)本発明の正弦波発振回路は、前記
(1)〜(5)のいずれかの発明に係る正弦波発振回路
において、前記LC素子は、前記半導体基板の一方の面
側に形成され、MOS構造におけるゲートを形成する蛇
行形状の第1の電極と、蛇行形状の前記第1の電極と前
記半導体基板との間に形成された絶縁層と、前記半導体
基板の他方の面側に形成され、前記第1の電極とほぼ対
向する位置に形成された蛇行形状の第2の電極と、前記
半導体基板内にあって、蛇行形状の前記第1の電極に対
応して形成されるチャネルの一方端付近に形成されてソ
ースあるいはドレインとして機能する第1の拡散領域
と、を備え、蛇行形状の前記第1の電極に対応して形成
されるチャネルと前記第2の電極のそれぞれが前記2本
のインダクタ導体として機能するとともに、前記第2の
電極を信号入出力路として使用することを特徴とする。[0033] (24) a sine wave oscillating circuit of the present invention, the
In the sinusoidal oscillator circuit according to any one of the inventions (1) to (5) , the LC element is formed on one surface side of the semiconductor substrate and forms a meandering first gate in a MOS structure. An electrode, an insulating layer formed between the meandering first electrode and the semiconductor substrate, and formed on the other surface side of the semiconductor substrate, at a position substantially facing the first electrode. And a second meandering electrode formed in the vicinity of one end of a channel formed in the semiconductor substrate corresponding to the first meandering electrode and functioning as a source or a drain. One diffusion region, and a channel formed corresponding to the first electrode having a meandering shape and the second electrode respectively function as the two inductor conductors, and the second electrode Signal input / output path Characterized in that it and use.
【0034】(25)本発明の正弦波発振回路は、前記
(13)〜(16)のいずれかの発明に係る正弦波発振
回路において、前記半導体基板表面近傍であって前記チ
ャネルが形成される位置の少なくとも一部に予めキャリ
アを注入するとともに、前記渦巻き形状あるいは前記蛇
行形状の電極に対して前記チャネルの長さを長くあるい
は短く設定することにより、渦巻き形状あるいは蛇行形
状の前記電極と前記チャネルとを部分的に対向させるこ
とを特徴とする。[0034] (25) a sine wave oscillating circuit of the present invention, the
In the sinusoidal oscillator circuit according to any one of the inventions (13) to (16), the carrier is preliminarily injected into at least a part of a position near the surface of the semiconductor substrate where the channel is formed, and the spiral shape is formed. Alternatively, the length of the channel is set to be long or short with respect to the meandering electrode, so that the spiral or meandering electrode and the channel are partially opposed to each other.
【0035】(26)本発明の正弦波発振回路は、前記
(17)〜(24)のいずれかの発明に係る正弦波発振
回路において、前記第1および第2の電極のいずれか一
方の長さを他方に比べて短く形成することにより、渦巻
き形状あるいは蛇行形状の前記第2の電極と前記チャネ
ルとを部分的に対向させることを特徴とする。[0035] (26) a sine wave oscillating circuit of the present invention, the
In the sine wave oscillating circuit according to any one of the inventions (17) to (24), by forming the length of one of the first and second electrodes shorter than that of the other, a spiral shape or a meandering shape is formed. The shaped second electrode and the channel are partially opposed to each other.
【0036】(27)本発明の正弦波発振回路は、前記
(13)〜(24),(26)のいずれかの発明に係る
正弦波発振回路において、前記半導体基板表面近傍であ
って前記チャネルが形成される位置に、予めキャリアを
注入することを特徴とする。[0036] (27) a sine wave oscillating circuit of the present invention, the
In the sine wave oscillation circuit according to any one of the inventions (13) to (24) and (26) , carriers are injected in advance at a position near the surface of the semiconductor substrate where the channel is formed. It is characterized by
【0037】(28)本発明の正弦波発振回路は、前記
(18),(20),(22),(24),(26),
(27)のいずれかの発明に係る正弦波発振回路におい
て、前記第1の電極に対応して形成される前記チャネル
を前記他方のインダクタとして使用する場合において、
前記第1の電極を複数に分割することにより前記第1の
電極に対応して形成される前記チャネルを複数に分割
し、各分割チャネルの一方端近傍に形成された前記拡散
領域同士を前記複数のLC素子相互間で接続することを
特徴とする。[0037] (28) a sine wave oscillating circuit of the present invention, the
(18), (20), (22), (24), (26),
In the sinusoidal oscillator circuit according to any one of (27), when the channel formed corresponding to the first electrode is used as the other inductor,
By dividing the first electrode into a plurality of portions, the channel formed corresponding to the first electrode is divided into a plurality of portions, and the diffusion regions formed near one end of each divided channel are formed into the plurality of diffusion regions. The LC elements are connected to each other.
【0038】(29)本発明の正弦波発振回路は、前記
(17),(19),(21),(23),(26),
(27)のいずれかの発明に係る正弦波発振回路におい
て、前記第2の電極を前記他方のインダクタとして使用
する場合において、前記第2の電極を複数に分割し、各
分割電極片の一方端近傍同士を前記複数のLC素子相互
間で接続することを特徴とする。[0038] (29) a sine wave oscillating circuit of the present invention, the
(17), (19), (21), (23), (26),
In the sine wave oscillation circuit according to any one of (27) , when the second electrode is used as the other inductor, the second electrode is divided into a plurality of pieces and one end of each divided electrode piece is divided. It is characterized in that the neighborhoods are connected between the plurality of LC elements.
【0039】(30)本発明の正弦波発振回路は、前記
(13)〜(29)のいずれかの発明に係る正弦波発振
回路において、前記ゲートを形成する電極に印加するゲ
ート電圧を変更することにより、前記チャネルが有する
抵抗値を可変に制御することを特徴とする。[0039] (30) a sine wave oscillating circuit of the present invention, the
In the sine wave oscillation circuit according to any one of the inventions (13) to (29), it is possible to variably control the resistance value of the channel by changing the gate voltage applied to the electrode forming the gate. Characterize.
【0040】(31)本発明の正弦波発振回路は、前記
(1)〜(5)のいずれかの発明に係る正弦波発振回路
において、前記LC素子は、前記半導体表面に直接ある
いは第1の絶縁層を挟んで形成された渦巻き形状の第1
の電極と、前記第1の電極の表面に形成された第2の絶
縁層と、前記第1の電極とほぼ対向する位置に前記第2
の絶縁層を挟んで形成された渦巻き形状の第2の電極
と、を備え、前記第1および第2の電極のそれぞれが前
記2本のインダクタ導体として機能することを特徴とす
る。[0040] (31) a sine wave oscillating circuit of the present invention, the
In the sinusoidal oscillator circuit according to any one of the inventions (1) to (5) , the LC element has a spiral first shape formed directly on the semiconductor surface or with a first insulating layer sandwiched therebetween.
Electrode, a second insulating layer formed on the surface of the first electrode, and the second electrode at a position substantially opposite to the first electrode.
And a second spiral-shaped electrode formed with the insulating layer sandwiched therebetween, wherein each of the first and second electrodes functions as the two inductor conductors.
【0041】(32)本発明の正弦波発振回路は、前記
(1)〜(5)のいずれかの発明に係る正弦波発振回路
において、前記LC素子は、前記半導体表面に直接ある
いは第1の絶縁層を挟んで形成された蛇行形状の第1の
電極と、前記第1の電極の表面に形成された第2の絶縁
層と、前記第1の電極とほぼ対向する位置に前記第2の
絶縁層を挟んで形成された蛇行形状の第2の電極と、を
備え、前記第1および第2の電極のそれぞれが前記2本
のインダクタ導体として機能することを特徴とする。[0041] (32) a sine wave oscillating circuit of the present invention, the
In the sinusoidal oscillator circuit according to any one of (1) to (5) , the LC element includes a meandering first electrode formed directly on the semiconductor surface or with a first insulating layer sandwiched therebetween. A second insulating layer formed on the surface of the first electrode, and a meandering second electrode formed so as to sandwich the second insulating layer at a position substantially facing the first electrode. , And each of the first and second electrodes functions as the two inductor conductors.
【0042】(33)本発明の正弦波発振回路は、前記
(31)または(32)の発明に係る正弦波発振回路に
おいて、前記第2の絶縁層は、前記第1の電極を酸化す
ることにより形成された酸化膜であることを特徴とす
る。[0042] (33) a sine wave oscillating circuit of the present invention, the
In the sine wave oscillation circuit according to the invention of (31) or (32) , the second insulating layer is an oxide film formed by oxidizing the first electrode.
【0043】(34)本発明の正弦波発振回路は、前記
(31)または(32)の発明に係る正弦波発振回路に
おいて、前記第2の絶縁層は、化学気相法により形成さ
れた半導体酸化膜あるいは窒化膜であることを特徴とす
る。[0043] (34) a sine wave oscillating circuit of the present invention, the
In the sine wave oscillation circuit according to the invention of (31) or (32) , the second insulating layer is a semiconductor oxide film or a nitride film formed by a chemical vapor deposition method.
【0044】(35)本発明の正弦波発振回路は、前記
(31)〜(34)のいずれかの発明に係る正弦波発振
回路において、前記第1および第2の電極のいずれか一
方の長さを他方に比べて短く形成することを特徴とす
る。[0044] (35) a sine wave oscillating circuit of the present invention, the
In the sine wave oscillation circuit according to any one of the inventions (31) to (34), one of the first and second electrodes is formed to have a length shorter than that of the other.
【0045】(36)本発明の正弦波発振回路は、前記
(31)〜(35)のいずれかの発明に係る正弦波発振
回路において、前記他方のインダクタとして機能する前
記第1および第2の電極の一方を複数に分割し、各分割
片を前記複数のLC素子相互間で接続することを特徴と
する。[0045] (36) a sine wave oscillating circuit of the present invention, the
In the sine wave oscillation circuit according to any one of (31) to (35), one of the first and second electrodes that functions as the other inductor is divided into a plurality of pieces, and each divided piece is divided into a plurality of pieces. It is characterized in that the LC elements are connected to each other.
【0046】(37)本発明の正弦波発振回路は、前記
(1)〜(36)のいずれかの発明に係る正弦波発振回
路において、前記反転増幅器の動作電源電圧を変えるこ
とにより、発振周波数の切り替えを行うことを特徴とす
る。[0046] (37) a sine wave oscillating circuit of the present invention, the
In the sine wave oscillation circuit according to any one of the inventions (1) to (36) , the oscillation frequency is switched by changing the operating power supply voltage of the inverting amplifier.
【0047】(38)本発明の正弦波発振回路は、前記
(1)〜(37)のいずれかの発明に係る正弦波発振回
路において、前記LC素子と前記反転増幅器、あるいは
これらに加えて前記周波数調整用キャパシタあるいは前
記バリキャップを共通する前記半導体基板上に一体形成
することを特徴とする。[0047] (38) a sine wave oscillating circuit of the present invention, the
In the sine wave oscillating circuit according to any one of the inventions (1) to (37) , the LC element and the inverting amplifier, or in addition to these, the frequency adjusting capacitor or the varicap is common on the semiconductor substrate It is characterized by being integrally formed.
【0048】[0048]
【作用】1)前記(1)の発明に係る正弦波発振回路
は、反転増幅器と半導体基板上に形成された複数のLC
素子とをリング状に接続することにより構成されてい
る。この反転増幅器では信号の位相が反転、すなわち1
80度ずれるため、この反転増幅器に接続された複数の
LC素子によって位相がさらに180度ずれて、帰還後
の信号の位相が0度あるいは360度となるような周波
数で正弦波発振が行われる。 1) The sine wave oscillating circuit according to the invention of (1) described above includes an inverting amplifier and a plurality of LCs formed on a semiconductor substrate.
It is configured by connecting the element with a ring shape. In this inverting amplifier, the phase of the signal is inverted, that is, 1
Since the phase shifts by 80 degrees, the phase is further shifted by 180 degrees by the plurality of LC elements connected to the inverting amplifier, and sine wave oscillation is performed at a frequency such that the phase of the signal after feedback becomes 0 degree or 360 degrees.
【0049】このように前記(1)の発明によれば、反
転増幅器と複数のLC素子とをリング状に接続するだけ
で正弦波発振が行われており、より少ない部品を組み合
わせるだけで簡単に正弦波を発生させることができる。As described above , according to the invention of (1) , the sine wave oscillation is performed only by connecting the inverting amplifier and the plurality of LC elements in a ring shape, and it is easy to combine fewer components. A sine wave can be generated.
【0050】さらに、上述した複数のLC素子は半導体
基板上に形成されているため、反転増幅器を含む全ての
部品を半導体基板上に形成することが可能であり、半導
体製造技術を利用した大量生産や回路の小型化が可能と
なる。特に、これら各部品は1つの半導体基板上に形成
することもでき、この場合は回路全体を半導体基板上に
一体形成することになるため、大量生産や回路を小型化
がさらに容易になる。Further, since the plurality of LC elements described above are formed on the semiconductor substrate, it is possible to form all components including the inverting amplifier on the semiconductor substrate, and mass production using semiconductor manufacturing technology is possible. It is possible to downsize the circuit. In particular, each of these components can be formed on one semiconductor substrate. In this case, the entire circuit is integrally formed on the semiconductor substrate, which facilitates mass production and miniaturization of the circuit.
【0051】2)また、前記(2)の発明に係る正弦波
発振回路は、半導体基板上に形成された上記LC素子の
各キャパシタ成分と直列に周波数調整用のキャパシタが
接続されており、この周波数調整用のキャパシタの容量
に応じて複数のLC素子における位相特性や共振特性を
調整することができる。したがって、この周波数調整用
キャパシタの容量を変えることにより、発生する正弦波
の周波数をある範囲で調整することができる。特に、こ
の周波数調整用キャパシタは、上述した半導体基板上に
併せて形成することもできるため、回路全体として一体
形成が可能であり、容易に大量生産および小型化が可能
である点に変わりはない。 2) Further, in the sine wave oscillation circuit according to the invention of (2), a capacitor for frequency adjustment is connected in series with each capacitor component of the LC element formed on the semiconductor substrate. It is possible to adjust the phase characteristics and resonance characteristics of the plurality of LC elements according to the capacitance of the frequency adjustment capacitor. Therefore, the frequency of the generated sine wave can be adjusted within a certain range by changing the capacitance of the frequency adjustment capacitor. In particular, since this frequency adjustment capacitor can be formed on the above-mentioned semiconductor substrate at the same time, it can be integrally formed as a whole circuit and can be easily mass-produced and downsized. .
【0052】3)また、前記(3)の発明に係る正弦波
発振回路は、さらに上述した周波数調整用キャパシタを
バリキャップに置き換えたものであり、このバリキャッ
プの容量を外部から制御することにより、発生する正弦
波の周波数をある範囲で変更することが可能であり、電
圧制御型の正弦波発振回路を容易に構成することができ
る。しかも、このバリキャップも半導体基板上に他の部
品とともに一体形成することが可能であり、回路全体の
大量生産や小型化が容易である点も同じである。[0052] 3) Further, the sine wave oscillating circuit according to the invention of (3), which has replaced the more frequency adjustment capacitor described above in varicap, by controlling the capacitance of the varicap externally The frequency of the generated sine wave can be changed within a certain range, and the voltage control type sine wave oscillation circuit can be easily configured. Moreover, this varicap can also be integrally formed on the semiconductor substrate together with other components, and it is also the same that mass production and miniaturization of the entire circuit are easy.
【0053】4)また、前記(4)または(5)の発明
に係る正弦波発振回路は、上述した反転増幅器をインバ
ータ論理回路やトランジスタを利用したソース接地回路
あるいはエミッタ接地回路により構成している。すなわ
ち、これらはいずれも入力信号の論理を反転させて出力
すると同時に入力信号の電圧レベルを増幅するものであ
り、このような構造が単純な反転増幅器とLC素子とを
組み合わせるだけで、簡単に正弦波を発生させることが
できる。特に、上述したインバータ論理回路やソース接
地回路あるいはエミッタ接地回路は一般には半導体基板
上に形成されるものであり、他の部品とともに一体形成
する場合にさらに好都合となる。 4) Further , the invention of (4) or (5) above.
In the sine wave oscillating circuit of the present invention, the above-described inverting amplifier is configured by an inverter logic circuit or a grounded source circuit or a grounded emitter circuit using transistors. That is, each of these is to invert the logic of an input signal and output it, and at the same time, to amplify the voltage level of the input signal. Such a structure can be easily combined with a simple inverting amplifier and an LC element. Can generate waves. In particular, the above-described inverter logic circuit, source grounded circuit, or grounded emitter circuit is generally formed on a semiconductor substrate, which is more convenient when integrally formed with other components.
【0054】5)前記(6)〜(9)の発明に係る正弦
波発振回路は、前記(1)〜(5)の発明で用いたLC
素子の具体的構成を示した第1の例を示したものであ
る。 5) The sine wave oscillation circuit according to the inventions of (6) to (9) is the LC used in the inventions of (1) to (5).
1 shows a first example showing a specific configuration of an element.
【0055】前記(6)の発明によれば、半導体基板上
であって同心状に隣接して配置された2つの電極と、こ
れら2つの電極に沿って形成された渦巻き形状のpn接
合層とにより上述したLC素子が形成されている。この
pn接合層に逆バイアス電圧を印加することにより、渦
巻き形状のキャパシタが形成される。したがって、2つ
の電極のそれぞれにより形成されるインダクタとこのキ
ャパシタとが半導体基板上に分布定数的に形成されるこ
とになる。特に、このLC素子は、半導体製造技術を用
いて半導体基板に形成されるため、反転増幅器等のそれ
以外の部品とともに半導体基板上に一体形成する際に好
都合となる。According to the invention of (6) , two electrodes concentrically adjacent to each other on the semiconductor substrate, and a spiral pn junction layer formed along these two electrodes are provided. The above-mentioned LC element is formed by. By applying a reverse bias voltage to this pn junction layer, a spiral capacitor is formed. Therefore, the inductor formed by each of the two electrodes and this capacitor are formed on the semiconductor substrate in a distributed constant manner. In particular, since this LC element is formed on a semiconductor substrate using a semiconductor manufacturing technique, it is convenient when integrally formed on a semiconductor substrate together with other components such as an inverting amplifier.
【0056】また、前記(7)の発明によれば、前記
(6)の発明において半導体基板上に同心状に設けられ
ていた2つの電極を互いに半導体基板を挟んで対向配置
することによりLC素子を形成しており、これにより各
電極によるインダクタとその間のpn接合層によるキャ
パシタとが分布定数的に形成されることになる。請求項
6のLC素子と同様に、このLC素子は半導体製造技術
を用いて半導体基板に形成されるため、反転増幅器等の
それ以外の部品とともに一体形成する際に好都合とな
る。According to the invention of (7) above,
In the invention of (6), the LC element is formed by arranging two electrodes concentrically provided on the semiconductor substrate so as to face each other with the semiconductor substrate sandwiched therebetween, whereby an inductor by each electrode and a pn between them are formed. The capacitor formed of the junction layer is formed in a distributed constant manner. Similar to the LC element of claim 6, since this LC element is formed on the semiconductor substrate by using the semiconductor manufacturing technique, it is convenient when integrally formed with other components such as an inverting amplifier.
【0057】また、前記(8),(9)の発明によれ
ば、前記(6),(7)の発明における電極を渦巻き形
状から蛇行形状に置き換えることによりLC素子が形成
されている。一般には、導体を渦巻き形状に形成するこ
とによりインダクタとして機能させることができるが、
使用する周波数帯域によっては導体を蛇行形状とした場
合でもインダクタとして機能させることができる。すな
わち、電極を蛇行形状に形成した場合には、各凹凸部の
1つ1つが約1/2ターンのコイルとなってこれらが直
列に接続されるため、電極全体が所定のインダクタンス
を有するインダクタとして機能する。特に、使用する信
号の周波数が高周波領域に達するような場合には小さな
インダクタンスで足りるため、蛇行形状のインダクタで
足りる場合がある。According to the inventions of (8) and (9) , the LC element is formed by replacing the spiral shape with the meandering shape of the electrodes in the inventions of (6) and (7) . Generally, it is possible to function as an inductor by forming the conductor into a spiral shape.
Depending on the frequency band used, even if the conductor has a meandering shape, it can function as an inductor. That is, when the electrodes are formed in a meandering shape, each of the concavo-convex portions becomes a coil of about ½ turn and these are connected in series, so that the entire electrode functions as an inductor having a predetermined inductance. Function. In particular, when the frequency of the signal to be used reaches a high frequency region, a small inductance is sufficient, and thus a serpentine inductor may be sufficient.
【0058】特に、電極を蛇行形状に形成した場合に
は、電極の一方端あるいは両端に配線を施す場合に、こ
の配線を電極の一部と交差せずに引き出せる利点があ
り、正弦波発振回路全体の製造工程の簡略化が可能とな
る。In particular, when the electrodes are formed in a meandering shape, there is an advantage in that when the wiring is provided at one end or both ends of the electrodes, the wiring can be drawn out without intersecting a part of the electrodes. It is possible to simplify the entire manufacturing process.
【0059】6)また、前記(10)の発明によれば、
2つの電極のいずれか一方を短く形成することにより、
インダクタ導体が部分的に対向したLC素子が形成され
ている。一般に、正弦波発振回路全体の発振周波数は、
分布定数的に形成されたインダクタンスとキャパシタン
スとにより決定されるため、一方の電極を短く形成する
ことによりキャパシタンスを小さくすれば、それに伴っ
て発振周波数も変更されることになる。したがって、部
分対向させる電極の割合等を変えることにより発振周波
数をある範囲で調整することができ、正弦波発振回路の
設計の自由度が増すことにもなる。 6) Further, according to the invention of (10) above ,
By making one of the two electrodes short,
An LC element is formed in which the inductor conductors are partially opposed to each other. Generally, the oscillation frequency of the entire sine wave oscillation circuit is
Since it is determined by the inductance and capacitance formed in a distributed constant, if one electrode is made short to reduce the capacitance, the oscillation frequency will be changed accordingly. Therefore, the oscillation frequency can be adjusted within a certain range by changing the ratio of the electrodes which are partially opposed to each other, and the degree of freedom in designing the sine wave oscillation circuit is increased.
【0060】7)また、前記(11)の発明によれば、
2つの電極のいずれか一方を複数に分割、あるいはこの
電極の分割とともに対応するpn接合層を複数に分割す
ることにより、分割されたインダクタ導体による影響が
少ないLC素子が形成されている。すなわち、各分割電
極片の自己インダクタンスは小さくなるため、分割され
ない電極が有するインダクタンスと分布定数的に形成さ
れたキャパシタンスとによりLC素子の特性がほぼ決定
されることになる。したがって、電極の分割状態を変え
ることにより発振周波数をある範囲で調整することがで
き、正弦波発振回路の設計の自由度が増すことにもな
る。 7) Further , according to the invention of (11) above ,
By dividing either one of the two electrodes into a plurality or by dividing the corresponding pn junction layer together with the division of the electrodes, an LC element less affected by the divided inductor conductor is formed. That is, since the self-inductance of each divided electrode piece becomes small, the characteristics of the LC element are substantially determined by the inductance of the undivided electrode and the capacitance formed in a distributed constant. Therefore, the oscillation frequency can be adjusted within a certain range by changing the divided state of the electrodes, and the degree of freedom in designing the sine wave oscillation circuit is increased.
【0061】8)また、前記(12)の発明によれば、
pn接合層に印加する逆バイアス電圧を変更することに
より、分布定数的に形成されるキャパシタの容量値が変
更可能なLC素子が形成されている。一般に、pn接合
層は可変の逆バイアス電圧を印加することによりバリキ
ャップとして動作する。したがって、印加する逆バイア
ス電圧を可変に制御して渦巻き形状あるいは蛇行形状を
有するpn接合層の全域をバリキャップとして動作させ
ることにより、ある範囲で周波数特性を変更可能なLC
素子とすることができ、電圧制御型の正弦波発振回路を
容易に実現することができる。 8) Further , according to the invention of (12) above ,
By changing the reverse bias voltage applied to the pn junction layer, the LC element in which the capacitance value of the capacitor formed in a distributed constant can be changed is formed. Generally, the pn junction layer acts as a varicap by applying a variable reverse bias voltage. Therefore, the frequency characteristic can be changed within a certain range by variably controlling the reverse bias voltage to be applied and operating the entire pn junction layer having a spiral shape or a meandering shape as a varicap.
It can be used as an element, and a voltage-controlled sine wave oscillation circuit can be easily realized.
【0062】9)前記(13)〜(24)の発明に係る
正弦波発振回路は、前記(1)〜(5)の発明で用いた
LC素子の具体的構成を示した第2の例を示したもので
ある。 9) The sine wave oscillation circuit according to the inventions of (13) to (24) has a specific configuration of the LC element used in the inventions of (1) to (5) . 2 is an example.
【0063】前記(13)〜(16)の発明によれば、
ゲートが渦巻き形状あるいは蛇行形状を有するMOS構
造のLC素子が形成されており、ゲート電極とこれに対
応して形成されるチャネルとがそれぞれインダクタ導体
として機能するとともにこれらの間に分布定数的なキャ
パシタが形成されている。これらの各LC素子は、マス
クの形状等を変更するだけで通常のMOSトランジスタ
を製造する工程を利用して製造可能であり、反転増幅器
等のそれ以外の部品とともに半導体基板上に一体形成す
る際に好都合となる。特に、反転増幅器もMOS構造を
有する場合、例えばMOSトランジスタやCMOS等の
インバータ論理回路により構成した場合には、正弦波発
振回路全体をMOS構造とすることができることから、
製造工程の簡略化や各部品の高密度実装化が可能とな
り、ICやLCIの一部として組み込む場合に特に好都
合となる。According to the inventions (13) to (16) ,
A MOS structure LC element having a gate having a spiral shape or a meandering shape is formed, and a gate electrode and a channel formed corresponding thereto respectively function as inductor conductors, and a distributed constant capacitor is provided between them. Are formed. Each of these LC elements can be manufactured by using an ordinary process for manufacturing a MOS transistor simply by changing the shape of a mask and the like. When integrally formed on a semiconductor substrate together with other components such as an inverting amplifier. Be convenient for. In particular, when the inverting amplifier also has a MOS structure, for example, when it is composed of an inverter logic circuit such as a MOS transistor or CMOS, the entire sine wave oscillation circuit can have a MOS structure.
This simplifies the manufacturing process and enables high-density mounting of each component, which is particularly convenient when incorporated as part of an IC or LCI.
【0064】前記(17)〜(24)の発明によれば、
前記(13)〜(16)の発明の各LC素子のゲート電
極にほぼ平行に、あるいはほぼ対向するように第2の電
極を設けることによりMOS構造のLC素子が形成され
ており、ゲート電極は独立して逆バイアス印加用に用い
られている。したがって、ゲート電極への電圧印加とチ
ャネルや第2の電極を介した信号の伝送とを切り離すこ
とができ、複数のLC素子毎に異なるバイアス電圧を設
定する場合に特に好都合となる。According to the inventions (17) to (24) ,
The LC element of the MOS structure is formed by providing the second electrode so as to be substantially parallel to or substantially opposite to the gate electrode of each LC element of the inventions (13) to (16), and the gate electrode is It is independently used for reverse bias application. Therefore, it is possible to separate the voltage application to the gate electrode from the signal transmission through the channel or the second electrode, which is particularly convenient when different bias voltages are set for each of the plurality of LC elements.
【0065】10)また、前記(25)の発明によれ
ば、前記(13)〜(16)の発明におけるゲート電極
とチャネルとを部分的に対向させることによりLC素子
が形成されている。一般に、ゲート電極に対応する半導
体基板表面にチャネルが形成されるが、予めこのチャネ
ルが形成される位置の少なくとも一部にキャリアを注入
しておくことにより、所定のゲート電圧が印加されたと
きにゲート電極に対応する一部の領域にのみチャネルが
形成されるようにすることもできる。 10) According to the invention of (25) , the LC element is formed by partially opposing the gate electrode and the channel of the inventions of (13) to (16) . Generally, a channel is formed on the surface of the semiconductor substrate corresponding to the gate electrode, but by injecting carriers into at least a part of the position where the channel is formed in advance, when a predetermined gate voltage is applied. The channel may be formed only in a part of the region corresponding to the gate electrode.
【0066】11)また、前記(26)の発明によれ
ば、前記(17)〜(24)の発明における2つの電極
のいずれか一方を短くしてチャネルと電極とを部分的に
対向させることによりLC素子が形成されている。 11) Further , according to the invention of (26) , one of the two electrodes in the inventions of (17) to (24) is shortened so that the channel and the electrode partially face each other. To form an LC element.
【0067】このように、MOS構造を有するLC素子
においてもチャネルあるいは電極により形成されるイン
ダクタ導体を部分的に対向させることが可能であり、部
分対向させる割合等を変えることにより発振周波数をあ
る範囲で調整することができ、正弦波発振回路の設計の
自由度が増すことにもなる。As described above, also in the LC element having the MOS structure, the inductor conductors formed by the channels or the electrodes can be partially opposed to each other, and the oscillation frequency can be set to a certain range by changing the ratio of the partial opposition. The degree of freedom in designing the sine wave oscillator circuit can be increased.
【0068】12)また、前記(27)の発明によれ
ば、上述したチャネルが形成される位置に予めキャリア
を注入しておくことによりLC素子が形成されており、
デプレション型のMOS構造を有するLC素子となって
いる。特に、予め注入するキャリアの量を調整すること
によりチャネル抵抗やソース・ドレイン間電流を変える
ことができるため、LC素子の特性をある範囲で調整す
ることができ、正弦波発振回路の設計の自由度が増すこ
とにもなる。 12) According to the invention of (27) , the LC element is formed by previously injecting carriers into the position where the above-mentioned channel is formed,
The LC element has a depletion type MOS structure. In particular, since the channel resistance and the current between the source and drain can be changed by adjusting the amount of carriers to be injected in advance, the characteristics of the LC element can be adjusted within a certain range, and the sine wave oscillator circuit can be designed freely. It will also increase the frequency.
【0069】13)また、前記(28)の発明によれ
ば、上述した第2の電極を信号路として使用する場合に
おいて、ゲート電極を複数に分割することにより対応す
るチャネルが分割されたLC素子が形成されており、分
割されない第2の電極が有するインダクタンスと分布定
数的に形成されたキャパシタンスとによりLC素子の特
性がほぼ決定されることになる。したがって、このチャ
ネルの分割状態を変えることにより発振周波数をある範
囲で調整することができ、正弦波発振回路の設計の自由
度が増すことにもなる。 13) Further, according to the invention of (28) above, in the case where the above-mentioned second electrode is used as a signal path, an LC element in which the corresponding channel is divided by dividing the gate electrode into a plurality of portions. Is formed, and the characteristics of the LC element are substantially determined by the inductance of the second electrode which is not divided and the capacitance formed in a distributed constant. Therefore, the oscillation frequency can be adjusted within a certain range by changing the division state of the channel, and the degree of freedom in designing the sine wave oscillation circuit is increased.
【0070】14)また、前記(29)の発明によれ
ば、これとは反対にチャネルを信号路として使用する場
合において、第2の電極が複数に分割されたLC素子が
形成されており、第2の電極側を分割した場合であって
もこの分割状態を変えることにより発振周波数をある範
囲で調整することができ、正弦波発振回路の設計の自由
度が増すことになる。 14) According to the invention of (29) , on the contrary, when the channel is used as a signal path, the LC element in which the second electrode is divided into a plurality of parts is formed, Even when the second electrode side is divided, the oscillation frequency can be adjusted within a certain range by changing the division state, and the degree of freedom in designing the sine wave oscillation circuit increases.
【0071】15)また、前記(30)の発明によれ
ば、前記(13)〜(29)の発明の各ゲート電圧を変
えることによりチャネル抵抗が変更可能なLC素子が形
成されている。このように一方のインダクタ導体の抵抗
であるチャネル抵抗を可変に制御した場合には、この可
変の程度に伴ってLC素子の周波数特性も変更されるこ
とになるため、電圧制御型の正弦波発振回路を容易に実
現することができる。 15) According to the invention of (30) , the LC element in which the channel resistance can be changed by changing each gate voltage of the inventions of (13) to (29) is formed. When the channel resistance, which is the resistance of one of the inductor conductors, is variably controlled in this way, the frequency characteristic of the LC element is also changed according to the degree of the variability. The circuit can be easily realized.
【0072】16)また、前記(31)または(32)
の発明によれば、半導体基板上に直接あるいは第1の絶
縁層を形成した後に、第1の電極,第2の絶縁層,第2
の電極を積層するように形成することによりLC素子が
形成されている。しかも、これら第1および第2の電極
をほぼ対向させることにより、インダクタ導体として機
能するこれら2つの電極の間には分布定数的なキャパシ
タが形成される。このLC素子は、前記(6)〜(3
0)の発明において示したLC素子が半導体基板の内部
も利用しているのに対し、半導体基板表面を利用してい
る点で異なるが、この半導体基板を利用して反転増幅器
等の他の部品とともに一体形成できることに変わりはな
く、正弦波発振回路の大量生産や小型化に適している。 16) Further , the above (31) or (32)
According to the invention, the first electrode, the second insulating layer, and the second insulating layer are formed directly or after forming the first insulating layer on the semiconductor substrate.
The LC element is formed by stacking the electrodes of FIG. Moreover, by making these first and second electrodes substantially face each other, a distributed constant capacitor is formed between these two electrodes functioning as inductor conductors. This LC element has the above-mentioned (6) to (3
Although the LC element shown in the invention of 0) uses the inside of the semiconductor substrate, it is different in that the surface of the semiconductor substrate is used. However, using this semiconductor substrate, other components such as an inverting amplifier are used. It can be integrally formed together with it, and is suitable for mass production and miniaturization of sine wave oscillation circuits.
【0073】17)また、前記(33)または(34)
の発明によれば、2つの電極間に形成する絶縁層を、電
極の酸化あるいは化学気相法による酸化物により構成し
たLC素子が形成されている。このようにして絶縁層を
形成する工程や渦巻きあるいは蛇行形状の電極を形成す
る工程は一般的な半導体製造技術によって実現されるも
のであり、他の部品とともに正弦波発振回路の全体を一
体形成する際に好都合となる。 17) Further, the above (33) or (34)
According to the invention , the LC element is formed in which the insulating layer formed between the two electrodes is composed of the oxide of the electrode or the oxide by the chemical vapor deposition method. The step of forming the insulating layer and the step of forming the spiral or meandering electrode in this manner are realized by a general semiconductor manufacturing technique, and the entire sinusoidal oscillator circuit is integrally formed with other components. It will be convenient.
【0074】18)また、前記(35)の発明によれ
ば、前記(31)〜(34)の発明における2つの電極
のいずれか一方を短くしてこれらの電極を部分的に対向
させることによりLC素子が形成されている。 18) According to the invention of (35) , one of the two electrodes in the inventions of (31) to (34) is shortened so that these electrodes partially face each other. The LC element is formed.
【0075】このように、半導体基板の表面を利用して
形成されたLC素子においても2つの電極により形成さ
れるインダクタ導体を部分的に対向させることが可能で
あり、部分対向させる割合等を変えることにより発振周
波数をある範囲で調整することができ、正弦波発振回路
の設計の自由度が増すことにもなる。As described above, also in the LC element formed by utilizing the surface of the semiconductor substrate, the inductor conductors formed by the two electrodes can be partially opposed to each other, and the ratio of partial opposition is changed. As a result, the oscillation frequency can be adjusted within a certain range, and the degree of freedom in designing the sine wave oscillation circuit is increased.
【0076】19)また、前記(36)の発明によれ
ば、前記(31)〜(35)の発明における2つの電極
のいずれか一方が複数に分割されたLC素子が形成され
ており、この分割状態を変えることにより発振周波数を
ある範囲で調整することができ、正弦波発振回路の設計
の自由度が増すことになる。 19) According to the invention of (36) , an LC element in which any one of the two electrodes in the inventions of (31) to (35) is divided into a plurality of parts is formed. By changing the division state, the oscillation frequency can be adjusted within a certain range, and the degree of freedom in designing the sine wave oscillation circuit increases.
【0077】20)また、前記(37)の発明によれ
ば、上述した反転増幅器の動作電源電圧を変えることに
より発振周波数が不連続的に切り替わる正弦波発振回路
が形成される。すなわち、上述した各請求項に示したL
C素子の各インダクタの径を周回部分が異なる毎に変え
ることにより、単一のLC素子によって複数の共振点を
有する現象が現れる。したがって、反転増幅器の動作電
源電圧を変化させていくと、反転増幅器の動作点がある
共振点から他の共振点に遷移し、発振周波数が大きく切
り替わる現象が生じる。このように、大きく周波数が異
なる2種類の正弦波を別々の回路を組み合わせずに単一
の回路によって発生させることができ、回路全体を半導
体製造技術を利用して製造した場合の実装面積の小型化
等が可能となる。 20) Further, according to the invention of (37), a sine wave oscillating circuit in which the oscillation frequency is discontinuously switched by changing the operating power supply voltage of the inverting amplifier is formed. That is, L shown in each of the above claims
By changing the diameter of each inductor of the C element for each different circulating portion, a phenomenon that a single LC element has a plurality of resonance points appears. Therefore, when the operating power supply voltage of the inverting amplifier is changed, the operating point of the inverting amplifier transits from one resonance point to another resonance point, causing a phenomenon in which the oscillation frequency is largely switched. In this way, two types of sine waves with widely different frequencies can be generated by a single circuit without combining separate circuits, and the mounting area is small when the entire circuit is manufactured using semiconductor manufacturing technology. It becomes possible to make it.
【0078】21)また、前記(38)の発明によれ
ば、正弦波発振回路の全体が半導体基板上に一体形成さ
れている点が明確になっている。すなわち、上述したよ
うに各請求項のLC素子は半導体基板を利用して形成さ
れるものであり、インバータ論理回路あるいはソース接
地回路やエミッタ接地回路により構成される反転増幅器
やその他の部品とともに1つの半導体基板に一体形成し
た正弦波発振回路を実現することは容易である。 21) Further , according to the invention of (38) , it is clarified that the entire sine wave oscillation circuit is integrally formed on the semiconductor substrate. That is, as described above, the LC element of each claim is formed by using a semiconductor substrate, and one of them is provided with an inverter logic circuit, an inverting amplifier composed of a source ground circuit and an emitter ground circuit, and other parts. It is easy to realize a sinusoidal oscillator circuit integrally formed on a semiconductor substrate.
【0079】[0079]
【実施例】以下、本発明を適用した一実施例の正弦波発
振回路について、図面を参照しながら具体的に説明す
る。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS A sine wave oscillator circuit according to an embodiment of the present invention will be specifically described below with reference to the drawings.
【0080】〔第1実施例〕
図1は、本発明を適用した第1実施例の正弦波発振回路
1の詳細な構成を示す図である。[First Embodiment] FIG. 1 is a diagram showing a detailed configuration of a sine wave oscillation circuit 1 of a first embodiment to which the present invention is applied.
【0081】同図に示すように、第1実施例の正弦波発
振回路1は、反転増幅器として機能するインバータ論理
回路10と、インダクタ成分とキャパシタ成分とが分布
定数的に形成されたLC素子12,14と、負荷として
機能するキャパシタ16とを含んで構成されている。こ
れらの各構成は共通の半導体基板上に一体成形されてい
る。As shown in the figure, the sine wave oscillation circuit 1 of the first embodiment has an inverter logic circuit 10 functioning as an inverting amplifier, and an LC element 12 in which an inductor component and a capacitor component are formed in a distributed constant. , 14 and a capacitor 16 functioning as a load. Each of these components is integrally molded on a common semiconductor substrate.
【0082】インバータ論理回路10は、入力信号の論
理を反転、すなわち位相を180度ずらして出力すると
ともに、増幅器として動作する。このインバータ論理回
路10は、TTLロジック等任意のロジックを用いて実
現することができるが、入力インピーダンスが高くて回
路設計が容易なCMOSロジック、その中でも周波数が
高い正弦波を発振させる場合には高速タイプである74
HCシリーズ等のCMOSロジックが適している。The inverter logic circuit 10 inverts the logic of the input signal, that is, shifts the phase by 180 degrees and outputs it, and also operates as an amplifier. The inverter logic circuit 10 can be realized by using any logic such as a TTL logic. However, the CMOS logic has a high input impedance and is easy to design a circuit. Among them, a high speed is used when a high frequency sine wave is oscillated. Type 74
A CMOS logic such as HC series is suitable.
【0083】キャパシタ16は、負荷として機能するも
のである。インバータ論理回路10の内部容量で兼用で
きる場合にはこのキャパシタ16を省略することもでき
る。The capacitor 16 functions as a load. If the internal capacity of the inverter logic circuit 10 can also be used, the capacitor 16 can be omitted.
【0084】LC素子12,14は、半導体基板上にイ
ンダクタ成分とキャパシタ成分とが分布定数的に形成さ
れたものであり、このインダクタ部分を介して信号の入
出力が行われる。以下、このLC素子12,14の具体
例を説明する。Each of the LC elements 12 and 14 has an inductor component and a capacitor component formed in a distributed constant on a semiconductor substrate, and signals are input and output through the inductor portion. Hereinafter, specific examples of the LC elements 12 and 14 will be described.
【0085】図2は、半導体基板上に渦巻き形状のスパ
イラル電極を形成することによりLC素子を構成した場
合の平面図である。また、図3は図2に示したA−A線
拡大断面図である。FIG. 2 is a plan view showing a case where an LC element is constructed by forming spiral spiral electrodes on a semiconductor substrate. Further, FIG. 3 is an enlarged cross-sectional view taken along the line AA shown in FIG.
【0086】本実施例のLC素子12,14は、半導体
基板であるp型シリコン基板(p−Si基板)34の表
面付近に形成された渦巻き形状のn+ 領域32と、さら
にその一部に形成された渦巻き形状のp+ 領域30とを
含んでおり、これらのn+ 領域32とp+ 領域30とが
pn接合層36を形成している。また、上述したp−S
i基板34に比べて、n+ 領域32およびp+ 領域30
のそれぞれは不純物濃度が高めに設定されており、この
p−Si基板34とn+ 領域32との間に逆バイアス電
圧を印加することにより、このp−Si基板34が良好
なアイソレーション領域として機能するようになってい
る。実際は、p−Si基板34と後述するキャパシタ連
結用電極28とを同電位とすることにより、p−Si基
板34とn+ 領域32との間に確実に逆バイアス電圧を
印加すればよい。The LC elements 12 and 14 of this embodiment have a spiral n + region 32 formed in the vicinity of the surface of a p-type silicon substrate (p-Si substrate) 34, which is a semiconductor substrate, and a part thereof. The formed p + region 30 is included, and the n + region 32 and the p + region 30 form the pn junction layer 36. In addition, p-S described above
Compared to the i substrate 34, the n + region 32 and the p + region 30
Has a high impurity concentration, and by applying a reverse bias voltage between the p-Si substrate 34 and the n + region 32, the p-Si substrate 34 serves as a good isolation region. It is supposed to work. In fact, the reverse bias voltage may be reliably applied between the p-Si substrate 34 and the n + region 32 by setting the p-Si substrate 34 and the later-described capacitor connecting electrode 28 at the same potential.
【0087】また、本実施例のLC素子12,14は、
上述したn+ 領域32の表面側であって、このn+ 領域
32に沿った位置に渦巻き形状の第1のスパイラル電極
20が形成されている。同様に、p+ 領域30の表面側
であって、p+ 領域30に沿った位置に第2のスパイラ
ル電極22が形成されている。そして、第1のスパイラ
ル電極20の両端には2つの入出力電極24,26が接
続されている。第2のスパイラル電極22の一方端(例
えば外周側)にはキャパシタ連結用電極28が設けられ
ている。このように、第1および第2のスパイラル電極
20,22に対する入出力電極24,26あるいはキャ
パシタ連結用電極28の取り付けは、図2に示すように
薄いn+ 領域32あるいはp+ 領域30を傷つけないよ
うに能動領域の外側で行われる。Further, the LC elements 12 and 14 of this embodiment are
The first spiral electrode 20 having a spiral shape is formed on the surface side of the n + region 32 described above and at a position along the n + region 32. Similarly, a surface side of the p + region 30, the second spiral electrode 22 is formed at a position along the p + region 30. Two input / output electrodes 24 and 26 are connected to both ends of the first spiral electrode 20. A capacitor connecting electrode 28 is provided on one end (for example, the outer peripheral side) of the second spiral electrode 22. As described above, the attachment of the input / output electrodes 24, 26 or the capacitor connecting electrode 28 to the first and second spiral electrodes 20, 22 damages the thin n + region 32 or p + region 30 as shown in FIG. Not done outside the active area.
【0088】このような構造を有する本実施例のLC素
子12,14は、渦巻き形状を有している第1および第
2のスパイラル電極20,22のそれぞれがインダクタ
導体として機能することになる。また、第1および第2
のスパイラル電極20,22のそれぞれに電気的に接続
されたpn接合層36が逆バイアスの状態で使用される
と渦巻き形状のキャパシタとして機能する。したがっ
て、第1および第2のスパイラル電極20,22により
形成されるインダクタとpn接合層36によって形成さ
れるキャパシタとが分布定数的に存在するLC素子1
2,14が形成される。In the LC elements 12 and 14 of this embodiment having such a structure, each of the spirally shaped first and second spiral electrodes 20 and 22 functions as an inductor conductor. Also, the first and second
When the pn junction layer 36 electrically connected to each of the spiral electrodes 20 and 22 is used in a reverse bias state, it functions as a spiral capacitor. Therefore, the LC element 1 in which the inductor formed by the first and second spiral electrodes 20 and 22 and the capacitor formed by the pn junction layer 36 exist in a distributed constant manner.
2, 14 are formed.
【0089】図4は、本実施例のLC素子12,14の
等価回路を示す図である。同図(A)に示すように、第
1のスパイラル電極20がインダクタンスL1を有する
インダクタとして機能し、一方の入出力電極24から入
力された信号がこの第1のスパイラル電極20を介して
伝搬され他方の入出力電極26から出力される。FIG. 4 is a diagram showing an equivalent circuit of the LC elements 12 and 14 of this embodiment. As shown in FIG. 3A, the first spiral electrode 20 functions as an inductor having an inductance L1, and a signal input from one input / output electrode 24 is propagated through this first spiral electrode 20. It is output from the other input / output electrode 26.
【0090】このような等価回路を有するLC素子1
2,14において、入出力電極に入力される電圧レベル
をキャパシタ連結用電極28の電圧レベルよりも高く設
定した場合には、n+ 領域32とp+ 領域30とからな
るpn接合層36に逆バイアス電圧がかかるため、この
pn接合層36がキャパシタンスCを有するキャパシタ
として機能する。また、このキャパシタは第1のスパイ
ラル電極20と第2のスパイラル電極22の全長にわた
って分布定数的に形成されている。LC element 1 having such an equivalent circuit
2 and 14, when the voltage level input to the input / output electrodes is set higher than the voltage level of the capacitor connecting electrode 28, the pn junction layer 36 composed of the n + region 32 and the p + region 30 is reversed. Since a bias voltage is applied, this pn junction layer 36 functions as a capacitor having a capacitance C. Further, this capacitor is formed in a distributed constant manner over the entire length of the first spiral electrode 20 and the second spiral electrode 22.
【0091】図4(B)は、上述した逆バイアスを印加
するための構成である。具体的には、入出力電極24と
キャパシタ連結用電極28との間に所定の逆バイアス電
圧を印加するためのバイアス用電源38を接続する。FIG. 4B shows a structure for applying the above-mentioned reverse bias. Specifically, a bias power supply 38 for applying a predetermined reverse bias voltage is connected between the input / output electrode 24 and the capacitor connecting electrode 28.
【0092】また、同図(C)に示すように、このバイ
アス用電源38の代わりに、逆バイアスの電圧レベルを
任意に変更することができる可変バイアス用電源44を
接続することにより、渦巻き形状に形成されたpn接合
層36のキャパシタンスCを任意に変化させることもで
きる。Further, as shown in FIG. 9C, a spiral bias shape is obtained by connecting a variable bias power source 44 capable of arbitrarily changing the reverse bias voltage level, instead of the bias power source 38. It is also possible to arbitrarily change the capacitance C of the pn junction layer 36 formed in.
【0093】一般に、pn接合層36に印加される逆バ
イアス電圧の大小に応じてpn接合面に生じる空乏層の
幅が変化するため、これに伴いキャパシタンスCの値も
変動する。したがって、2つの入出力電極24、26を
介してpn接合層36に印加される逆バイアス電圧を変
えることにより、分布定数的に形成されるキャパシタン
スCを任意に変化させ、LC素子12,14全体として
の周波数特性を変更することができる。In general, the width of the depletion layer formed at the pn junction surface changes depending on the magnitude of the reverse bias voltage applied to the pn junction layer 36, and the value of the capacitance C also changes accordingly. Therefore, by changing the reverse bias voltage applied to the pn junction layer 36 via the two input / output electrodes 24 and 26, the capacitance C formed in a distributed constant is arbitrarily changed, and the LC elements 12 and 14 as a whole are changed. The frequency characteristic can be changed.
【0094】また、図5は図1に示した正弦波発振回路
1内において実際にLC素子12,14に逆バイアスを
印加するための具体的構成を示す図であり、一例として
逆バイアス電圧を任意に変更可能な可変バイアス用電源
44を接続した場合が示されている。FIG. 5 is a diagram showing a specific configuration for actually applying a reverse bias to the LC elements 12 and 14 in the sine wave oscillation circuit 1 shown in FIG. The case where a variable bias power supply 44 that can be changed arbitrarily is connected is shown.
【0095】本実施例の正弦波発振回路1ではLC素子
が2個使用されているため、図5(A)に示すように共
通の可変バイアス用電源44を用いることにより、2つ
のLC素子12,14の両方に可変の逆バイアス電圧を
印加することができる。また、この可変バイアス用電源
44は、実際に回路の一部として組み込む場合には、同
図(B)に示すように可変抵抗52と充分に大きな抵抗
54とを組み合わせて構成することができる。すなわ
ち、可変抵抗52により所定の逆バイアス電圧を作り出
し、この逆バイアス電圧を充分大きな抵抗54を介して
LC素子12,14のそれぞれのキャパシタ用連結電極
28に印加することにより、信号の交流成分に影響を与
えない逆バイアス電圧の印加が可能となる。Since two LC elements are used in the sine wave oscillating circuit 1 of the present embodiment, two LC elements 12 are used by using a common variable bias power source 44 as shown in FIG. 5 (A). , 14 can be applied with a variable reverse bias voltage. When the variable bias power source 44 is actually incorporated as a part of a circuit, it can be configured by combining a variable resistor 52 and a sufficiently large resistor 54 as shown in FIG. That is, a predetermined reverse bias voltage is created by the variable resistor 52, and this reverse bias voltage is applied to the capacitor connecting electrodes 28 of the LC elements 12 and 14 via the sufficiently large resistor 54 to generate an AC component of the signal. It is possible to apply a reverse bias voltage that does not affect the operation.
【0096】図6は、本実施例のLC素子12,14の
製造工程を示す図である。図2のB−B線断面の各製造
工程毎の状態が示されている。FIG. 6 is a diagram showing a manufacturing process of the LC elements 12 and 14 of this embodiment. The state of each cross-section along the line BB in FIG. 2 is shown.
【0097】(1)エピタキシャル層の成長:
まず最初に、p−Si基板34(ウエハ)表面の酸化膜
を除去した後に、p−Si基板34の表面全体にn+ 型
エピタキシャル層35を成長させる(同図(A))。(1) Growth of Epitaxial Layer: First, after removing the oxide film on the surface of the p-Si substrate 34 (wafer), the n + type epitaxial layer 35 is grown on the entire surface of the p-Si substrate 34. ((A) of the same figure).
【0098】(2)アイソレーション領域の形成:
次に、図2に示したn+ 領域32およびp+ 領域30を
除く領域をアイソレーション領域とするために、p型不
純物の拡散あるいはイオン注入を行う。(2) Formation of Isolation Region: Next, diffusion of p-type impurities or ion implantation is performed to make the region other than the n + region 32 and the p + region 30 shown in FIG. 2 an isolation region. To do.
【0099】具体的には、まずエピタキシャル層35の
表面を熱酸化して酸化膜40を形成する。そして、フォ
トリソグラフィによってp領域を形成すべき位置の酸化
膜40を除去した後に、p型不純物を熱拡散あるいはイ
オン注入により選択的に添加することにより、p領域が
選択的に形成される。このようにして形成されたp領域
は、p−Si基板34の一部となってアイソレーション
領域を形成する(同図(B))。Specifically, first, the surface of the epitaxial layer 35 is thermally oxidized to form an oxide film 40. Then, after removing the oxide film 40 at the position where the p region is to be formed by photolithography, the p region is selectively formed by selectively adding p-type impurities by thermal diffusion or ion implantation. The p region thus formed becomes a part of the p-Si substrate 34 to form an isolation region (FIG. 2 (B)).
【0100】このようにしてアイソレーション領域の形
成が行われた結果、残されたエピタキシャル層35によ
って渦巻き形状のn+ 領域32が形成される。As a result of forming the isolation region in this way, the spiral-shaped n + region 32 is formed by the remaining epitaxial layer 35.
【0101】(3)pn接合層の形成:
次に、渦巻き形状に形成されたn+ 領域32の一部にp
型不純物を熱拡散あるいはイオン注入により導入するこ
とにより、渦巻き形状のp+ 領域30を形成する(同図
(D))。(3) Formation of pn junction layer: Next, p is formed on a part of the n + region 32 formed in a spiral shape.
Type impurity by introducing by thermal diffusion or ion implantation to form a p + region 30 of the spiral (FIG. (D)).
【0102】具体的には、まずn+ 領域32を含むp−
Si基板34の表面を熱酸化して酸化膜42を形成す
る。そして、フォトリソグラフィによってp+ 領域30
を形成すべき位置の酸化膜42を除去した後に、p型不
純物を熱拡散あるいはイオン注入により選択的に添加す
ることにより、p+ 領域30が選択的に形成される。Specifically, first, p− including the n + region 32 is formed.
The surface of the Si substrate 34 is thermally oxidized to form an oxide film 42. Then, the p + region 30 is formed by photolithography.
After removing the oxide film 42 at the position where the p + region is to be formed, the p + region 30 is selectively formed by selectively adding p-type impurities by thermal diffusion or ion implantation.
【0103】このp+ 領域30は、先に形成されたn+
領域32中に形成する必要があるため、既に導入されて
いるn型不純物の量以上のp型不純物を添加することに
より、p+ 領域30が形成される。The p + region 30 is formed by the n + formed previously.
Since it needs to be formed in the region 32, the p + region 30 is formed by adding the p-type impurity in an amount equal to or larger than the amount of the n-type impurity already introduced.
【0104】このようにして、n+ 領域32とp+ 領域
30とからなる渦巻き形状のpn接合層36が形成され
る。In this way, the spiral pn junction layer 36 including the n + region 32 and the p + region 30 is formed.
【0105】(4)スパイラル電極の形成:
次に、熱酸化により表面に酸化膜43を形成した後にフ
ォトリソグラフィによってn+ 領域32とp+ 領域30
のそれぞれの表面に渦巻き形状の孔あけを行い、その後
この渦巻き形状に孔あけされた部分に、例えばアルミニ
ウムを蒸着することにより第1および第2のスパイラル
電極20,22を形成する(同図(D))。また、その
後2つの入出力電極24,26およびキャパシタ連結用
電極28のそれぞれをアルミニウムの蒸着により形成す
る。(4) Formation of spiral electrode: Next, an n + region 32 and p + region 30 are formed by photolithography after forming an oxide film 43 on the surface by thermal oxidation.
A spiral-shaped hole is formed on each surface of the first and second parts, and then, the first and second spiral electrodes 20 and 22 are formed by vapor-depositing aluminum, for example, on the spiral-shaped part (see FIG. D)). Further, thereafter, each of the two input / output electrodes 24 and 26 and the capacitor connecting electrode 28 is formed by vapor deposition of aluminum.
【0106】本実施例のLC素子12,14を製造する
工程は、基本的には通常のバイポーラトランジスタある
いはダイオードを製造する工程と類似しており、pn接
合層36やその間のアイソレーション領域の形状等が異
なるものである。したがって、一般のバイポーラトラン
ジスタを製造する工程においてフォトマスクの形状を変
更することにより対応することができ、製造が容易にな
るとともに小型化にも適している。The process of manufacturing the LC elements 12 and 14 of this embodiment is basically similar to the process of manufacturing a normal bipolar transistor or diode, and the shape of the pn junction layer 36 and the isolation region between them is formed. Etc. are different. Therefore, it can be dealt with by changing the shape of the photomask in the process of manufacturing a general bipolar transistor, which facilitates manufacturing and is suitable for downsizing.
【0107】なお、上述した本実施例のLC素子12,
14の製造工程においては、最初にエピタキシャル成長
によりn+ 領域を表面全体に形成した後にアイソレーシ
ョンを行う場合を例にとり説明したが、p−Si基板3
4の表面に酸化膜を形成した後にフォトリソグラフィに
より渦巻き形状のn+ 領域32に対応する窓あけを行
い、この部分に熱拡散あるいはイオン注入によりn型不
純物を導入することによりn+ 領域32を形成した後
に、同様の方法により直接的にp+ 領域30を形成して
もよい。また、pn接合層を形成する方法については、
一般的な半導体製造技術を用いることができる。Incidentally, the LC element 12 of the present embodiment described above,
In the manufacturing process of No. 14, the case where the n + region is first formed on the entire surface by epitaxial growth and then the isolation is performed has been described as an example.
By photolithography after forming the oxide film on the fourth surface performs Apertures corresponding to n + region 32 of the spiral, the n + region 32 by introducing n-type impurities by thermal diffusion or ion implantation into the portion After the formation, the p + region 30 may be directly formed by the same method. Regarding the method of forming the pn junction layer,
A general semiconductor manufacturing technique can be used.
【0108】このように、本実施例のLC素子12,1
4は、第1および第2のスパイラル電極20,22のそ
れぞれがインダクタを形成するとともに、これらの電極
間に形成された渦巻き形状のpn接合層36が逆バイア
スで使用されることによりキャパシタとして機能する。
しかも、第1および第2のスパイラル電極20,22の
全長にわたってpn接合層36が形成されているため、
第1および第2のスパイラル電極20,22に形成され
るインダクタンスL1,L2とpn接合層36によって
形成されるキャパシタンスCとが分布定数的に存在して
いる。Thus, the LC elements 12 and 1 of this embodiment are
No. 4 functions as a capacitor because the first and second spiral electrodes 20 and 22 each form an inductor, and the spiral pn junction layer 36 formed between these electrodes is used in reverse bias. To do.
Moreover, since the pn junction layer 36 is formed over the entire length of the first and second spiral electrodes 20 and 22,
The inductances L1 and L2 formed in the first and second spiral electrodes 20 and 22 and the capacitance C formed by the pn junction layer 36 exist in a distributed constant manner.
【0109】図7は、図2および図3に示す構造を有す
る分布定数型のLC素子12,14の一般的な特性を示
す図である。FIG. 7 is a diagram showing general characteristics of the distributed constant type LC elements 12 and 14 having the structures shown in FIGS.
【0110】なお、同図に示した特性は、両端近傍に入
出力リードが取り付けられている帯状導電体と、一端近
傍にキャパシタ連結用リードが取り付けられている帯状
導電体とを誘電体シートを挟んで積層した後に巻き回す
ことにより形成されたLC素子(例えば、特開平2−2
6114号公報に開示された「3端子型ノイズフィル
タ」)を用いて測定したものである。このLC素子を3
端子素子として使用し、一方の入出力リード(入出力電
極24に対応する)とキャパシタ連結用リード(キャパ
シタ連結用電極28に対応する)との間に交流信号を入
力するとともに他方の入出力リード(入出力電極26に
対応する)とキャパシタ連結用リードとの間に現れる信
号を観察した結果が示されている。The characteristic shown in the figure is that the strip-shaped conductor having the input / output leads attached to both ends thereof and the strip-shaped conductor having the capacitor connecting leads attached to the one end thereof are disposed on the dielectric sheet. An LC element formed by winding after sandwiching and laminating (for example, Japanese Patent Laid-Open No. 2-2
It was measured using the "3-terminal type noise filter" disclosed in Japanese Patent No. 6114. This LC element is 3
Used as a terminal element, it inputs an AC signal between one input / output lead (corresponding to the input / output electrode 24) and the capacitor connecting lead (corresponding to the capacitor connecting electrode 28) and the other input / output lead. The results of observing the signal appearing between (corresponding to the input / output electrode 26) and the capacitor connecting lead are shown.
【0111】同図(A)は、減衰特性を示す図であり、
横軸が周波数を、縦軸が入力信号に対する出力信号の減
衰量をそれぞれ示している。20MHz近傍と150M
Hz近傍に大きな減衰のピークがあることがわかる。こ
のように、複数の減衰ピークが存在するのは、インダク
タとキャパシタとを分布定数的に形成したことに加え、
巻き回された帯状導電体の径が連続的に大きく変化する
ことによるものと考えられる(この点は、図2に示した
第1および第2のスパイラル電極20,22も同じであ
る)。特に、内側端部近傍の径と外側端部近傍の径とが
大きく異なるように、例えば巻き数を多く設定した場合
には複数の減衰ピークが現れることが確認されている。FIG. 11A is a diagram showing the attenuation characteristic,
The horizontal axis represents frequency and the vertical axis represents the amount of attenuation of the output signal with respect to the input signal. Near 20MHz and 150M
It can be seen that there is a large attenuation peak near Hz. In this way, the presence of multiple attenuation peaks is due to the fact that the inductor and the capacitor are formed in a distributed constant,
It is considered that this is because the diameter of the wound belt-shaped conductor changes largely continuously (this point is the same for the first and second spiral electrodes 20 and 22 shown in FIG. 2). In particular, it has been confirmed that a plurality of attenuation peaks appear when the number of turns is set to be large so that the diameter near the inner end portion and the diameter near the outer end portion are greatly different.
【0112】同図(B)は位相特性を示す図であり、横
軸が周波数を、縦軸が入力信号に対する出力信号の位相
のずれをそれぞれ示している。20MHz近傍と150
MHz近傍(すなわち減衰のピーク近傍)で位相が急激
に、具体的には90度以上変化していることがわかる。FIG. 11B is a diagram showing the phase characteristics, where the horizontal axis shows the frequency and the vertical axis shows the phase shift of the output signal with respect to the input signal. Near 20MHz and 150
It can be seen that the phase abruptly changes in the vicinity of MHz (that is, near the attenuation peak), specifically, 90 degrees or more.
【0113】実際に図2および図3に構造を示したLC
素子12,14を形成した場合には、第1および第2の
スパイラル電極20,22をp−Si基板34上に小さ
な径で形成することになるため、2枚の帯状導電体を誘
電体シートを挟んで積層して巻き回すことにより形成し
たLC素子に比べると、特性全体が高周波側に移行する
ことが考えられが、いずれのLC素子も分布定数的にイ
ンダクタとキャパシタとが形成されている点は同じであ
り、減衰特性あるいは位相特性自体の傾向に変わりはな
い。LC whose structure is actually shown in FIG. 2 and FIG.
When the elements 12 and 14 are formed, the first and second spiral electrodes 20 and 22 are formed on the p-Si substrate 34 with a small diameter, so that two strip-shaped conductors are used as dielectric sheets. It is conceivable that the entire characteristic shifts to the high frequency side as compared with an LC element formed by stacking and winding with sandwiching between, but in any LC element, an inductor and a capacitor are formed in a distributed constant manner. The points are the same, and there is no change in the tendency of the attenuation characteristic or the phase characteristic itself.
【0114】本実施例の正弦波発振回路1は、このよう
な位相特性を有する2個のLC素子12,14とインバ
ータ論理回路10とをリング状に接続している。したが
って、インバータ論理回路10の増幅度をある値以上に
設定した場合には、一巡して戻ってくる信号の位相のず
れが0度あるいは360度となるような周波数で発振が
行われる。すなわち、インバータ論理回路10では18
0度位相がずれるため、これを除く2つのLC素子1
2,14によって180度位相がずれるような周波数で
発振する。In the sine wave oscillating circuit 1 of this embodiment, the two LC elements 12 and 14 having such phase characteristics and the inverter logic circuit 10 are connected in a ring shape. Therefore, when the amplification degree of the inverter logic circuit 10 is set to a certain value or more, the oscillation is performed at a frequency such that the phase shift of the signal returned in one round becomes 0 degree or 360 degrees. That is, in the inverter logic circuit 10, 18
Two LC elements 1 excluding this are 0 degrees out of phase
It oscillates at a frequency such that the phase shifts 180 degrees due to 2 and 14.
【0115】換言すれば、インバータ論理回路10によ
って位相が180度ずれるため、LC素子12等によっ
て位相を180度ずらすとともに、ループを一巡したと
きの減衰分を反転増幅器であるインバータ論理回路10
の増幅率によって補うことができれば、ある周波数の発
振が継続されることになる。In other words, since the inverter logic circuit 10 shifts the phase by 180 degrees, the LC element 12 or the like shifts the phase by 180 degrees, and the attenuation amount when the loop makes one round is an inverter logic circuit 10 which is an inverting amplifier.
If it can be compensated by the amplification factor of, the oscillation of a certain frequency will be continued.
【0116】ところで、図7(B)を用いて説明したよ
うに、各LC素子12,14はある周波数において位相
が90度以上変化するため、これらのLC素子12,1
4を直列に接続した場合には合計で180度位相をずら
すことができ、このときの周波数で発振が生じる。By the way, as described with reference to FIG. 7B, since the phase of each LC element 12, 14 changes by 90 degrees or more at a certain frequency, these LC elements 12, 1 are not changed.
When 4 are connected in series, the phase can be shifted by 180 degrees in total, and oscillation occurs at the frequency at this time.
【0117】このように、本実施例の正弦波発振回路1
は、基本的には1つのインバータ論理回路10と2つの
LC素子12,14といった少ない種類の部品を組み合
わせるだけで、簡単に正弦波を発生させることができ
る。LC素子12,14は、LC直列共振回路やLC並
列共振回路等と異なり、1つの素子内にインダクタとキ
ャパシタとが分布定数的に形成されたものであるため、
発振回路を構成する際にインダクタとキャパシタとを別
々に用意して接続する手間がなくなる。Thus, the sine wave oscillation circuit 1 of this embodiment
Basically, a sine wave can be easily generated simply by combining a small number of components such as one inverter logic circuit 10 and two LC elements 12 and 14. Unlike the LC series resonance circuit, the LC parallel resonance circuit, and the like, the LC elements 12 and 14 have inductors and capacitors formed in a distributed constant in one element.
There is no need to separately prepare and connect the inductor and the capacitor when configuring the oscillator circuit.
【0118】特に、本実施例の正弦波発振回路1は、イ
ンダクタ成分を有するLC素子12,14が半導体基板
(p−Si基板34)上に形成されている点に大きな特
徴がある。しかも、当然ながら図1に示したインバータ
論理回路10やキャパシタ16も同一の半導体基板上に
形成することができるため、正弦波発振回路1の全体を
1つの半導体基板上に一体形成することができ、回路全
体の大量生産や小型化が可能になる。また、この半導体
基板上への回路の一体形成は、現在の半導体製造技術を
用い、フォトマスクの形状の変更等を行うだけで容易に
行うことができるので、大量生産や小型化に伴う大幅な
コストダウンも可能になる。In particular, the sine wave oscillation circuit 1 of this embodiment is characterized in that the LC elements 12 and 14 having inductor components are formed on the semiconductor substrate (p-Si substrate 34). Moreover, as a matter of course, the inverter logic circuit 10 and the capacitor 16 shown in FIG. 1 can be formed on the same semiconductor substrate, so that the entire sine wave oscillation circuit 1 can be integrally formed on one semiconductor substrate. It enables mass production and miniaturization of the entire circuit. Further, since the circuit can be integrally formed on this semiconductor substrate by simply using the current semiconductor manufacturing technology and only by changing the shape of the photomask, it is possible to greatly increase the mass production and miniaturization. Cost reduction is also possible.
【0119】また、図2および図3に構造を示したLC
素子12,14は、pn接合層36に印加する逆バイア
ス電圧の値を変更するだけで、分布定数的に形成される
キャパシタンスCの値を変更することができる。一般
に、図7に示した各種の特性は、インバータ論理回路1
0とキャパシタ16の各素子特性が固定化されている場
合にはLC素子12,14のインダクタンスL1,L2
とキャパシタンスCに基づいて決定されるため、LC素
子12,14のキャパシタンスCを変更することができ
れば、その変更の度合いに応じて正弦波発振回路1の発
振周波数自体が変わることになる。Further, the LC whose structure is shown in FIGS.
The elements 12 and 14 can change the value of the capacitance C formed in a distributed constant only by changing the value of the reverse bias voltage applied to the pn junction layer 36. Generally, the various characteristics shown in FIG.
When the element characteristics of 0 and the capacitor 16 are fixed, the inductances L1 and L2 of the LC elements 12 and 14 are fixed.
Therefore, if the capacitance C of the LC elements 12 and 14 can be changed, the oscillation frequency itself of the sine wave oscillation circuit 1 changes depending on the degree of the change.
【0120】このように、本実施例の正弦波発振回路1
は、LC素子12,14のpn接合層36に印加する逆
バイアス電圧を変えることにより、容易に電圧制御型の
発振回路とすることができる。しかも、このような電圧
制御型の発振回路とした場合であっても、周波数変更用
の素子を追加する必要もなく、正弦波発振回路1の構成
部品を最小限に押さえることができる。As described above, the sine wave oscillation circuit 1 of this embodiment
By changing the reverse bias voltage applied to the pn junction layer 36 of the LC elements 12 and 14, it is possible to easily form a voltage-controlled oscillation circuit. Moreover, even in the case of such a voltage control type oscillation circuit, it is not necessary to add an element for changing the frequency, and the constituent parts of the sine wave oscillation circuit 1 can be minimized.
【0121】図8は、本実施例の変形例を示す図であ
る。同図(A)に示す正弦波発振回路2aは、上述した
正弦波発振回路1がLC素子12,14の各キャパシタ
連接用電極28同士を直結していたのに対し、これらの
電極28同士を周波数調整用のキャパシタ46を介して
接続した点に特徴がある。FIG. 8 is a diagram showing a modification of this embodiment. In the sine wave oscillating circuit 2a shown in FIG. 7A, the above-mentioned sine wave oscillating circuit 1 directly connects the capacitor connecting electrodes 28 of the LC elements 12 and 14 to each other, whereas It is characterized in that it is connected via a capacitor 46 for frequency adjustment.
【0122】上述した正弦波発振回路1においては、L
C素子12,14内に分布定数的に形成されたインダク
タおよびキャパシタやインバータ論理回路10の内部容
量,抵抗等により発振周波数が定まるため、LC素子1
2,14のpn接合層36に印加する逆バイアス電圧を
固定した場合を考えると、負荷であるキャパシタ16以
外は使用する素子が決まれば素子定数を変更することが
できない。このため、発振周波数の調整が難しく、この
点を改善したものが図8(A)に示した正弦波発振回路
2aである。In the above-mentioned sine wave oscillation circuit 1, L
Since the oscillation frequency is determined by the inductors and capacitors formed in the C elements 12, 14 in a distributed constant manner, the internal capacitance and the resistance of the inverter logic circuit 10, the LC element 1
Considering the case where the reverse bias voltage applied to the pn junction layers 36 of 2 and 14 is fixed, the element constants cannot be changed if the elements other than the load capacitor 16 are used. Therefore, it is difficult to adjust the oscillation frequency, and the sine wave oscillation circuit 2a shown in FIG. 8A improves this point.
【0123】具体的には、分布定数的に形成されたLC
素子12,14内の各キャパシタ成分の間に周波数調整
用のキャパシタ46を接続することにより、LC素子1
2,14による周波数特性が変更され、すなわち図7に
示した位相対周波数の関係が変更され、正弦波発振回路
2a全体としての発振周波数も変化する。Specifically, LC formed in a distributed constant manner
By connecting the capacitor 46 for frequency adjustment between the respective capacitor components in the elements 12 and 14, the LC element 1
The frequency characteristics of 2 and 14 are changed, that is, the phase-frequency relationship shown in FIG. 7 is changed, and the oscillation frequency of the sine wave oscillation circuit 2a as a whole also changes.
【0124】このように、LC素子12,14のキャパ
シタ連結用電極28間に挿入するキャパシタ46によっ
て正弦波発振回路2aの発振周波数をある範囲で調整す
ることがき、所望の発振周波数の正弦波発振回路2aを
簡単に設計することができ、設計の自由度が増すことに
なる。換言すれば、特性が異なる数種類のLC素子1
2,14を用意しておくだけで、接続するキャパシタ4
6の容量値を変更することにより、幅広い周波数で発振
を行う正弦波発振回路2aを実現することができるよう
になる。In this way, the oscillation frequency of the sine wave oscillation circuit 2a can be adjusted within a certain range by the capacitor 46 inserted between the capacitor connection electrodes 28 of the LC elements 12 and 14, and the sine wave oscillation of the desired oscillation frequency can be achieved. The circuit 2a can be easily designed, and the degree of freedom in design is increased. In other words, several types of LC elements 1 with different characteristics
Capacitor 4 to be connected simply by preparing 2 and 14
By changing the capacitance value of 6, the sine wave oscillation circuit 2a that oscillates in a wide range of frequencies can be realized.
【0125】図8(B)は、同図(A)においてLC素
子12,14のキャパシタ連結用電極28間に挿入した
キャパシタ46をバリキャップ48に置き換えた構成を
有する正弦波発振回路2bの構成を示す図である。FIG. 8B shows a structure of a sine wave oscillation circuit 2b having a structure in which the capacitor 46 inserted between the capacitor connecting electrodes 28 of the LC elements 12 and 14 in FIG. 8A is replaced with a varicap 48. FIG.
【0126】上述したように、LC素子12,14の各
pn接合層36に印加する逆バイアス電圧を変更するこ
とにより正弦波発振回路1の発振周波数を可変に制御す
ることができるが、置き換えられたバリキャップ48に
印加する逆バイアス電圧を変更してこのバリキャップ4
8が有する容量値を変更することによって正弦波発振回
路2bの発振周波数を可変に制御してもよい。As described above, the oscillation frequency of the sine wave oscillation circuit 1 can be variably controlled by changing the reverse bias voltage applied to each pn junction layer 36 of the LC elements 12 and 14, but it is replaced. The reverse bias voltage applied to the varicap 48 is changed to
The oscillating frequency of the sine wave oscillating circuit 2b may be variably controlled by changing the capacitance value of the sine wave oscillator 8.
【0127】また、キャパシタ46あるいはバリキャッ
プ48を追加して正弦波発振回路2a,2bを構成する
場合にも、LC素子12,14等とともに上述したキャ
パシタ46あるいはバリキャップ48を共通の半導体基
板上に一体形成することができる。Further, also when the capacitors 46 or the varicaps 48 are added to form the sine wave oscillation circuits 2a, 2b, the capacitors 46 or the varicaps 48 described above together with the LC elements 12, 14 and the like are formed on a common semiconductor substrate. Can be integrally formed.
【0128】図9は、本実施例の他の変形例を示す図で
ある。同図に示す正弦波発振回路2cは、図1に示した
正弦波発振回路1に可変電圧電源50を追加した構成を
有している。この可変電圧電源50は、インバータ論理
回路10の動作電源として機能するものであり、印加す
る電圧値が任意に可変できるというものである。FIG. 9 is a diagram showing another modification of this embodiment. The sine wave oscillation circuit 2c shown in the figure has a configuration in which a variable voltage power supply 50 is added to the sine wave oscillation circuit 1 shown in FIG. The variable voltage power source 50 functions as an operating power source for the inverter logic circuit 10, and the applied voltage value can be arbitrarily changed.
【0129】このような可変電圧電源50によってイン
バータ論理回路10に印加する動作電源電圧をある範囲
で変更しても正弦波発振回路2cにおける発振周波数は
変化しない。これは本実施例の正弦波発振回路cがLC
素子12,14による共振を利用したものだからであ
る。Even if the operating power supply voltage applied to the inverter logic circuit 10 by the variable voltage power supply 50 is changed within a certain range, the oscillation frequency in the sine wave oscillation circuit 2c does not change. This is because the sine wave oscillation circuit c of this embodiment is LC
This is because the resonance of the elements 12 and 14 is used.
【0130】ところが、ある範囲を越えてインバータ論
理回路10に印加する動作電源電圧を高くしていくと、
ある電圧値を境にして発振周波数が4〜5倍程度高周波
側に不連続的に切り替わる現象が起こる。これは動作電
源電圧を変えることによりインバータ論理回路10の最
適周波数(最適動作点)が高周波側に移行するため、い
ままでは図6に示す低周波側の減衰ピークに相当する共
振点近傍で発振していたものが、高周波側の減衰ピーク
に相当する共振点近傍で発振するようになったからであ
る。実際に、帯状導電体を誘電体シートを挟んで巻き回
すことにより製造した分布定数型のLC素子を用いて正
弦波発振回路2cを組み立てて発振周波数を測定したと
ころ、動作電源電圧が低いときには約7MHzの正弦波
発振が観察されたものが、動作電源電圧を上げていった
ときに約30MHzの正弦波発振に切り替わる現象が観
察されており、上述した周波数切り替えが可能であるこ
とが確かめられている。However, if the operating power supply voltage applied to the inverter logic circuit 10 is increased beyond a certain range,
A phenomenon occurs in which the oscillation frequency is discontinuously switched to a high frequency side about 4 to 5 times at a certain voltage value. This is because the optimum frequency (optimal operating point) of the inverter logic circuit 10 shifts to the high frequency side by changing the operating power supply voltage, so that the oscillation has occurred until near the resonance point corresponding to the attenuation peak on the low frequency side shown in FIG. This is because what has been oscillated near the resonance point corresponding to the attenuation peak on the high frequency side. Actually, the sine wave oscillation circuit 2c was assembled using the distributed constant type LC element manufactured by winding the strip-shaped conductor with the dielectric sheet sandwiched between them, and the oscillation frequency was measured. A phenomenon in which 7 MHz sine wave oscillation was observed was observed to switch to approximately 30 MHz sine wave oscillation when the operating power supply voltage was increased, and it was confirmed that the above-mentioned frequency switching was possible. There is.
【0131】本実施例の正弦波発振回路2cは、このよ
うな発振特性を有しているため、一つの回路によって周
波数が異なる2つの正弦波を発生させることができる。
このため、従来であれば2つの正弦波を発生させようと
すれば、別々に正弦波発振回路を構成しておいて適宜使
用する回路を切り替えなければならず回路全体が複雑に
なっていたものが、各構成部品が共通の半導体基板上に
形成された単一の正弦波発振回路2cで足りるため回路
構成が簡素化される。Since the sine wave oscillating circuit 2c of this embodiment has such an oscillation characteristic, it is possible to generate two sine waves having different frequencies with one circuit.
For this reason, in the past, if two sine waves were to be generated, the sine wave oscillating circuits were separately configured and the circuits to be used had to be switched appropriately, which made the entire circuit complicated. However, the circuit configuration is simplified because each component is sufficient with the single sine wave oscillation circuit 2c formed on the common semiconductor substrate.
【0132】なお、可変電圧電源50からインバータ論
理回路10に印加する動作電源電圧は必ずしも連続的に
変化させる必要はない。すなわち、ある電圧値を境に発
振周波数が変わるため、この境となる電圧値よりも低い
あるいは高い第1および第2の動作電圧(固定)を印加
可能に可変電源電圧50を形成しておいて、低周波側の
正弦波を発生させたい場合はインバータ論理回路10に
第1の動作電圧を、高周波側の正弦波を発生させたい場
合はインバータ論理回路10に第2の動作電圧を印加す
る。当然ながら、第1および第2の動作電圧を別々に供
給可能な電源を2つ用意しておいて、必要に応じて使用
する電源を選択するようにしてもよい。また、図8
(A),(B)に示す正弦波発振回路2a,2bに可変
電圧電源50を追加してもよい。The operating power supply voltage applied from the variable voltage power supply 50 to the inverter logic circuit 10 does not necessarily have to be continuously changed. That is, since the oscillation frequency changes at a certain voltage value as a boundary, the variable power supply voltage 50 is formed so that the first and second operating voltages (fixed) lower or higher than this boundary voltage value can be applied. A first operating voltage is applied to the inverter logic circuit 10 to generate a low frequency sine wave, and a second operating voltage is applied to the inverter logic circuit 10 to generate a high frequency sine wave. As a matter of course, two power supplies capable of supplying the first and second operating voltages separately may be prepared, and the power supply to be used may be selected as needed. Also, FIG.
The variable voltage power supply 50 may be added to the sine wave oscillation circuits 2a and 2b shown in FIGS.
【0133】このように、本実施例の正弦波発振回路2
cによれば、簡単な構成により周波数が大きく異なる2
種類の正弦波を発生させることができる。なお、この2
種類の正弦波の周波数は、図2および図3に構造を示し
たLC素子12,14の各スパイラル電極20,22の
ターン数や各周回部分の径等を変更することにより、あ
る範囲で任意に変えることができる。As described above, the sine wave oscillation circuit 2 of this embodiment
According to c, the frequencies are greatly different due to the simple configuration.
Any kind of sine wave can be generated. In addition, this 2
The frequency of each type of sine wave can be set within a certain range by changing the number of turns of each spiral electrode 20 and 22 of the LC elements 12 and 14 having the structure shown in FIGS. Can be changed to
【0134】図10は、上述したLC素子12,14の
変形例を示す図である。図2および図3に構造を示した
LC素子12,14は、第1および第2のスパイラル電
極20,22がほぼ全長にわたって平行に、すなわちほ
ぼ同一の長さに形成されたものであるが、図10に示し
たLC素子12a,14aは、図2および図3に示した
第2のスパイラル電極22を所定のターン数(例えば約
1ターン)短くするとともに、これに対応するpn接合
層36も所定のターン数分短くした点に特徴がある。FIG. 10 is a diagram showing a modification of the LC elements 12 and 14 described above. In the LC elements 12 and 14 whose structures are shown in FIGS. 2 and 3, the first and second spiral electrodes 20 and 22 are formed in parallel over almost the entire length, that is, substantially the same length, In the LC elements 12a and 14a shown in FIG. 10, the second spiral electrode 22 shown in FIGS. 2 and 3 is shortened by a predetermined number of turns (for example, about 1 turn), and the corresponding pn junction layer 36 is also formed. The feature is that it is shortened by a predetermined number of turns.
【0135】図10に示すように、第2のスパイラル電
極22および対応するpn接合層36を部分的に省略し
た場合であっても、短くなった第2のスパイラル電極2
2およびこれに隣接する第1のスパイラル電極20によ
り形成されるインダクタと、短くなったpn接合層36
により形成されるキャパシタとが分布定数的に形成され
るため、基本的には図2および図3に示したLC素子1
2,14と同様の特性を有することになる。As shown in FIG. 10, even when the second spiral electrode 22 and the corresponding pn junction layer 36 are partially omitted, the shortened second spiral electrode 2 is formed.
2 and the inductor formed by the first spiral electrode 20 adjacent thereto, and the shortened pn junction layer 36.
Since the capacitor formed by the LC element is formed in a distributed constant manner, basically, the LC element 1 shown in FIGS.
2 and 14 have the same characteristics.
【0136】図11は、図10に示したLC素子の等価
回路を示す図である。同図(A)に示すように、第2の
スパイラル電極22のターン数が少なくなった分だけイ
ンダクタンスL3も小さくなり、これに対応して分布定
数的に形成されるキャパシタンスC1も小さくなる。FIG. 11 is a diagram showing an equivalent circuit of the LC element shown in FIG. As shown in FIG. 7A, the inductance L3 is reduced by the number of turns of the second spiral electrode 22, and the capacitance C1 formed in a distributed constant is also reduced accordingly.
【0137】また、同図(B),(C)には短くなった
pn接合層36に固定あるいは可変の逆バイアス電圧を
印加するための構成が示されている。図4(B),
(C)と同様に、入出力電極24とキャパシタ連結用電
極28との間に固定あるいは可変の逆バイアス電圧を印
加するためのバイアス用電源38あるいは可変バイアス
用電源44を接続すればよい。Further, FIGS. 9B and 9C show a structure for applying a fixed or variable reverse bias voltage to the shortened pn junction layer 36. FIG. 4 (B),
Similar to (C), a bias power source 38 or a variable bias power source 44 for applying a fixed or variable reverse bias voltage may be connected between the input / output electrode 24 and the capacitor connecting electrode 28.
【0138】このように、各LC素子12a,14aの
第1および第2のスパイラル電極20,22を部分的に
対向させるとともにそれらの電極間に形成されたpn接
合層36を短く形成した場合には、このpn接合層36
により分布定数的に形成されるキャパシタンスC1が図
2および図3に示したLC素子の場合に比べて小さくな
るため周波数特性も変化する。具体的には、図7に示し
た減衰特性および位相特性がともに高周波側にシフトす
ることが予想される。換言すれば、この部分的に対向す
る第1および第2のスパイラル電極20,22の長さを
調整するとともに、その間に形成されるpn接合層36
を所定の長さとすることにより、所望の周波数特性が得
られることになり、本実施例の正弦波発振回路1等にお
ける発振周波数を任意に設定することができる。これに
より、正弦波発振回路の設計の自由度が増すことにもな
る。As described above, when the first and second spiral electrodes 20 and 22 of the LC elements 12a and 14a are partially opposed to each other and the pn junction layer 36 formed between these electrodes is formed to be short. Is the pn junction layer 36
As a result, the capacitance C1 formed in a distributed constant becomes smaller than that in the case of the LC element shown in FIGS. 2 and 3, so that the frequency characteristic also changes. Specifically, it is expected that both the attenuation characteristic and the phase characteristic shown in FIG. 7 shift to the high frequency side. In other words, the lengths of the partially opposed first and second spiral electrodes 20 and 22 are adjusted, and the pn junction layer 36 formed therebetween is adjusted.
By setting the length to a predetermined length, a desired frequency characteristic can be obtained, and the oscillation frequency in the sine wave oscillation circuit 1 or the like of this embodiment can be set arbitrarily. This also increases the degree of freedom in designing the sine wave oscillator circuit.
【0139】図12は、上述したLC素子12,14の
他の変形例を示す図である。同図に示すLC素子12
b,14bは、第2のスパイラル電極22側を複数に分
割(例えば2分割)するとともに、第1および第2のス
パイラル電極20,22間に形成されるpn接合層36
も複数に分割した点に特徴がある。すなわち、同図に示
すLC素子12b,14bは、第2のスパイラル電極2
2が2つの分割電極片22−1,22−2から構成され
ており、これら各分割電極片22−1,22−2に接す
るp+ 領域30も分割されている。分割された各p+ 領
域30のそれぞれとn+ 領域32とにより2組のpn接
合層36が形成されている。さらに、2つの分割電極片
22−1,22−2の各一方端(最外周側と最内周側)
にはキャパシタ連結用電極28が設けられている。FIG. 12 is a diagram showing another modification of the LC elements 12 and 14 described above. LC element 12 shown in FIG.
b and 14b divide the second spiral electrode 22 side into a plurality (for example, two divisions), and also form a pn junction layer 36 formed between the first and second spiral electrodes 20 and 22.
Is also characterized in that it is divided into multiple. That is, the LC elements 12b and 14b shown in FIG.
2 is composed of two divided electrode pieces 22-1 and 22-2, and the p + region 30 in contact with each divided electrode piece 22-1 and 22-2 is also divided. Each of the divided p + regions 30 and the n + regions 32 form two sets of pn junction layers 36. Further, one end of each of the two divided electrode pieces 22-1 and 22-2 (outermost peripheral side and innermost peripheral side)
A capacitor connecting electrode 28 is provided in the.
【0140】図13は、図12に示したLC素子の等価
回路を示す図である。同図(A)に示すように、第1の
スパイラル電極20の全体がインダクタンスL1を有す
るインダクタとして機能するとともに、各分割電極片2
2−1,22−2のそれぞれがインダクタンスL4,L
5を有するインダクタとして機能する。そして、第1の
スパイラル電極20と各分割電極片22−1,22−2
のそれぞれの間に形成されたpn接合層36がキャパシ
タンスC2,C3を有するキャパシタとして機能し、し
かもこれらのキャパシタが分布定数的に形成される。FIG. 13 is a diagram showing an equivalent circuit of the LC element shown in FIG. As shown in FIG. 3A, the entire first spiral electrode 20 functions as an inductor having an inductance L1, and each split electrode piece 2
2-1 and 22-2 are inductances L4 and L, respectively.
5 functions as an inductor. Then, the first spiral electrode 20 and the divided electrode pieces 22-1 and 22-2
The pn junction layer 36 formed between the two functions as a capacitor having the capacitances C2 and C3, and these capacitors are formed in a distributed constant.
【0141】また、図13(B)および(C)には、分
割されたpn接合層36に固定あるいは可変の逆バイア
ス電圧を印加するための構成が示されている。図4
(B),(C)と同様に、入出力電極24とキャパシタ
連結用電極28との間に固定あるいは可変の逆バイアス
電圧を印加するためのバイアス用電源38あるいは可変
バイアス用電源44を接続すればよい。また、このよう
な電源を実際の回路内で実現する場合には、図5(B)
に示すような可変抵抗52(バイアス電圧が固定の場合
はこれに代えて2つの抵抗からなる分圧回路)と充分大
きな抵抗54を用いればよい。Further, FIGS. 13B and 13C show a configuration for applying a fixed or variable reverse bias voltage to the divided pn junction layer 36. Figure 4
Similar to (B) and (C), a bias power supply 38 or a variable bias power supply 44 for applying a fixed or variable reverse bias voltage may be connected between the input / output electrode 24 and the capacitor connecting electrode 28. Good. Further, in the case where such a power source is realized in an actual circuit, the circuit shown in FIG.
A variable resistor 52 (in the case where the bias voltage is fixed, it is replaced by a voltage dividing circuit composed of two resistors) and a sufficiently large resistor 54 may be used.
【0142】このように、LC素子12b,14bの第
2のスパイラル電極22およびこれに対応するpn接合
層36を分割した場合には、各分割電極片22−1,2
2−2の自己インダクタンスL4,L5が小さくなる。
したがって、これらの自己インダクタンスによるLC素
子全体の特性への影響は小さくなり、第1のスパイラル
電極20が有するインダクタンスL1と分布定数的に形
成されるキャパシタC2,C3とによってLC素子1
2,14の特性がほぼ決定されることになる。このた
め、図10に示したLC素子12a,14aと同様に、
第2のスパイラル電極22の分割状態や、ほぼ特性を決
定する第1のスパイラル電極20の形状等を検討するこ
とにより、所望の周波数特性を有するLC素子とするこ
とができ、設計の自由度が増すことになる。As described above, when the second spiral electrode 22 of the LC elements 12b and 14b and the pn junction layer 36 corresponding thereto are divided, each of the divided electrode pieces 22-1 and 22-2.
The self-inductances L4 and L5 of 2-2 become small.
Therefore, the influence of these self-inductances on the characteristics of the entire LC element is reduced, and the LC element 1 is formed by the inductance L1 of the first spiral electrode 20 and the capacitors C2 and C3 formed in a distributed constant.
The characteristics of 2 and 14 are almost determined. Therefore, like the LC elements 12a and 14a shown in FIG.
By examining the divided state of the second spiral electrode 22, the shape of the first spiral electrode 20 that determines the characteristics, and the like, it is possible to obtain an LC element having desired frequency characteristics, and the degree of freedom in design is increased. Will increase.
【0143】なお、各LC素子12b,14bは分割数
に応じた数のキャパシタ連結用電極28を有するため、
図1の正弦波発振回路1等を構成する際の接続方法とし
て種々のものが考えられる。図14はその接続例を示す
図である。同図(A)は、全てのキャパシタ連結用電極
28同士を共通に接続した場合であり、同図(B)は対
応するキャパシタ連結用電極28同士のみを接続した場
合である。また、図8に示すようにキャパシタ46やバ
リキャップ48を挿入する場合も同様であり、これらキ
ャパシタ連結用電極28間の全てに挿入する場合や、選
択的に挿入する場合あるいは一部に挿入する場合等、そ
の挿入の態様については種々のものが考えられる。Since each of the LC elements 12b and 14b has the number of capacitor connecting electrodes 28 corresponding to the number of divisions,
Various methods are conceivable as a connection method when configuring the sine wave oscillation circuit 1 and the like in FIG. FIG. 14 is a diagram showing an example of the connection. The same figure (A) shows the case where all the capacitor connecting electrodes 28 are commonly connected, and the same figure (B) shows the case where only the corresponding capacitor connecting electrodes 28 are connected. The same applies when the capacitors 46 and the varicaps 48 are inserted as shown in FIG. In such cases, various insertion modes are possible.
【0144】〔第2実施例〕
図15は、本発明を適用した第2実施例の正弦波発振回
路3の詳細な構成を示す図である。本実施例の正弦波発
振回路3は、上述した第1実施例の正弦波発振回路1,
2が反転増幅器としてインバータ論理回路10を使用し
ていたのに対し、反転増幅器としてMOSトランジスタ
によるソース接地回路を使用している点に特徴がある。Second Embodiment FIG. 15 is a diagram showing a detailed configuration of the sine wave oscillation circuit 3 of the second embodiment to which the present invention is applied. The sine wave oscillator circuit 3 of the present embodiment is the sine wave oscillator circuit 1 of the first embodiment described above.
2 uses the inverter logic circuit 10 as an inverting amplifier, it is characterized in that it uses a source grounded circuit with MOS transistors as an inverting amplifier.
【0145】すなわち、同図に示す正弦波発振回路3
は、図1に示すインバータ論理回路10を、ソース側が
接地されたMOS−FET56とこのMOS−FET5
6のドレイン側に接続された抵抗58とに置き換えた構
成を有しており、これらMOS−FET56と抵抗58
とにより反転増幅器として機能するソース接地回路が構
成されている。That is, the sine wave oscillating circuit 3 shown in FIG.
Is the same as the inverter logic circuit 10 shown in FIG.
6 is replaced with the resistor 58 connected to the drain side of the MOS-FET 56 and the resistor 58.
And constitute a source grounded circuit that functions as an inverting amplifier.
【0146】正弦波発振回路3の動作原理は、上述した
第1実施例の正弦波発振回路1と同じであり、2つのL
C素子12,14によって位相を180度反転させるよ
うな共振点近傍の周波数の正弦波を発生するものであ
る。The operating principle of the sine wave oscillating circuit 3 is the same as that of the sine wave oscillating circuit 1 of the first embodiment described above.
The C elements 12 and 14 generate a sine wave having a frequency near the resonance point such that the phase is inverted by 180 degrees.
【0147】また、LC素子12,14については、図
2および図3に示したようなp−Si基板34に第1お
よび第2のスパイラル電極20,22とpn接合層36
を形成することにより構成することができ、回路内の接
続方法もMOS−FET56と抵抗58とからなるソー
ス接地回路を反転増幅器として使用している他は図1に
示した正弦波発振回路1と変わるところはない。なお、
LC素子12,14を図10および図12に示したLC
素子12a,14aあるいは12b,14bに置き換え
ることができることはいうまでもない。Regarding the LC elements 12 and 14, the first and second spiral electrodes 20 and 22 and the pn junction layer 36 are formed on the p-Si substrate 34 as shown in FIGS.
The sine wave oscillating circuit 1 shown in FIG. 1 is used except that the grounded source circuit composed of the MOS-FET 56 and the resistor 58 is used as an inverting amplifier. There is no change. In addition,
The LC elements 12 and 14 are the LCs shown in FIGS.
It goes without saying that the elements 12a, 14a or 12b, 14b can be replaced.
【0148】このように、反転増幅器としてMOS−F
ET56と抵抗58とからなるソース接地回路を用いる
とともに、2個のLC素子12,14をこの反転増幅器
に直列に、かつリング状に接続するという簡単な構成に
より正弦波を発生させることができる。As described above, the MOS-F is used as the inverting amplifier.
A sine wave can be generated by a simple configuration in which a source grounded circuit including an ET 56 and a resistor 58 is used and two LC elements 12 and 14 are connected in series to this inverting amplifier in a ring shape.
【0149】特に、ソース接地回路により反転増幅器を
構成した場合には、本実施例の正弦波発振回路3の全体
を一般的な半導体製造技術により製造することができる
ため、半導体基板上に一体形成する際にさらに好都合と
なり、回路の高密度実装化やIC化,LSI化に適して
いる。In particular, when the inverting amplifier is composed of the source-grounded circuit, the entire sine wave oscillation circuit 3 of this embodiment can be manufactured by a general semiconductor manufacturing technique, so that it is integrally formed on the semiconductor substrate. This is more convenient when it is carried out, and it is suitable for high-density packaging of circuits, IC, and LSI.
【0150】図16および図17は本実施例の変形例を
示す図である。図16(A)に示す正弦波発振回路4a
は、LC素子12,14の各キャパシタ連結用電極28
同士の接続をキャパシタ46を介して行うようにしたも
のであり、第1実施例の図8(A)に示した正弦波発振
回路2aに対応するものである。このキャパシタ46の
容量値を任意に設定することにより、発生する正弦波の
周波数を任意に調整することができる。16 and 17 are views showing a modification of this embodiment. The sine wave oscillator circuit 4a shown in FIG.
Is a capacitor connecting electrode 28 of the LC elements 12 and 14.
They are connected to each other through a capacitor 46, and correspond to the sine wave oscillation circuit 2a shown in FIG. 8A of the first embodiment. By arbitrarily setting the capacitance value of the capacitor 46, the frequency of the generated sine wave can be arbitrarily adjusted.
【0151】図16(B)に示す正弦波発振回路4b
は、LC素子12,14の各キャパシタ連結用電極28
同士の接続をバリキャップ48を介して行うようにした
ものであり、第1実施例の図8(B)に示した正弦波発
振回路4bに対応するものである。外部からこのバリキ
ャップ48に印加する逆バイアス電圧を可変に制御する
ことにより、バリキャップ48の容量値を一定範囲で任
意に変更することができ、容易に電圧制御型の正弦波発
振回路4bを構成することができる。The sine wave oscillator circuit 4b shown in FIG.
Is a capacitor connecting electrode 28 of the LC elements 12 and 14.
They are connected to each other via a varicap 48, and correspond to the sine wave oscillation circuit 4b shown in FIG. 8B of the first embodiment. By variably controlling the reverse bias voltage applied to the varicap 48 from the outside, the capacitance value of the varicap 48 can be arbitrarily changed within a fixed range, and the sine wave oscillation circuit 4b of the voltage control type can be easily provided. Can be configured.
【0152】図17に示す正弦波発振回路4cは、MO
S−FET56と抵抗58とから構成されるソース接地
回路の動作電源電圧を可変電圧電源50によって印加す
るようにしたものであり、第1実施例の図9に示した正
弦波発振回路2cに対応するものである。The sine wave oscillator circuit 4c shown in FIG.
The operating power supply voltage of the grounded source circuit composed of the S-FET 56 and the resistor 58 is applied by the variable voltage power supply 50 and corresponds to the sine wave oscillating circuit 2c shown in FIG. 9 of the first embodiment. To do.
【0153】可変電圧電源50によって抵抗58を介し
てMOS−FET56のドレイン側に印加する動作電源
電圧を連続的に変化させることにより、あるいは段階的
に切り替えることにより、1つの共通する簡単な回路に
よって周波数が大きく異なる2つの正弦波を発生させる
ことができる。これは、印加する動作電源電圧を変える
ことによりソース・ドレイン間電流が変化するとともに
MOS−FET56の内部抵抗等の変化に伴って最適動
作速度も変化するため、発振周波数が不連続的に切り替
わるというものである。By continuously changing the operating power supply voltage applied to the drain side of the MOS-FET 56 through the resistor 58 by the variable voltage power supply 50, or switching the operating power supply voltage stepwise, one common simple circuit is used. It is possible to generate two sinusoidal waves having greatly different frequencies. This is because the source-drain current changes by changing the operating power supply voltage to be applied, and the optimum operating speed also changes with the change of the internal resistance of the MOS-FET 56, so that the oscillation frequency is discontinuously switched. It is a thing.
【0154】図18は、本実施例の他の変形例を示す図
である。同図に示す正弦波発振回路4dは、図15に示
した正弦波発振回路3にバイアス回路を追加した点に特
徴がある。FIG. 18 is a diagram showing another modification of this embodiment. The sine wave oscillating circuit 4d shown in the figure is characterized in that a bias circuit is added to the sine wave oscillating circuit 3 shown in FIG.
【0155】すなわち、図15に示した正弦波発振回路
3ではLC素子12,14を介した帰還信号がMOS−
FET56のゲートに直接入力されているため、負荷と
なるキャパシタ16やソース接地回路を構成する抵抗5
8等の素子定数を適切に調整することによりMOS−F
ET56の最適な動作点を設定する必要がある。これに
対し、図18に示した正弦波発振回路4dでは、任意の
ゲート電圧を設定可能なバイアス回路が抵抗60と62
とによる分圧回路により形成されており、MOS−FE
T56の最適な動作点の調整を簡単に行うことができ
る。That is, in the sine wave oscillating circuit 3 shown in FIG. 15, the feedback signal via the LC elements 12 and 14 is MOS-.
Since it is directly input to the gate of the FET 56, the capacitor 16 that serves as a load and the resistor 5 that constitutes the source grounded circuit
By properly adjusting the element constants such as 8
It is necessary to set the optimum operating point of the ET56. On the other hand, in the sine wave oscillation circuit 4d shown in FIG. 18, the bias circuit capable of setting an arbitrary gate voltage has resistors 60 and 62.
It is formed by the voltage dividing circuit by
The optimum operating point of T56 can be easily adjusted.
【0156】なお、キャパシタ64は、MOS−FET
56のゲートに帰還される信号から直流成分を除去する
ための直流成分分離回路として機能するものであり、入
力される信号の位相を変えない程度の大きな容量値を有
するものを使用することが好ましい。The capacitor 64 is a MOS-FET.
It functions as a DC component separating circuit for removing a DC component from the signal fed back to the gate of 56, and it is preferable to use one having a large capacitance value that does not change the phase of the input signal. .
【0157】また、図15に示した正弦波発振回路3に
対応する構成についてのみ説明したが、同様に図16
(A),(B)および図17のそれぞれに示した正弦波
発振回路4a,4b,4cに、抵抗60と62からなる
バイアス回路とキャパシタ64からなる直流成分分離回
路とを追加するようにしてもよい。Although only the configuration corresponding to the sine wave oscillator circuit 3 shown in FIG. 15 has been described, the configuration shown in FIG.
A bias circuit composed of resistors 60 and 62 and a DC component separation circuit composed of a capacitor 64 are added to the sine wave oscillator circuits 4a, 4b and 4c shown in FIGS. Good.
【0158】〔第3実施例〕
図19は、本発明を適用した第3実施例の正弦波発振回
路5の詳細な構成を示す図である。本実施例の正弦波発
振回路5は、上述した第1実施例の正弦波発振回路1,
2が反転増幅器としてインバータ論理回路10を、第2
実施例の正弦波発振回路3,4a〜4dが反転増幅器と
してMOSトランジスタによるソース接地回路を使用し
ていたのに対し、反転増幅器としてバイポーラトランジ
スタによるエミッタ接地回路を使用している点に特徴が
ある。[Third Embodiment] FIG. 19 is a diagram showing a detailed configuration of a sine wave oscillation circuit 5 according to a third embodiment of the present invention. The sine wave oscillator circuit 5 of the present embodiment is the sine wave oscillator circuit 1 of the first embodiment described above.
2 is an inverter logic circuit 10 as an inverting amplifier,
The sine wave oscillating circuits 3 and 4a to 4d of the embodiment use a source grounded circuit using MOS transistors as an inverting amplifier, but are characterized in that a grounded emitter circuit using bipolar transistors is used as an inverting amplifier. .
【0159】すなわち、同図に示す正弦波発振回路5
は、図1に示すインバータ論理回路10を、バイポーラ
トランジスタ66と抵抗68とからなるエミッタ接地回
路に置き換えた構成を有しており、このエミッタ接地回
路が反転増幅器として動作する。That is, the sine wave oscillation circuit 5 shown in FIG.
Has a configuration in which the inverter logic circuit 10 shown in FIG. 1 is replaced with a grounded-emitter circuit including a bipolar transistor 66 and a resistor 68, and this grounded-emitter circuit operates as an inverting amplifier.
【0160】なお、帰還ループに挿入されたキャパシタ
72は直流成分を除去するための直流成分分離回路とし
て機能するものである。また、バイポーラトランジスタ
66のベースにはコレクタから抵抗70を介して所定の
バイアスが印加されており、これにより適切な動作点が
設定されている。The capacitor 72 inserted in the feedback loop functions as a DC component separating circuit for removing the DC component. Further, a predetermined bias is applied to the base of the bipolar transistor 66 from the collector via the resistor 70, whereby an appropriate operating point is set.
【0161】正弦波発振回路5の動作原理は、上述した
正弦波発振回路1等と同じであり、2つのLC素子1
2,14によって位相を180度反転させるような共振
点近傍の周波数の正弦波を発生する。The operating principle of the sine wave oscillating circuit 5 is the same as that of the sine wave oscillating circuit 1 and the like described above.
2, 14 generate a sine wave having a frequency near the resonance point such that the phase is inverted by 180 degrees.
【0162】また、LC素子12,14については、第
1実施例および第2実施例と同様に、図2および図3に
示したようなp−Si基板34に第1および第2のスパ
イラル電極20,22とpn接合層36を形成すること
により構成することができ、回路の接続方法もバイポー
ラトランジスタ66と抵抗68とからなるエミッタ接地
回路を反転増幅器として使用している他は図1に示した
正弦波発振回路1等と変わるところはない。なお、LC
素子12,14を図10および図12に示したLC素子
12a,14aあるいは12b,14bに置き換えるこ
とができることはいうまでもない。Regarding the LC elements 12 and 14, as in the first and second embodiments, the first and second spiral electrodes are formed on the p-Si substrate 34 as shown in FIGS. 20 and 22 and a pn junction layer 36, and the circuit connection method is shown in FIG. 1 except that a grounded-emitter circuit composed of a bipolar transistor 66 and a resistor 68 is used as an inverting amplifier. There is no difference from the sine wave oscillator circuit 1 and the like. In addition, LC
It goes without saying that the elements 12 and 14 can be replaced with the LC elements 12a and 14a or 12b and 14b shown in FIGS.
【0163】このように、バイポーラトランジスタ66
と抵抗68とからなる反転増幅器(エミッタ接地回路)
と2個のLC素子12,14とをリング状に接続すると
いう簡単な構成により正弦波を発生させることができ
る。In this way, the bipolar transistor 66
Inverting amplifier (grounded emitter circuit)
The sinusoidal wave can be generated by a simple configuration in which the two LC elements 12 and 14 are connected in a ring shape.
【0164】また、図2および図3に示したLC素子1
2,14は、バイポーラトランジスタと類似した断面構
造を有しているため、これらのLC素子12,14とバ
イポーラトランジスタ66とを含む正弦波発振回路5の
全体を同一の半導体製造技術を用いて形成することが可
能であり、一体成形による大量生産および小型化にさら
に好都合となる。Further, the LC element 1 shown in FIGS. 2 and 3 is used.
Since 2 and 14 have a sectional structure similar to that of a bipolar transistor, the entire sine wave oscillation circuit 5 including these LC elements 12 and 14 and the bipolar transistor 66 is formed using the same semiconductor manufacturing technique. Is possible, which is more convenient for mass production and miniaturization by integral molding.
【0165】図20および図21は本実施例の変形例を
示す図である。図20(A)に示す正弦波発振回路6a
は、LC素子12,14の各キャパシタ連結用電極28
同士の接続をキャパシタ46を介して行うようにしたも
のであり、第1実施例の図8(A)あるいは第2実施例
の図16(A)に示した正弦波発振回路2a,4aに対
応するものである。このキャパシタ46の容量値を任意
に設定することにより、発生する正弦波の周波数をある
範囲で任意に調整することができる。20 and 21 are views showing a modification of this embodiment. The sine wave oscillation circuit 6a shown in FIG.
Is a capacitor connecting electrode 28 of the LC elements 12 and 14.
They are connected to each other via a capacitor 46, and correspond to the sine wave oscillation circuits 2a and 4a shown in FIG. 8A of the first embodiment or FIG. 16A of the second embodiment. To do. By arbitrarily setting the capacitance value of the capacitor 46, the frequency of the generated sine wave can be arbitrarily adjusted within a certain range.
【0166】図20(B)に示す正弦波発振回路6b
は、LC素子12,14の各キャパシタ連結用電極28
同士の接続をバリキャップ48を介して行うようにした
ものであり、第1実施例の図8(B)あるいは第2実施
例の図16(B)に示した正弦波発振回路2b,4bに
対応するものである。外部からこのバリキャップ48に
印加する逆バイアス電圧を可変に制御することにより、
バリキャップ48の容量を一定範囲で任意に変更するこ
とができ、容易に電圧制御型の正弦波発振回路6bを構
成することができる。The sine wave oscillation circuit 6b shown in FIG.
Is a capacitor connecting electrode 28 of the LC elements 12 and 14.
The sine wave oscillation circuits 2b and 4b shown in FIG. 8B of the first embodiment or FIG. 16B of the second embodiment are connected to each other via the varicap 48. Corresponding. By variably controlling the reverse bias voltage applied to the varicap 48 from the outside,
The capacitance of the varicap 48 can be arbitrarily changed within a fixed range, and the voltage control type sine wave oscillation circuit 6b can be easily configured.
【0167】図21に示す正弦波発振回路6cは、バイ
ポーラトランジスタ66と抵抗68とから構成される反
転増幅器の動作電源電圧を可変電圧電源50によって印
加するようにしたものであり、第1実施例の図9あるい
は第2実施例の図17に示した正弦波発振回路2c,4
cに対応するものである。The sine wave oscillating circuit 6c shown in FIG. 21 is such that the operating power supply voltage of the inverting amplifier composed of the bipolar transistor 66 and the resistor 68 is applied by the variable voltage power supply 50. 9 or the sine wave oscillator circuits 2c and 4 shown in FIG. 17 of the second embodiment.
It corresponds to c.
【0168】可変電圧電源50によって抵抗68を介し
てバイポーラトランジスタ66のコレクタ側に印加され
る動作電源電圧を連続的に変化させることにより、ある
いは不連続的に切り替えることにより、1つの共通する
簡単な回路によって周波数が異なる2つの正弦波を発生
させることができる。これは、印加する動作電源電圧を
変えることによりバイポーラトランジスタ66の最適動
作速度も変化するため、発振周波数が不連続的に切り替
わるというものであり、基本的にはMOS−FET56
の場合と同じである。By continuously changing or discontinuously changing the operating power supply voltage applied to the collector side of the bipolar transistor 66 through the resistor 68 by the variable voltage power supply 50, one common simple operation can be performed. The circuit can generate two sine waves with different frequencies. This is because the optimum operating speed of the bipolar transistor 66 also changes by changing the operating power supply voltage to be applied, so that the oscillation frequency switches discontinuously, and basically, the MOS-FET 56.
Is the same as in.
【0169】なお、コレクタに接続したバイアス印加用
の抵抗70を用いずに、図18に示したような抵抗6
0,62とによる分圧回路を追加して、バイポーラトラ
ンジスタ66のベースに一定のバイアス電圧を印加する
ようにしてもよい。このように、バイアス印加用の分圧
回路を別に用意することにより、コレクタに現れる電圧
レベルにかかわらず常に一定のバイアス電圧を印加する
ことができ、バイポーラトランジスタ66の安定した動
作点を確保することができるようになる。It should be noted that the resistor 6 as shown in FIG. 18 is used without using the resistor 70 for bias application connected to the collector.
A voltage divider circuit composed of 0 and 62 may be added to apply a constant bias voltage to the base of the bipolar transistor 66. As described above, by separately providing a voltage dividing circuit for bias application, a constant bias voltage can be always applied regardless of the voltage level appearing at the collector, and a stable operating point of the bipolar transistor 66 can be secured. Will be able to.
【0170】〔その他の実施例〕
次に、本発明を適用した他の実施例について説明する。
以下に説明する各種実施例は、上述した第1実施例〜第
3実施例において使用したLC素子12,14を他の構
造によって実現したものである。Other Examples Next, other examples to which the present invention is applied will be described.
Various embodiments described below are realized by the LC elements 12 and 14 used in the above-described first to third embodiments with other structures.
【0171】図22は、他の実施例におけるLC素子の
概略構造を示す平面図である。また、図23は図22に
示したA−A線拡大断面図である。FIG. 22 is a plan view showing a schematic structure of an LC element in another embodiment. 23 is an enlarged sectional view taken along the line AA shown in FIG.
【0172】これらの図に示す本実施例のLC素子12
c(あるいはLC素子14c)は、半導体基板であるp
−Si基板134の表面付近にn領域130を形成する
ことにより、n領域130とp領域132からなるpn
接合層136が形成されている。The LC device 12 of this embodiment shown in these figures.
c (or LC element 14c) is a semiconductor substrate p
-By forming the n region 130 near the surface of the Si substrate 134, a pn composed of the n region 130 and the p region 132 is formed.
The bonding layer 136 is formed.
【0173】また、本実施例のLC素子12c,14c
は、上述したn領域130の表面側に渦巻き形状の第1
のスパイラル電極120が形成されている。同様に、p
領域132の表面側、すなわち第1のスパイラル電極1
20に対してpn接合層136を挟んだ反対側であっ
て、第1のスパイラル電極120とほぼ対向する位置に
第2のスパイラル電極122が形成されている。そし
て、第1のスパイラル電極120の両端には2つの入出
力電極24,26が設けられている。第2のスパイラル
電極122の一方端(例えば外周側)にはキャパシタ連
結用電極28が設けられている。The LC elements 12c and 14c of this embodiment are also
Is a spiral-shaped first portion on the surface side of the n region 130 described above.
Spiral electrode 120 is formed. Similarly, p
The surface side of the region 132, that is, the first spiral electrode 1
A second spiral electrode 122 is formed on the opposite side of the pn junction layer 136 with respect to 20, and at a position substantially facing the first spiral electrode 120. Two input / output electrodes 24 and 26 are provided on both ends of the first spiral electrode 120. The capacitor connecting electrode 28 is provided at one end (for example, the outer peripheral side) of the second spiral electrode 122.
【0174】このような構造を有する本実施例のLC素
子12c,14cは、図2および図3に示したLC素子
12,14と同様に、渦巻き形状を有する第1および第
2のスパイラル電極120,122のそれぞれがインダ
クタ導体として機能することになる。The LC elements 12c and 14c of this embodiment having such a structure are similar to the LC elements 12 and 14 shown in FIGS. 2 and 3, and the first and second spiral electrodes 120 having a spiral shape. , 122 will function as inductor conductors.
【0175】また、第1および第2のスパイラル電極1
20,122の間に形成されたpn接合層136が逆バ
イアスの状態で使用されるとキャパシタとして動作す
る。なお、図23に示すように、pn接合層136は大
きな対向電極(n領域130とp領域132のそれぞれ
が対向電極に相当する)を有する1つのキャパシタと考
えられる。しかし、一般にn領域130とp領域132
のそれぞれは第1および第2のスパイラル電極120,
122に比べて比抵抗が大きいため、第1および第2の
スパイラル電極120,122間に交流信号を流した場
合には、対向する第1および第2のスパイラル電極12
0,122間の渦巻き形状のキャパシタを介してのみ交
流信号が流れ、第1および第1のスパイラル電極12
0,122の異なる周回部分間に形成されるキャパシタ
にはほとんど交流信号が流れない。したがって、第1お
よび第2のスパイラル電極120,122の各周回部分
以外のpn接合層136はキャパシタとしてほとんど機
能することなく、第1および第2のスパイラル電極12
0,122の周回部分に沿った渦巻き形状部分のみが実
質的にキャパシタとして動作すると考えることができ
る。Also, the first and second spiral electrodes 1
When the pn junction layer 136 formed between 20 and 122 is used in a reverse bias state, it operates as a capacitor. Note that, as shown in FIG. 23, the pn junction layer 136 is considered to be one capacitor having a large counter electrode (each of the n region 130 and the p region 132 corresponds to the counter electrode). However, in general, n region 130 and p region 132
Each of the first and second spiral electrodes 120,
Since the specific resistance is larger than that of the first and second spiral electrodes 122, 122, when an AC signal is applied between the first and second spiral electrodes 120 and 122, the first and second spiral electrodes 12 facing each other.
AC signal flows only through the spiral-shaped capacitor between 0 and 122, and the first and first spiral electrodes 12
Almost no AC signal flows through the capacitors formed between the different circulating portions of 0 and 122. Therefore, the pn junction layer 136 other than the surrounding portions of the first and second spiral electrodes 120 and 122 hardly functions as a capacitor, and the first and second spiral electrodes 12
It can be considered that only the spiral-shaped portion along the circumference of 0,122 substantially operates as a capacitor.
【0176】したがって、第1および第2のスパイラル
電極120,122により形成されるインダクタとpn
接合層136により形成される渦巻き形状のキャパシタ
とが分布定数的に存在するLC素子12c,14cが構
成される。Therefore, the inductor formed by the first and second spiral electrodes 120 and 122 and the pn
The LC elements 12c and 14c in which the spiral capacitors formed by the bonding layer 136 exist in a distributed constant form.
【0177】このような構造を有するLC素子12c,
14cの等価回路は、図4に示したものをそのまま適用
することができる。また、固定あるいは可変の逆バイア
ス電圧を印加するバイアス用電源38あるいは可変バイ
アス用電源44を接続することにより、固定あるいは可
変の所定の逆バイアス電圧を印加でき、これにより所定
のキャパシタを設定できる点も同様である。The LC element 12c having such a structure,
As the equivalent circuit of 14c, the one shown in FIG. 4 can be applied as it is. Further, by connecting a bias power supply 38 or a variable bias power supply 44 for applying a fixed or variable reverse bias voltage, a fixed or variable predetermined reverse bias voltage can be applied, whereby a predetermined capacitor can be set. Is also the same.
【0178】図24は、図22に示したLC素子12
c,14cの変形例を示す図であり、図10に対応する
ものである。すなわち、図24に示したLC素子12d
(14d)は、図22に示したLC素子の第2のスパイ
ラル電極122を所定のターン数(例えば約1ターン)
短くした点に特徴があり、この変更にともない、第1お
よび第2のスパイラル電極120,122間にあって分
布定数的なキャパシタとして機能する渦巻き形状のpn
接合層136も所定のターン数分短くなる。FIG. 24 shows the LC element 12 shown in FIG.
It is a figure which shows the modification of c and 14c, and corresponds to FIG. That is, the LC element 12d shown in FIG.
(14d) is a predetermined number of turns (for example, about 1 turn) in the second spiral electrode 122 of the LC element shown in FIG.
It is characterized in that it is shortened, and with this change, a spiral pn between the first and second spiral electrodes 120 and 122 that functions as a distributed constant capacitor.
The bonding layer 136 is also shortened by a predetermined number of turns.
【0179】図25は、図22に示したLC素子12
c,14cの他の変形例を示す図であり、図12に対応
するものである。すなわち、第2のスパイラル電極12
2を複数に分割(例えば2分割)するとともに、これら
各分割電極片122−1,122−2の一方端にキャパ
シタ連結用電極28を接続した点に特徴がある。等価回
路としては図13に示したものをそのまま適用すること
ができる。FIG. 25 shows the LC element 12 shown in FIG.
It is a figure which shows the other modified example of c and 14c, and corresponds to FIG. That is, the second spiral electrode 12
It is characterized in that 2 is divided into a plurality of pieces (for example, two pieces), and the capacitor connecting electrode 28 is connected to one end of each of the divided electrode pieces 122-1 and 122-2. The equivalent circuit shown in FIG. 13 can be applied as it is.
【0180】このように、第2のスパイラル電極122
を複数に分割することにより、これに対応して形成され
る渦巻き形状のpn接合層136も複数に分割される。
したがって、第2のスパイラル電極122の各分割電極
片の自己インダクタンスが小さくなって、LC素子12
e,14e全体の特性が第1のスパイラル電極120の
インダクタンスL1および分割されたpn接合層136
が有する各キャパシタンスC2,C3とによりほぼ決定
されることになる。As described above, the second spiral electrode 122
By dividing into plural, the spiral-shaped pn junction layer 136 formed correspondingly is also divided into plural.
Therefore, the self-inductance of each divided electrode piece of the second spiral electrode 122 is reduced, and the LC element 12
e and 14e, the overall characteristics are the inductance L1 of the first spiral electrode 120 and the divided pn junction layer 136.
Will be substantially determined by the respective capacitances C2 and C3 of.
【0181】図24あるいは図25に示したように、第
1および第2のスパイラル電極120,122を部分的
に対向させることにより、あるいは一方の第2のスパイ
ラル電極122を複数に分割することにより、図22に
示したLC素子12c,14cとは周波数特性が異なる
LC素子とすることが可能となる。したがって、第2の
スパイラル電極122の長さや分割する場所あるいは分
割数を任意に設定することにより、所望の周波数特性を
有するLC素子を得ることができ、これにより図1に示
した正弦波発振回路1等の発振周波数をある範囲で任意
に設定することができる。As shown in FIG. 24 or FIG. 25, the first and second spiral electrodes 120 and 122 are partially opposed to each other, or one of the second spiral electrodes 122 is divided into a plurality of parts. The LC elements 12c and 14c shown in FIG. 22 can be LC elements having different frequency characteristics. Therefore, an LC element having a desired frequency characteristic can be obtained by arbitrarily setting the length of the second spiral electrode 122, the place where the second spiral electrode 122 is divided, or the number of divisions, whereby the sine wave oscillation circuit shown in FIG. 1 is obtained. The oscillation frequency such as 1 can be arbitrarily set within a certain range.
【0182】なお、上述した第1および第2のスパイラ
ル電極120,122をほぼ対向させて形成したLC素
子は、p−Si基板134の全体をn領域130とp領
域132からなるpn接合層136とした場合を例にと
り説明したが、図26に示すように、n領域130(あ
るいはp領域132でもよい)を第1のスパイラル電極
120に沿った渦巻き形状としてもよい。この場合に
は、渦巻き形状に沿って形成されたn領域130とp領
域132との境界面(pn接合面)に空乏層が生じて渦
巻き形状のキャパシタが形成されることになるため、図
23に示した構造よりも確実に渦巻き形状のキャパシタ
を形成することができる。In the LC element formed by making the first and second spiral electrodes 120 and 122 substantially face each other, the p-Si substrate 134 is entirely formed of the pn junction layer 136 including the n region 130 and the p region 132. However, as shown in FIG. 26, the n region 130 (or the p region 132 may be used) may have a spiral shape along the first spiral electrode 120. In this case, since a depletion layer is formed at the boundary surface (pn junction surface) between the n region 130 and the p region 132 formed along the spiral shape, a spiral capacitor is formed, and therefore FIG. It is possible to more reliably form the spiral capacitor than the structure shown in FIG.
【0183】また、実際にp−Si基板134をn領域
130とp領域132とからなるpn接合層136とす
る場合には、p−Si基板134の厚みをウエハの状態
よりも薄くする必要がある。また、一般にはn型ウエハ
の方が入手しやすいことを考慮して、図27に示すよう
な構造としてもよい。When the p-Si substrate 134 is actually used as the pn junction layer 136 composed of the n region 130 and the p region 132, the thickness of the p-Si substrate 134 needs to be thinner than that of the wafer. is there. Further, in consideration of the fact that an n-type wafer is generally easier to obtain, the structure shown in FIG. 27 may be adopted.
【0184】すなわち、同図(A)に示すように、n−
Si基板144の表面にエピタキシャル成長等によりp
領域132を形成した後にn−Si基板144の裏面側
にエッチングをおこない、このエッチングを行った部分
に第1および第2のスパイラル電極120,122を形
成する。また、同図(B)に示すように、n−Si基板
144の表面側に順にp+ 領域146およびn+ 領域1
48を形成した後にn−Si基板144のエッチングを
行い、このエッチングを行った部分に第1および第2の
スパイラル電極120,122を形成する。また、同図
(C)に示すように、n−Si基板144の一部に第1
のスパイラル電極120にほぼ沿うように渦巻き形状の
p+ 領域146を形成した後に、さらにその上に渦巻き
形状のn+ 領域148を形成し、その後n−Si基板1
44の裏面側であって第2のスパイラル電極122に対
応する部分のエッチングを行い、このエッチングを行っ
た部分に第1および第2のスパイラル電極120,12
2を形成する。That is, as shown in FIG.
P is formed on the surface of the Si substrate 144 by epitaxial growth or the like.
After forming the region 132, etching is performed on the back surface side of the n-Si substrate 144, and the first and second spiral electrodes 120 and 122 are formed on the etched portion. Further, as shown in FIG. 3B, the p + region 146 and the n + region 1 are sequentially arranged on the surface side of the n-Si substrate 144.
After forming 48, the n-Si substrate 144 is etched, and the first and second spiral electrodes 120 and 122 are formed in the etched portions. In addition, as shown in FIG.
The spiral p + region 146 is formed substantially along the spiral electrode 120, and then the spiral n + region 148 is further formed thereon, and then the n-Si substrate 1 is formed.
A portion of the back surface of 44 corresponding to the second spiral electrode 122 is etched, and the etched portion is covered with the first and second spiral electrodes 120, 12.
Form 2.
【0185】また、上述した各変形例のLC素子は第1
のスパイラル電極120と第2のスパイラル電極122
とを完全に対向するように図示したが、第1および第2
のスパイラル電極120,122がpn接合層136に
よって形成されるキャパシタの電極として機能すればよ
いため、これらのスパイラル電極120,122をほぼ
対向するように少しずらして配置してもよい。The LC element of each of the above-mentioned modified examples is the first
Spiral electrode 120 and second spiral electrode 122
Although it is shown that and are completely opposite to each other, the first and second
Since the spiral electrodes 120 and 122 need to function as the electrodes of the capacitor formed by the pn junction layer 136, the spiral electrodes 120 and 122 may be arranged so as to be slightly opposed to each other.
【0186】図28は、LC素子の他の例を示す図であ
る。同図に示すLC素子12f,14fは、図2に示し
たLC素子12,14の第1および第2のスパイラル電
極20,22の形状を変更した点に特徴がある。具体的
には本実施例のLC素子12f,14fは、図2におい
て渦巻き形状を有する第1および第2のスパイラル電極
20,22に代えて蛇行形状を有する第1および第2の
電極150,152を有しており、これら2つの電極1
50,152に沿うように蛇行形状を有するpn接合層
154が形成されている。FIG. 28 is a diagram showing another example of the LC element. The LC elements 12f and 14f shown in the figure are characterized in that the shapes of the first and second spiral electrodes 20 and 22 of the LC elements 12 and 14 shown in FIG. 2 are changed. Specifically, in the LC elements 12f and 14f of the present embodiment, first and second electrodes 150 and 152 having a meandering shape instead of the first and second spiral electrodes 20 and 22 having a spiral shape in FIG. And these two electrodes 1
A pn junction layer 154 having a meandering shape is formed along 50 and 152.
【0187】図29は、蛇行形状を有する第1および第
2の電極150,152によって形成されるインダクタ
の原理を示す図である。同図に示すように、凹凸状に屈
曲した蛇行形状を有する電極150あるいは152に一
方向の電流を流した場合には、隣接する凹凸部分で向き
が反対となるような磁束が交互に発生し、あたかも1/
2ターンのコイルが直列に接続された状態になる。した
がって、第1および第2の電極150,152のそれぞ
れは所定のインダクタンスを有するインダクタとして機
能し、等価回路については図4に示したものをそのまま
適用することができる。FIG. 29 is a diagram showing the principle of an inductor formed by first and second electrodes 150 and 152 having a meandering shape. As shown in the same figure, when a current in one direction is applied to the electrode 150 or 152 having a meandering shape that is bent in a concavo-convex shape, magnetic fluxes whose directions are opposite to each other in adjacent concavo-convex portions are alternately generated. , As if 1 /
The two-turn coils are connected in series. Therefore, each of the first and second electrodes 150 and 152 functions as an inductor having a predetermined inductance, and the equivalent circuit shown in FIG. 4 can be applied as it is.
【0188】また、渦巻き形状の電極とした場合には電
極の両端部のいずれか一方が中心部に位置し、他方が周
辺部に位置するのに対し、蛇行形状の電極150,15
2ではその両端が周辺部に位置することになるので、入
出力電極24,26およびキャパシタ連結用電極28を
外部に引き出す際に好都合となる。In the case of a spiral electrode, one of both ends of the electrode is located at the center and the other is located at the periphery, whereas the meandering electrodes 150, 15 are provided.
In the case of No. 2, both ends are located in the peripheral portion, which is convenient when the input / output electrodes 24, 26 and the capacitor connecting electrode 28 are drawn to the outside.
【0189】また、このような構造を有するLC素子1
2f,14fにおいて、第2の電極152側を短く形成
したり、複数に分割するようにしてもよい。Further, the LC element 1 having such a structure
In 2f and 14f, the second electrode 152 side may be formed short or may be divided into a plurality of parts.
【0190】図30は、図28に示した第2の電極15
2側の長さを約半分にしたLC素子12g,14gを示
しており、図10に対応している。また、図31は、こ
の第2の電極152側を複数に分割(例えば2分割)し
たLC素子12h,14hを示しており、図12に対応
している。FIG. 30 shows the second electrode 15 shown in FIG.
The LC elements 12g and 14g whose lengths on the second side are approximately halved are shown and correspond to FIG. Further, FIG. 31 shows LC elements 12h and 14h in which the side of the second electrode 152 is divided into a plurality of pieces (for example, two pieces), and corresponds to FIG.
【0191】また、図32〜34は、LC素子の他の例
を示す図である。図32に示すLC素子12i,14i
は、蛇行形状を有する第1および第2の電極160,1
62をp−Si基板134を挟んでほぼ対向するように
形成したものであり、図22に対応するものである。す
なわち、図22に示したLC素子12c,14cは、渦
巻き形状の第1および第2のスパイラル電極120,1
22を対向させたものであるのに対し、本実施例のLC
素子12i,14iは第1および第2の電極160,1
62の形状を蛇行形状とした点に特徴がある。したがっ
て、蛇行形状を有する第1および第2の電極160,1
62のそれぞれが所定のインダクタンスを有するインダ
クタとして機能するとともに、これらに挟まれた蛇行形
状のpn接合層136(断面構造は図23に示したもの
と同じ)が分布定数的に形成されたキャパシタとして機
能することになる。32 to 34 are diagrams showing other examples of the LC element. LC elements 12i and 14i shown in FIG.
Is a first and second electrode 160, 1 having a meandering shape.
62 is formed so as to substantially face each other with the p-Si substrate 134 interposed therebetween, and corresponds to FIG. That is, the LC elements 12c and 14c shown in FIG. 22 are the spiral first and second spiral electrodes 120 and 1c.
22 are opposed to each other, the LC of this embodiment is
The elements 12i and 14i include the first and second electrodes 160 and 1
The feature is that the shape of 62 is a meandering shape. Therefore, the first and second electrodes 160, 1 having a meandering shape
Each of 62 functions as an inductor having a predetermined inductance, and as a capacitor in which a meandering pn junction layer 136 (the cross-sectional structure is the same as that shown in FIG. 23) sandwiched between them is formed as a distributed constant. Will work.
【0192】また、図33に示したLC素子12j,1
4jは、図32において示した第2の電極162の長さ
を約半分にすることにより第1および第2の電極16
0,162を部分的に対向させたものであり、図24に
対応している。さらに、図34に示したLC素子12
k,14kは、図32において示した第2の電極162
を2分割するとともに、それらの端部にキャパシタ連結
用電極28を接続したものであり、図25に対応するも
のである。In addition, the LC elements 12j and 1 shown in FIG.
4j reduces the length of the second electrode 162 shown in FIG.
0 and 162 are partially opposed to each other, and correspond to FIG. Furthermore, the LC element 12 shown in FIG.
k and 14k are the second electrodes 162 shown in FIG.
25 is divided into two and the capacitor connecting electrodes 28 are connected to the ends thereof, which corresponds to FIG.
【0193】このように、pn接合層136が形成され
たp−Si基板134を挟んで蛇行形状の第1および第
2の電極160,162を対向させた場合であっても、
インダクタとキャパシタとが分布定数的に形成されたL
C素子を形成することができ、このLC素子を用いて図
1あるいは図15等に示した正弦波発振回路を構成する
ことができる。しかも、LC素子12c,14c等が形
成されたp−Si基板134上に併せてインバータ論理
回路10等を形成することが可能であり、一体成形によ
る大量生産や小型化も容易に実現することができる。As described above, even when the serpentine first and second electrodes 160 and 162 are opposed to each other with the p-Si substrate 134 having the pn junction layer 136 formed therebetween,
L in which the inductor and the capacitor are formed in a distributed constant
A C element can be formed, and the LC element can be used to configure the sine wave oscillation circuit shown in FIG. 1 or FIG. Moreover, the inverter logic circuit 10 and the like can be formed on the p-Si substrate 134 on which the LC elements 12c and 14c and the like are formed, and mass production and miniaturization by integral molding can be easily realized. it can.
【0194】図35はLC素子の他の例を示す図であ
る。また、図36は図35のA−A線拡大断面図、図3
7は図35のB−B線拡大断面図、図38は図35のC
−C線拡大断面図である。FIG. 35 is a diagram showing another example of the LC element. 36 is an enlarged sectional view taken along the line AA of FIG.
7 is an enlarged sectional view taken along line BB of FIG. 35, and FIG. 38 is C of FIG.
It is a C line expanded sectional view.
【0195】これらの図に示す本実施例のLC素子12
m,14mは、p−Si基板34の表面付近の隔たった
位置に形成された拡散領域であるソース212とドレイ
ン214の間をゲートとして機能する渦巻き形状のスパ
イラル電極210に対する電圧の印加によって形成され
るチャネル222によって接続することに特徴がある。The LC device 12 of this embodiment shown in these figures.
m and 14m are formed by applying a voltage to the spiral spiral electrode 210 that functions as a gate between a source 212 and a drain 214, which are diffusion regions formed at spaced positions near the surface of the p-Si substrate 34. The feature is that they are connected by a channel 222.
【0196】上述したソース212およびドレイン21
4は、p−Si基板34を反転させてn+ 層の拡散領域
として形成される。例えば、As+ イオンを熱拡散ある
いはイオン打ち込みにより注入して不純物濃度を高める
ことにより形成される。Source 212 and drain 21 described above
4 is formed by inverting the p-Si substrate 34 as a diffusion region of the n + layer. For example, it is formed by implanting As + ions by thermal diffusion or ion implantation to increase the impurity concentration.
【0197】また、ゲートとして機能するスパイラル電
極210は、渦巻き形状の一方の端部がソース212の
一部に、他方の端部がドレイン214の一部にオーバー
ラップするように、p−Si基板34の表面に形成され
た絶縁層226を挟んで形成されている。スパイラル電
極210は、例えばアルミニウムや銅あるいは銀等の薄
膜を形成することによって、あるいは拡散またはイオン
注入でPを多量にドープすることにより形成する。The spiral electrode 210 functioning as a gate has a p-Si substrate so that one end of the spiral shape overlaps part of the source 212 and the other end overlaps part of the drain 214. It is formed so as to sandwich the insulating layer 226 formed on the surface of 34. The spiral electrode 210 is formed, for example, by forming a thin film of aluminum, copper, silver or the like, or by heavily doping P by diffusion or ion implantation.
【0198】また、絶縁層226は、p−Si基板34
の表面において、このp−Si基板34とスパイラル電
極210とを絶縁するためのものである。p−Si基板
34の全表面(あるいは少なくともスパイラル電極21
0に対応する部分)がこの絶縁層226により覆われて
おり、さらにこの絶縁層226の表面に上述したスパイ
ラル電極210が形成される。この絶縁層226は、例
えばPを添加したSiO2 (P−ガラス)によって形成
されている。The insulating layer 226 is formed on the p-Si substrate 34.
The surface of the p-Si substrate 34 and the spiral electrode 210 are insulated from each other. The entire surface of the p-Si substrate 34 (or at least the spiral electrode 21
The portion corresponding to 0) is covered with this insulating layer 226, and the spiral electrode 210 described above is formed on the surface of this insulating layer 226. The insulating layer 226 is formed of, for example, P-added SiO 2 (P-glass).
【0199】また、上述したスパイラル電極210,ソ
ース212,ドレイン214のそれぞれには、図35〜
図38に示すように、キャパシタ連結用電極28および
入出力電極24,26が接続されている。すなわち、ス
パイラル電極210に対するキャパシタ連結用電極28
の取り付けは、図35に示すように、薄いゲート膜(絶
縁層226)を傷付けないように能動領域の外側で行わ
れる。また、ソース212への入出力電極24の取り付
け、およびドレイン214への入出力電極26の取り付
けは、図38あるいは図36に示すように、ソース21
2およびドレイン214の一部を露出させた後に、アル
ミニウムや銅あるいは金や銀等の金属膜を付けることに
より行われる。また、渦巻き形状のほぼ中心部分に位置
するドレイン214に接続された入出力電極26は、図
37に示すように、スパイラル電極210の各周回部分
と絶縁状態を保つように外周側に引き出されている。In addition, the spiral electrode 210, the source 212, and the drain 214 described above are respectively provided in FIGS.
As shown in FIG. 38, the capacitor connecting electrode 28 and the input / output electrodes 24 and 26 are connected. That is, the capacitor connecting electrode 28 with respect to the spiral electrode 210.
Is done outside the active area so as not to scratch the thin gate film (insulating layer 226), as shown in FIG. As shown in FIG. 38 or FIG. 36, the source 21 is attached to the source 212 and the input / output electrode 24 is attached to the drain 214.
2 and a part of the drain 214 are exposed, and then a metal film of aluminum, copper, gold, silver or the like is attached. Further, as shown in FIG. 37, the input / output electrode 26 connected to the drain 214 located in the substantially central portion of the spiral shape is drawn to the outer peripheral side so as to maintain an insulating state with each circumscribed portion of the spiral electrode 210. There is.
【0200】上述したMOS構造を有する本実施例のL
C素子12m,14mは、nチャネルエンハンスメント
型の構造を有しているものとすれば、スパイラル電極2
10に正の電圧が印加されたときにはじめてn型のチャ
ネル222が形成されることになる。そして、このチャ
ネル222と上述したスパイラル電極210のそれぞれ
が渦巻き形状のインダクタ用導体として機能するととも
に、これらチャネル222およびスパイラル電極210
の間には分布定数的なキャパシタが形成される。L of the present embodiment having the MOS structure described above
Assuming that the C elements 12m and 14m have an n-channel enhancement type structure, the spiral electrode 2
Only when a positive voltage is applied to 10 will the n-type channel 222 be formed. Each of the channel 222 and the spiral electrode 210 described above functions as a spiral inductor conductor, and the channel 222 and the spiral electrode 210 are formed.
A distributed constant capacitor is formed between them.
【0201】図39は、チャネル222が形成される状
態を示す断面図であり、スパイラル電極210の渦巻き
方向に対して垂直方向にとった断面が示されている。ス
パイラル電極210に対して、すなわちスパイラル電極
210に接続されたキャパシタ連結用電極28に正のゲ
ート電圧が印加されていない状態では、同図(A)に示
すようにp−Si基板34の表面にはチャネル222が
現れない。したがって、この状態では図35に示したソ
ース212とドレイン214とが絶縁された状態にあ
る。FIG. 39 is a sectional view showing a state in which the channel 222 is formed, and shows a section taken in a direction perpendicular to the spiral direction of the spiral electrode 210. When a positive gate voltage is not applied to the spiral electrode 210, that is, to the capacitor connecting electrode 28 connected to the spiral electrode 210, as shown in FIG. Does not show channel 222. Therefore, in this state, the source 212 and the drain 214 shown in FIG. 35 are in an insulated state.
【0202】ところが、スパイラル電極210に対して
正のゲート電圧を印加すると、図39(B)に示すよう
に、スパイラル電極210に対応するp−Si基板34
の表面付近にn領域からなるチャネル222が出現す
る。このチャネル222は、スパイラル電極210の全
長にわたって形成されるため、スパイラル電極210と
チャネル222のそれぞれに蓄積される電荷によりこれ
らの間には分布定数的なキャパシタが形成されることに
なる。However, when a positive gate voltage is applied to the spiral electrode 210, as shown in FIG. 39B, the p-Si substrate 34 corresponding to the spiral electrode 210 is formed.
A channel 222 consisting of an n region appears near the surface of the. Since the channel 222 is formed over the entire length of the spiral electrode 210, the charge accumulated in each of the spiral electrode 210 and the channel 222 forms a distributed constant capacitor between them.
【0203】図40は、本実施例のLC素子12m,1
4mの断面構造であり、スパイラル電極210の渦巻き
方向に沿った断面が示されている。同図に示すように、
スパイラル電極210に平行にチャネル222が形成さ
れ、このチャネル222によってソース212とドレイ
ン214とが導通状態になる。例えば、エンハンスメン
ト型の場合は、スパイラル電極210にゲート電圧に相
当する電圧を印加した状態ではじめてこのチャネル22
2が形成されてソース212とドレイン214とが導通
状態となるが、スパイラル電極210に印加するゲート
電圧を変えることによりチャネル222の幅および深さ
が変わるため、ソース212とドレイン214との間の
チャネル222の抵抗値を変化させることができる。FIG. 40 shows LC elements 12m and 1 of this embodiment.
The cross-sectional structure is 4 m, and the cross section along the spiral direction of the spiral electrode 210 is shown. As shown in the figure,
A channel 222 is formed in parallel with the spiral electrode 210, and the channel 222 makes the source 212 and the drain 214 conductive. For example, in the case of the enhancement type, the channel 22 is not provided until a voltage corresponding to the gate voltage is applied to the spiral electrode 210.
2 is formed so that the source 212 and the drain 214 are in a conductive state, but the width and depth of the channel 222 are changed by changing the gate voltage applied to the spiral electrode 210, and therefore, between the source 212 and the drain 214. The resistance value of the channel 222 can be changed.
【0204】図41は、本実施例のLC素子12m,1
4mの等価回路を示す図である。同図(A)に示す等価
回路は、スパイラル電極210に所定のバイアス電圧を
印加することによりチャネル222が形成され、これら
のそれぞれがインダクタンスL1およびL2を有するイ
ンダクタとして機能する場合が示されている。また、こ
れらスパイラル電極210とチャネル222とによりキ
ャパシタCを有する渦巻き形状のキャパシタが形成され
る。FIG. 41 shows LC elements 12m and 1 of this embodiment.
It is a figure which shows the equivalent circuit of 4 m. In the equivalent circuit shown in FIG. 7A, a channel 222 is formed by applying a predetermined bias voltage to the spiral electrode 210, and each of them functions as an inductor having inductances L1 and L2. . Further, the spiral electrode 210 and the channel 222 form a spiral capacitor having the capacitor C.
【0205】なお、後述するように、チャネル222が
形成される位置にあらかじめn型のキャリアを注入して
おくデプレション型構造としてもよい。As will be described later, a depletion type structure in which n-type carriers are preliminarily injected into the position where the channel 222 is formed may be adopted.
【0206】このような等価回路を有する本実施例のL
C素子12m,14mは、信号入出力路となるチャネル
222が渦巻き形状に形成されるため、インダクタンス
L1を有するインダクタ導体として機能する。同様に、
スパイラル電極210がインダクタンスL2を有するイ
ンダクタ導体として機能する。また、これら2つのイン
ダクタ導体は、絶縁層226を挟んで配置されることに
なるため、これらスパイラル電極210とチャネル22
2によって所定のキャパシタンスCを有するキャパシタ
が分布定数的に形成される。L of this embodiment having such an equivalent circuit
The C elements 12m and 14m function as inductor conductors having the inductance L1 because the channel 222 serving as a signal input / output path is formed in a spiral shape. Similarly,
The spiral electrode 210 functions as an inductor conductor having the inductance L2. Further, since these two inductor conductors are arranged so as to sandwich the insulating layer 226, the spiral electrode 210 and the channel 22 are provided.
2 forms a capacitor having a predetermined capacitance C in a distributed constant manner.
【0207】したがって、このLC素子12m,14m
は、図2等に示したLC素子と同様に、インダクタとキ
ャパシタとが分布定数的に形成されたものであり、図1
に示した正弦波発振回路1内のLC素子12,14等に
置き換えて使用することができる。特に、このLC素子
12m,14mはMOS構造を有しているため、製造工
程が単純であり、しかもIC化あるいはLSI化に際し
て好都合となる。Therefore, this LC element 12m, 14m
Is an element in which an inductor and a capacitor are formed in a distributed constant manner, like the LC element shown in FIG.
The LC elements 12 and 14 in the sine wave oscillation circuit 1 shown in FIG. In particular, since the LC elements 12m and 14m have a MOS structure, the manufacturing process is simple, and it is convenient when integrated into an IC or an LSI.
【0208】また、図41(B)は、スパイラル電極2
10に対して可変のゲート電圧Vgを印加する場合の構
成を示したものである。スパイラル電極210の一方端
に設けられたキャパシタ連結用電極28に印加するゲー
ト電圧Vg(正確には図40においてスパイラル電極2
10とサブストレート224との間に印加されるゲート
電圧)を変えることにより、チャネル222の深さが変
わるため、チャネル222の移動度が変わって、結果的
にチャネル222の抵抗値を任意に変換させることがで
きる。Further, FIG. 41B shows the spiral electrode 2
10 shows a configuration in which a variable gate voltage Vg is applied to 10. The gate voltage Vg applied to the capacitor connecting electrode 28 provided at one end of the spiral electrode 210 (to be precise, in FIG. 40, the spiral electrode 2).
By changing the gate voltage applied between the substrate 10 and the substrate 224, the depth of the channel 222 changes, so the mobility of the channel 222 changes, and as a result, the resistance value of the channel 222 is arbitrarily changed. Can be made.
【0209】これにより、LC素子12m,14mにお
ける周波数特性も変化するため、このLC素子12m,
14mを用いて図1あるいは図15等に示した正弦波発
振回路を構成した場合には、印加するゲート電圧Vgに
応じてその発振周波数が変化する電圧制御型の正弦波発
振回路を容易に実現することができる。As a result, the frequency characteristics of the LC elements 12m and 14m also change.
When the sine wave oscillating circuit shown in FIG. 1 or FIG. 15 is configured by using 14 m, a voltage control type sine wave oscillating circuit whose oscillation frequency changes according to the applied gate voltage Vg can be easily realized. can do.
【0210】なお、上述したLC素子12m,14m
は、ソース212とドレイン214の間にnチャネルを
形成する場合を説明したが、この場合はキャリアとして
電子が使用されるため移動度が大きく、チャネル222
の抵抗が小さくなる。これに対し、n−Si基板上にp
チャネルを形成することにより、上述したLC素子12
m,14mを形成するようにしてもよい。この場合は、
キャリアとしてホールが使用されるため、チャネル22
2の抵抗が比較的大きくなり、上述したnチャネルの場
合と比較すると異なる特性を有することになる。The above-mentioned LC elements 12m and 14m
Described the case where an n-channel is formed between the source 212 and the drain 214, but in this case, since electrons are used as carriers, the mobility is high and the channel 222
Resistance is reduced. On the other hand, p on the n-Si substrate
By forming the channel, the LC element 12 described above is formed.
You may make it form m and 14m. in this case,
Since the holes are used as carriers, the channel 22
The resistance of 2 becomes relatively large, and has a different characteristic as compared with the case of the n channel described above.
【0211】また、上述したLC素子12m,14m
は、スパイラル電極210がその渦巻き方向に長いた
め、確実にチャネル222が形成されるようにするため
に、サブストレート224側の電位をスパイラル電極2
10の電位より低く設定することが必要となる。Further, the above-mentioned LC elements 12m and 14m
Since the spiral electrode 210 is long in the spiral direction, the potential on the substrate 224 side is set to the spiral electrode 2 in order to ensure that the channel 222 is formed.
It is necessary to set the potential lower than 10.
【0212】図42には、本実施例のLC素子12m,
14mの製造工程を示す図であり、一例としてエンハン
スメント型の場合が示されている。なお、同図は、スパ
イラル電極210の渦巻き方向に断面をとったものであ
る。FIG. 42 shows the LC element 12m,
It is a figure which shows the manufacturing process of 14m, and the case of an enhancement type is shown as an example. It should be noted that the drawing shows a cross section in the spiral direction of the spiral electrode 210.
【0213】(1)酸化膜の形成:
まず最初に、p−Si基板34の表面を熱酸化すること
により、二酸化シリコンを形成する(同図(A))。(1) Formation of Oxide Film: First, the surface of the p-Si substrate 34 is thermally oxidized to form silicon dioxide (FIG. 9 (A)).
【0214】(2)ソース・ドレインの窓開け:
次に、p−Si基板34表面の酸化膜に対してフォトエ
ッチングを行うことにより、ソース212およびドレイ
ン214に対応する部分の窓開けを行う(同図
(B))。(2) Source / Drain Window Opening: Next, the oxide film on the surface of the p-Si substrate 34 is photoetched to open windows corresponding to the source 212 and the drain 214 ( The same figure (B)).
【0215】(3)ソース・ドレインの形成:
次に、窓開けした部分からn型不純物を注入することに
よりソース212およびドレイン214を形成する(同
図(C))。例えば、n型不純物としてAs+が用いら
れ、この不純物が熱拡散によって注入される。また、こ
のn型不純物をイオン打ち込みにより注入する場合に
は、上述した(2)における窓開けは不要となる。(3) Formation of Source / Drain: Next, the source 212 and the drain 214 are formed by implanting an n-type impurity from the portion where the window is opened (FIG. 11C). For example, As + is used as the n-type impurity, and this impurity is implanted by thermal diffusion. Further, when implanting this n-type impurity by ion implantation, the window opening in (2) described above is not necessary.
【0216】(4)ゲート領域の除去:
次に、スパイラル電極210を形成したい部分の酸化膜
を除去することにより、ゲート領域の開口部を形成する
(同図(D))。本実施例のLC素子12m,14mの
場合は、スパイラル電極210を渦巻き形状に形成する
必要があるため、このゲート領域開口部の形成も渦巻き
形状になるように行われる。このようにしてスパイラル
電極210に対応する部分のみp−Si基板34が露出
することになる。(4) Removal of gate region: Next, the opening of the gate region is formed by removing the oxide film in the portion where the spiral electrode 210 is to be formed (FIG. 7D). In the case of the LC elements 12m and 14m of the present embodiment, since the spiral electrode 210 needs to be formed in a spiral shape, this gate region opening is also formed in a spiral shape. In this way, the p-Si substrate 34 is exposed only at the portion corresponding to the spiral electrode 210.
【0217】(5)ゲート酸化膜の形成:
次に、このようにして部分的に露出したp−Si基板3
4に対して新しい酸化膜、すなわち絶縁層226の形成
を行う(同図(E))。(5) Formation of Gate Oxide Film: Next, the p-Si substrate 3 partially exposed in this way
4, a new oxide film, that is, an insulating layer 226 is formed (FIG. 7E).
【0218】(6)ゲートおよび電極の形成:
次に、例えばアルミニウム等を蒸着することにより、ゲ
ートとして機能するスパイラル電極210を形成すると
ともに、ソース212に接続される入出力電極24およ
びドレイン214に接続される入出力電極26のそれぞ
れを形成する(同図(F))。(6) Formation of Gate and Electrode: Next, the spiral electrode 210 functioning as a gate is formed by vapor-depositing aluminum or the like, and the input / output electrode 24 and the drain 214 connected to the source 212 are formed. Each of the connected input / output electrodes 26 is formed ((F) in the figure).
【0219】このようにしてLC素子12m,14mを
製造する工程は、基本的には通常のMOS−FETを製
造する工程と類似しており、スパイラル電極210の形
状等が異なるのみであるといえる。したがって、1つの
半導体基板上にLC素子12m,14mとともに、イン
バータ論理回路10等の他の部品を一体形成した正弦波
発振回路を形成する際に好都合となる。The steps of manufacturing the LC elements 12m and 14m in this manner are basically similar to the steps of manufacturing a normal MOS-FET, and it can be said that only the shape of the spiral electrode 210 is different. . Therefore, it is convenient when forming a sine wave oscillation circuit integrally forming other components such as the inverter logic circuit 10 together with the LC elements 12m and 14m on one semiconductor substrate.
【0220】また、図35に示した本実施例のLC素子
12m,14mは、渦巻き形状のスパイラル電極210
に対応して形成されるチャネル222を信号の入出力路
として用い、スパイラル電極210の一方端に設けられ
たキャパシタ連結用電極28同士を直接あるいはキャパ
シタ46,バリキャップ48を介して接続するようにし
たが、チャネル222とスパイラル電極210の機能を
入れ替えるようにしてもよい。The LC elements 12m and 14m of the present embodiment shown in FIG. 35 are the spiral spiral electrodes 210.
The channel 222 formed corresponding to is used as a signal input / output path, and the capacitor connecting electrodes 28 provided at one end of the spiral electrode 210 are connected directly or via the capacitor 46 and the varicap 48. However, the functions of the channel 222 and the spiral electrode 210 may be exchanged.
【0221】図43に示すLC素子12n,14nは、
スパイラル電極210の両端に入出力電極24,26を
接続することによりこのスパイラル電極210を信号の
入出力路として用いるとともに、チャネル222の一方
端に形成されたソース212(あるいはドレイン21
4)にキャパシタ連結用電極28を接続したものであ
り、図1に示した正弦波発振回路1等に適用する場合に
は、LC素子12n,14nのキャパシタ連結用電極2
8同士を直接あるいはキャパシタ46やバリキャップ4
8を介して接続する。The LC elements 12n and 14n shown in FIG.
By connecting the input / output electrodes 24 and 26 to both ends of the spiral electrode 210, the spiral electrode 210 is used as a signal input / output path, and the source 212 (or drain 21) formed at one end of the channel 222 is used.
4) is connected with a capacitor connecting electrode 28, and when applied to the sine wave oscillation circuit 1 shown in FIG. 1 and the like, the capacitor connecting electrodes 2 of the LC elements 12n and 14n are connected.
8 to each other directly or to the capacitor 46 and the varicap 4
Connect via 8.
【0222】一般に、チャネル222の比抵抗はスパイ
ラル電極210の電極に比べて高いため、図1の正弦波
発振回路1等において複数のLC素子のチャネル222
同士を直列接続して帰還ループを形成する場合には、信
号の電圧レベルの減衰量が問題となる。すなわち、反転
増幅器であるインバータ論理回路10によって増幅した
際のループゲインが1以上でなければ発振が継続されな
いため、チャネル222による減衰分を補うだけの増幅
率をインバータ論理回路10にもたせる必要がある。こ
のため、図35に示したLC素子12m,14mを用い
て正弦波発振回路1等を構成した場合には、これらLC
素子12m,14mが形成されたp−Si基板34のキ
ャリア密度等を充分検討してチャネル222の比抵抗を
小さくしたり、このチャネル222を充分な深さで形成
するためにスパイラル電極210とサブストレート22
4との間に印加する逆バイアス電圧(ゲート電圧)を充
分大きく設定する必要がある。In general, since the resistivity of the channel 222 is higher than that of the spiral electrode 210, the channels 222 of a plurality of LC elements in the sine wave oscillation circuit 1 etc. of FIG.
In the case where the two are connected in series to form a feedback loop, the amount of attenuation of the signal voltage level becomes a problem. That is, oscillation is not continued unless the loop gain when amplified by the inverter logic circuit 10 which is an inverting amplifier is 1 or more, and therefore it is necessary to provide the inverter logic circuit 10 with an amplification factor that compensates for the attenuation due to the channel 222. . Therefore, when the sine wave oscillation circuit 1 and the like are configured using the LC elements 12m and 14m shown in FIG.
The carrier density and the like of the p-Si substrate 34 on which the elements 12m and 14m are formed are carefully examined to reduce the specific resistance of the channel 222, or to form the channel 222 with a sufficient depth, the spiral electrode 210 and the sub electrode are formed. Straight 22
It is necessary to set the reverse bias voltage (gate voltage) to be applied between 4 and 4 sufficiently large.
【0223】これに対し、図43に示したLC素子12
n,14nにおいては、金属材料でスパイラル電極21
0を形成する場合が一般的であり、この場合は金属材料
で形成されたスパイラル電極210同士が直列接続され
て帰還ループを形成しているため、比抵抗が充分小さ
く、このような問題が生じない。On the other hand, the LC element 12 shown in FIG.
n and 14n, the spiral electrode 21 is made of a metal material.
In general, 0 is formed. In this case, since the spiral electrodes 210 made of a metal material are connected in series to form a feedback loop, the specific resistance is sufficiently small, and such a problem occurs. Absent.
【0224】また、スパイラル電極210側を信号の入
出力路として用いる場合には、ソース212あるいはド
レイン214のいずれか一方にキャパシタ連結用電極2
8を接続するため、他方を省略することができる。When the spiral electrode 210 side is used as a signal input / output path, the capacitor connecting electrode 2 is connected to either the source 212 or the drain 214.
Since 8 is connected, the other can be omitted.
【0225】また、上述したLC素子12m等は、スパ
イラル電極210に印加する電圧レベルをサブストレー
ト224に比べて相対的に高くしたときにチャネル22
2が形成されるエンハンスメント型の素子について説明
したが、デプレション型とすることもできる。すなわ
ち、図35あるいは図43に示したチャネル222の領
域にあらかじめキャリアを注入することによりn型領域
を形成しておく。これにより、スパイラル電極210に
印加する電圧レベルを相対的に高くすることなくチャネ
ル222を形成することができ、あるいはスパイラル電
極210に印加する電圧レベルとチャネル幅等との関係
を変えることができる。また、注入するキャリアはスパ
イラル電極210に沿った一部の領域のみに注入しても
よい。The above-mentioned LC element 12m and the like have the channel 22 when the voltage level applied to the spiral electrode 210 is made relatively higher than that of the substrate 224.
Although the enhancement type element in which 2 is formed has been described, it may be a depletion type element. That is, the n-type region is formed by previously injecting carriers into the region of the channel 222 shown in FIG. 35 or 43. Thus, the channel 222 can be formed without relatively increasing the voltage level applied to the spiral electrode 210, or the relationship between the voltage level applied to the spiral electrode 210 and the channel width can be changed. Further, the carriers to be injected may be injected only into a part of the region along the spiral electrode 210.
【0226】図44および図45は、図35に示したL
C素子12m,14mの変形例を示す図であり、図44
にはスパイラル電極210とチャネル222とを部分的
に対向させたLC素子12p,14pが、図45にはス
パイラル電極210側を複数に分割(例えば2分割)し
たLC素子12r,14rがそれぞれ示されている。FIGS. 44 and 45 show L shown in FIG.
FIG. 44 is a diagram showing a modification of the C elements 12m and 14m, and FIG.
Shows the LC elements 12p and 14p in which the spiral electrode 210 and the channel 222 are partially opposed to each other, and FIG. 45 shows the LC elements 12r and 14r in which the side of the spiral electrode 210 is divided into a plurality (for example, two). ing.
【0227】図44に示したLC素子12p,14p
は、機能的には図10に示したLC素子12a,14a
に対応するものであり、図11に示した等価回路を適用
することができる。同様に図45に示したLC素子12
r,14rは、図12に示したLC素子12b,14b
に対応するものであり、等価回路としては図13に示し
たものを適用することができる。The LC elements 12p and 14p shown in FIG.
Is functionally the LC elements 12a and 14a shown in FIG.
The equivalent circuit shown in FIG. 11 can be applied. Similarly, the LC device 12 shown in FIG.
r and 14r are LC elements 12b and 14b shown in FIG.
13 is applicable, and the equivalent circuit shown in FIG. 13 can be applied.
【0228】このように、スパイラル電極210とチャ
ネル222とを部分的に対向させた場合、あるいはスパ
イラル電極210側を複数に分割した場合であっても、
スパイラル電極210およびチャネル222のそれぞれ
がインダクタとして機能するとともに、これらの間には
分布定数的にキャパシタが形成される点に変わりはな
く、図1に示した正弦波発振回路1等に適用することが
できる。しかも、図35に示したLC素子12m,14
mとは周波数特性が異なるLC素子が形成されるため、
一定範囲で正弦波発振回路1等による発振周波数を調整
することができる。As described above, even when the spiral electrode 210 and the channel 222 are partially opposed to each other or the spiral electrode 210 side is divided into a plurality of parts,
The spiral electrode 210 and the channel 222 each function as an inductor and a capacitor is formed between them in a distributed constant manner, which is applicable to the sine wave oscillator circuit 1 shown in FIG. You can Moreover, the LC elements 12m and 14 shown in FIG.
Since an LC element having a frequency characteristic different from that of m is formed,
The oscillation frequency of the sine wave oscillation circuit 1 or the like can be adjusted within a fixed range.
【0229】ただし、図45においてスパイラル電極2
10が形成されていないチャネル222の位置にはあら
かじめキャリアを注入しておく必要がある。また、図4
5に示したLC素子をエンハンスメント型の素子として
構成した場合には、スパイラル電極210の分割部分に
おいてチャネル222も分割されてしまい、図1に示し
た正弦波発振回路1等における帰還ループを形成しない
ため、p−Si基板34の表面近傍であってこの分割部
分に対応する位置にあらかじめキャリアを注入して拡散
領域213を形成しておき、分割されたチャネル222
がこの拡散領域213を介して常に1本の導体として使
用できるようにする必要がある。However, in FIG. 45, the spiral electrode 2
It is necessary to inject carriers in advance in the position of the channel 222 where 10 is not formed. Also, FIG.
When the LC element shown in FIG. 5 is configured as an enhancement type element, the channel 222 is also divided at the divided portion of the spiral electrode 210, and the feedback loop in the sine wave oscillation circuit 1 etc. shown in FIG. 1 is not formed. Therefore, in the vicinity of the surface of the p-Si substrate 34, the diffusion region 213 is formed by injecting carriers in advance at a position corresponding to this divided portion, and the divided channel 222 is formed.
Must always be available as a conductor via this diffusion region 213.
【0230】図46〜図49は、LC素子の他の例を示
す図であり、上述したMOS構造のLC素子のゲート電
極を蛇行形状に形成した場合が示されている。46 to 49 are views showing other examples of the LC element, and show the case where the gate electrode of the LC element of the MOS structure described above is formed in a meandering shape.
【0231】具体的には、図46は図35に対応してお
り、図35に示した渦巻き形状のスパイラル電極210
を蛇行形状の電極210aに置き換えた構造を有するL
C素子12s,14sが示されている。この電極210
aに対応して形成されるチャネル222が複数のLC素
子同士において直列に接続され、図1に示した正弦波発
振回路1等における帰還ループを形成する。Specifically, FIG. 46 corresponds to FIG. 35, and the spiral-shaped spiral electrode 210 shown in FIG.
L having a structure in which is replaced by a meandering electrode 210a
C elements 12s and 14s are shown. This electrode 210
The channel 222 formed corresponding to a is connected in series in the plurality of LC elements to form a feedback loop in the sine wave oscillation circuit 1 and the like shown in FIG.
【0232】同様に、図47は図43に対応するもので
あり、図46に示したLC素子12s,14sとは反対
に蛇行形状の電極210a側が信号の入出力路となるL
C素子12t,14tが示されている。Similarly, FIG. 47 corresponds to FIG. 43. Contrary to the LC elements 12s and 14s shown in FIG. 46, the meandering electrode 210a side serves as a signal input / output path.
C elements 12t and 14t are shown.
【0233】図48は、図44に対応するものであり、
蛇行形状の電極210aとチャネル222とを部分的に
対応させたLC素子12t,14tが示されている。FIG. 48 corresponds to FIG. 44.
The LC elements 12t and 14t in which the serpentine electrode 210a and the channel 222 are partially associated are shown.
【0234】図49は、図45に対応するものであり、
蛇行形状の電極210a側を複数に分割するとともに、
この分割位置に対応するp−Si基板34の表面近傍に
拡散領域213を形成しておいてチャネル222を1本
のインダクタ導体として使用するLC素子12u,14
uが示されている。FIG. 49 corresponds to FIG. 45.
While dividing the meandering electrode 210a side into a plurality of parts,
LC elements 12u and 14 using a channel 222 as one inductor conductor by forming a diffusion region 213 near the surface of the p-Si substrate 34 corresponding to this division position.
u is shown.
【0235】このように、電極210aおよびチャネル
222を蛇行形状に形成した場合であっても、図29に
おいて示したように電極210a,チャネル222のそ
れぞれがインダクタとして機能し、しかも、これらの間
には分布定数的なキャパシタが形成される点に変わりは
なく、このような構造を有するLC素子を用いて図1に
示した正弦波発振回路1等を構成することができる。し
かも、これらのLC素子はp−Si基板34上にMOS
製造技術を用いて形成することが可能であり、図1に示
した正弦波発振回路1等の他の構成部品(例えばインバ
ータ論理回路10)とともに一体成形する場合に適して
おり、正弦波発振回路全体の大量生産や小型化を容易に
実現できる。As described above, even when the electrode 210a and the channel 222 are formed in a meandering shape, each of the electrode 210a and the channel 222 functions as an inductor as shown in FIG. There is no difference in that a distributed constant capacitor is formed, and the sine wave oscillation circuit 1 and the like shown in FIG. 1 can be configured by using the LC element having such a structure. Moreover, these LC elements are MOS-mounted on the p-Si substrate 34.
The sine wave oscillation circuit can be formed by using a manufacturing technique and is suitable when integrally formed with other components (for example, the inverter logic circuit 10) such as the sine wave oscillation circuit 1 shown in FIG. Mass production and miniaturization of the whole can be easily realized.
【0236】図50は、LC素子の他の例を示す図であ
る。また、図51は図50のA−A線拡大断面図、図5
2は図50のB−B線拡大断面図、図53は図50のC
−C線拡大断面図、図54は図50のD−D線拡大断面
図である。FIG. 50 is a diagram showing another example of the LC element. 51 is an enlarged cross-sectional view taken along the line AA of FIG.
2 is an enlarged sectional view taken along line BB of FIG. 50, and FIG. 53 is C of FIG.
-C line expanded sectional view, FIG. 54 is the DD sectional expanded view of FIG.
【0237】これらの図に示すLC素子12v,14v
は、図35に示したLC素子12m,14mがスパイラ
ル電極210をインダクタ導体とゲート電極の機能を兼
用していたのに対し、これらの機能を分離した点に特徴
がある。LC elements 12v and 14v shown in these figures
Is characterized in that the LC elements 12m and 14m shown in FIG. 35 use the spiral electrode 210 as both the function of the inductor conductor and the function of the gate electrode, but separate these functions.
【0238】具体的には本実施例のLC素子12v,1
4vは、半導体基板であるp−Si基板34の表面付近
の隔たった位置に形成されたソース212とドレイン2
14の間を渦巻き形状の第1のスパイラル電極310に
対する電圧の印加によって形成されるチャネル222に
よって接続することにより形成されている。Specifically, the LC device 12v, 1 of this embodiment is used.
4v is a source 212 and a drain 2 formed at separate positions near the surface of the p-Si substrate 34 which is a semiconductor substrate.
14 are connected by a channel 222 formed by applying a voltage to the spiral-shaped first spiral electrode 310.
【0239】上述したソース212およびドレイン21
4は、p−Si基板34を反転させたn+ 領域として形
成される。例えば、As+ イオンを熱拡散あるいはイオ
ン打ち込みにより注入して不純物濃度を高めることによ
り形成される。Source 212 and drain 21 described above
4 is formed as an n + region obtained by inverting the p-Si substrate 34. For example, it is formed by implanting As + ions by thermal diffusion or ion implantation to increase the impurity concentration.
【0240】第1のスパイラル電極310は、ゲートと
して機能するものであり、渦巻き形状の一方の端部(外
周側)がソース212の一部に、他方の端部(中心側)
がドレイン214の一部にオーバーラップするように、
p−Si基板34の表面側に形成された絶縁層226を
挟んで形成されている。第1のスパイラル電極310
は、例えばアルミニウム膜を成形することによって、あ
るいは拡散またはイオン注入でPを多量にドープするこ
とにより形成する。The first spiral electrode 310 functions as a gate, and one end portion (outer peripheral side) of the spiral shape is a part of the source 212 and the other end portion (center side).
So that it overlaps part of the drain 214,
The insulating layer 226 formed on the surface side of the p-Si substrate 34 is sandwiched. First spiral electrode 310
Is formed, for example, by molding an aluminum film or by heavily doping P by diffusion or ion implantation.
【0241】また、上述した第1のスパイラル電極31
0とほぼ平行であって、ほぼ同心状に第2のスパイラル
電極312が形成されている。この第2のスパイラル電
極312と第1のスパイラル電極310との間に所定の
ゲート電圧を印加することにより、第1のスパイラル電
極310に対向するp−Si基板34の表面にチャネル
222が形成されるようになっている。The first spiral electrode 31 described above is also used.
The second spiral electrode 312 is formed substantially concentrically with 0. A channel 222 is formed on the surface of the p-Si substrate 34 facing the first spiral electrode 310 by applying a predetermined gate voltage between the second spiral electrode 312 and the first spiral electrode 310. It has become so.
【0242】また、上述した第1のスパイラル電極31
0,ソース212,ドレイン214,第2のスパイラル
電極312のそれぞれには、図50〜図54に示すよう
に、キャパシタ連結用電極28,入出力電極24,2
6,制御用電極228が接続されている。すなわち、第
1のスパイラル電極310に対する制御用電極228の
取り付けは、図50に示すように、薄いゲート膜を傷付
けないように能動領域の外側で行われる。また、ソース
212への入出力電極24の取り付けおよびドレイン2
14への入出力電極26の取り付けは、図54および図
52に示すように、ソース212およびドレイン214
の一部を露出させた後に、アルミニウム等の金属膜を付
けることにより行われる。さらに、第2のスパイラル電
極312に対するキャパシタ連結用電極28の取り付け
は、制御用電極228と同様に薄いゲート膜を傷付けな
いように能動領域から隔たった位置で行われる。Also, the above-mentioned first spiral electrode 31
0, the source 212, the drain 214, and the second spiral electrode 312, respectively, as shown in FIGS. 50 to 54, the capacitor connecting electrode 28, the input / output electrodes 24, 2
6, the control electrode 228 is connected. That is, the control electrode 228 is attached to the first spiral electrode 310 outside the active region so as not to damage the thin gate film, as shown in FIG. Further, the input / output electrode 24 is attached to the source 212 and the drain 2
As shown in FIGS. 54 and 52, the input / output electrode 26 is attached to the source 212 and the drain 214.
Is partially exposed, and then a metal film such as aluminum is attached. Further, like the control electrode 228, the capacitor connection electrode 28 is attached to the second spiral electrode 312 at a position separated from the active region so as not to damage the thin gate film.
【0243】上述した構造を有する本実施例のLC素子
12v,14vは、nチャネルエンハンスメント型の構
造を有しているものとすれば、第1のスパイラル電極3
10に正の電圧(第2のスパイラル電極312よりも高
い電圧)が印加された時にはじめてチャネル222が形
成されることになる。Assuming that the LC elements 12v and 14v of this embodiment having the above-mentioned structure have an n-channel enhancement type structure, the first spiral electrode 3
The channel 222 is formed only when a positive voltage (voltage higher than that of the second spiral electrode 312) is applied to 10.
【0244】図51(A)および(B)は、チャネル2
22が形成される状態を示す図である。第1のスパイラ
ル電極310に対して、すなわち第1のスパイラル電極
310に接続された制御用電極228に正のゲート電圧
が印加されていない状態では、同図(A)に示すように
p−Si基板34の表面にはチャネル222が現れな
い。したがって、この状態では図50に示したソース2
12とドレイン214とが絶縁された状態にある。FIGS. 51A and 51B show channel 2
It is a figure which shows the state in which 22 is formed. When no positive gate voltage is applied to the first spiral electrode 310, that is, to the control electrode 228 connected to the first spiral electrode 310, as shown in FIG. The channel 222 does not appear on the surface of the substrate 34. Therefore, in this state, the source 2 shown in FIG.
12 and the drain 214 are in an insulated state.
【0245】ところが、第1のスパイラル電極310に
対して相対的に正のゲート電圧が印加されると、図51
(B)に示すように第1のスパイラル電極310に対応
するp−Si基板34の表面付近にn領域からなるチャ
ネル222が出現する。また、p−Si基板34の内部
であってこのチャネル222の外側には、第1のスパイ
ラル電極310に印加された正のゲート電圧によって正
孔が排除された空乏層が形成される。したがって、この
空乏層を挟んでチャネル222内の電子とp−Si基板
34内の正孔とが対向して配置され、チャネル222と
その外側に空乏層を挟んで存在するp−Si基板34と
によりキャパシタが形成される。しかも、このキャパシ
タは第1のスパイラル電極310のほぼ全長にわたって
形成されるため、p−Si基板34に接続された第2の
スパイラル電極312とチャネル222との間には分布
定数的に渦巻き形状のキャパシタが形成されることにな
る。However, when a relatively positive gate voltage is applied to the first spiral electrode 310, FIG.
As shown in (B), a channel 222 consisting of an n region appears near the surface of the p-Si substrate 34 corresponding to the first spiral electrode 310. Further, inside the p-Si substrate 34 and outside the channel 222, a depletion layer in which holes are eliminated by the positive gate voltage applied to the first spiral electrode 310 is formed. Therefore, the electrons in the channel 222 and the holes in the p-Si substrate 34 are arranged to face each other with the depletion layer in between, and the channel 222 and the p-Si substrate 34 existing outside the channel 222 with the depletion layer in between. Form a capacitor. In addition, since this capacitor is formed over substantially the entire length of the first spiral electrode 310, the second spiral electrode 312 connected to the p-Si substrate 34 and the channel 222 have a spiral shape in a distributed constant manner. A capacitor will be formed.
【0246】図55は、本実施例のLC素子12v,1
4vの等価回路を示す図である。同図に示す等価回路
は、制御用電極228に所定のゲート電圧を印加するこ
とによりチャネル222を形成し、このチャネル222
を信号の入出力路に用いる場合が示されている。このよ
うな等価回路を有するLC素子12v,14vを用いて
図1に示した正弦波発振回路1等を形成する場合には、
チャネル222同士を直列に接続して帰還ループを形成
するとともに、第2のスパイラル電極312の一方端に
設けられたキャパシタ連結用電極28を直結(あるいは
キャパシタ46やバリキャップ48を介して)する。FIG. 55 shows LC elements 12v, 1 of this embodiment.
It is a figure which shows the equivalent circuit of 4v. In the equivalent circuit shown in the figure, a channel 222 is formed by applying a predetermined gate voltage to the control electrode 228, and the channel 222 is formed.
Is used for the signal input / output path. When the sine wave oscillation circuit 1 shown in FIG. 1 is formed using the LC elements 12v and 14v having such an equivalent circuit,
The channels 222 are connected in series to form a feedback loop, and the capacitor connecting electrode 28 provided at one end of the second spiral electrode 312 is directly connected (or via the capacitor 46 or the varicap 48).
【0247】なお、チャネル222による電圧降下を考
慮してLC素子毎に異なるゲート電圧を印加するように
してもよい。Note that a different gate voltage may be applied to each LC element in consideration of the voltage drop due to the channel 222.
【0248】このような構造を有する本実施例のLC素
子12v,14vは、チャネル222がインダクタンス
L1を有するインダクタ導体として機能するとともに、
第2のスパイラル電極312がインダクタンスL2を有
するインダクタ導体として機能する。また、これら2つ
のインダクタ導体間には所定のキャパシタンスCを有す
るキャパシタが分布定数的に形成される。したがって、
これらのLC素子12v,14vは、基本的には図2等
に示したLC素子と同様な周波数特性を有しており、図
1に示した正弦波発振回路1等に用いることができる。
また、図35に示したLC素子12m等と同様にMOS
構造を有していることから、MOS製造技術による工程
の簡略化が可能であり、しかも、p−Si基板34上に
他の部品とともに一体形成することが可能であり、容易
に大量生産および小型化を実現することができる。In the LC elements 12v and 14v of this embodiment having such a structure, the channel 222 functions as an inductor conductor having the inductance L1, and
The second spiral electrode 312 functions as an inductor conductor having the inductance L2. Further, a capacitor having a predetermined capacitance C is formed in a distributed constant manner between these two inductor conductors. Therefore,
These LC elements 12v and 14v have basically the same frequency characteristics as the LC element shown in FIG. 2 and the like, and can be used in the sine wave oscillation circuit 1 and the like shown in FIG.
In addition, as in the LC element 12m shown in FIG.
Since it has a structure, the process can be simplified by the MOS manufacturing technology, and it can be integrally formed on the p-Si substrate 34 together with other components, which facilitates mass production and miniaturization. Can be realized.
【0249】図56および図57は、図50に示したL
C素子12v,14vの変形例を示す図である。図56
には第2のスパイラル電極312を短く形成することに
よりこの第2のスパイラル電極312とチャネル222
とを部分的に対向させたLC素子12w,14wが示さ
れている。また、図57には第2のスパイラル電極31
2を複数に分割(例えば2分割)したLC素子12x,
14xが示されている。56 and 57 show the L shown in FIG.
It is a figure which shows the modification of C element 12v, 14v. FIG. 56
The second spiral electrode 312 and the channel 222 are formed by shortening the second spiral electrode 312.
LC elements 12w and 14w in which and are partially opposed to each other are shown. Further, FIG. 57 shows the second spiral electrode 31.
LC element 12x obtained by dividing 2 into a plurality of pieces (for example, two pieces),
14x is shown.
【0250】また、図58〜図60は、図50に示した
LC素子12v,14vの他の変形例を示す図である。
これらの図に示したLC素子は、いずれもチャネル22
2と第2のスパイラル電極312の機能を入れ換えた点
に特徴があり、第2のスパイラル電極312を信号の入
出力路(帰還ループ)として使用している。図58が図
50に、図59が図56に、図60が図57にそれぞれ
対応している。58 to 60 are diagrams showing other modifications of the LC elements 12v and 14v shown in FIG.
Each of the LC elements shown in these figures has a channel 22.
The feature is that the functions of the second spiral electrode 312 and the second spiral electrode 312 are exchanged, and the second spiral electrode 312 is used as a signal input / output path (feedback loop). 58 corresponds to FIG. 50, FIG. 59 corresponds to FIG. 56, and FIG. 60 corresponds to FIG. 57.
【0251】例えば、第2のスパイラル電極312を金
属材料で形成し、この第2のスパイラル電極312を図
1に示した正弦波発振回路1等における帰還ループの一
部として使用した場合には、この帰還ループにおける電
圧レベルの減衰が少なく、図1に示したインバータ論理
回路10等の反転増幅器の増幅率を低く設定できる利点
がある。この利点については、図43に示したLC素子
12n,14nと同様である。For example, when the second spiral electrode 312 is formed of a metal material and the second spiral electrode 312 is used as a part of the feedback loop in the sine wave oscillation circuit 1 shown in FIG. There is little attenuation of the voltage level in this feedback loop, and there is an advantage that the amplification factor of the inverting amplifier such as the inverter logic circuit 10 shown in FIG. 1 can be set low. This advantage is the same as that of the LC elements 12n and 14n shown in FIG.
【0252】図61は、図50以降に示したLC素子の
部分的変形例を示す図であり、図51に対応する断面構
造が示されている。具体的には、図61(A)に示すよ
うに、n−Si基板144の一部に第1および第2のス
パイラル電極310,312に沿った渦巻き形状のp領
域からなる反転層232が形成されている。このような
断面構造を有するLC素子において、第1のスパイラル
電極310の一方端に設けられた制御用電極228に対
して所定のゲート電圧を印加すると、同図(B)に示す
ように、この第1のスパイラル電極310に対応するn
−Si基板144の表面近傍にチャネル222が形成さ
れる。しかも、n−Si基板144と反転層232との
間に逆バイアス電圧を印加しておくことにより、渦巻き
形状の反転層232が各周回部分において相互に電気的
に分離され、チャネル222と第2のスパイラル電極3
12との間に確実に分布定数的なキャパシタが形成され
るようになる。FIG. 61 is a diagram showing a partial modification of the LC element shown in FIG. 50 and subsequent drawings, and shows a sectional structure corresponding to FIG. 51. Specifically, as shown in FIG. 61A, an inversion layer 232 formed of a spiral p-type region along the first and second spiral electrodes 310 and 312 is formed in a part of the n-Si substrate 144. Has been done. In the LC element having such a cross-sectional structure, when a predetermined gate voltage is applied to the control electrode 228 provided at one end of the first spiral electrode 310, as shown in FIG. N corresponding to the first spiral electrode 310
A channel 222 is formed near the surface of the Si substrate 144. Moreover, by applying a reverse bias voltage between the n-Si substrate 144 and the inversion layer 232, the spiral inversion layer 232 is electrically separated from each other in each winding portion, and the channel 222 and the second layer are separated from each other. Spiral electrode 3
A distributed constant capacitor is surely formed between the capacitor 12 and the capacitor 12.
【0253】図62〜図68は、図50以降に示したL
C素子の変形例を示す図であり、ほぼ平行に配置されて
いる第1および第2のスパイラル電極310,312を
p−Si基板34を挟んでほぼ対向配置した場合が示さ
れている。62 to 68 show L shown in FIG. 50 and thereafter.
It is a figure which shows the modification of a C element, and the case where the 1st and 2nd spiral electrodes 310 and 312 arrange | positioned substantially parallel are arrange | positioned substantially opposite on both sides of the p-Si substrate 34 is shown.
【0254】図62は図50に対応しており、渦巻き形
状を有するチャネル222と第2のスパイラル電極31
2とがほぼ同じ長さに形成されたLC素子が示されてい
る。図63は、図62のA−A線拡大断面図であり、図
51に示した断面構造に対応するものである。本実施例
のLC素子12y,14yは、図63にその断面構造を
示すように、第1および第2のスパイラル電極310,
312がp−Si基板34を挟んでほぼ対向するように
形成されており、第1のスパイラル電極310に対応し
て形成されるチャネル222とp−Si基板34の裏面
に形成された第2のスパイラル電極312とにより渦巻
き形状のキャパシタが分布定数的に形成されている。FIG. 62 corresponds to FIG. 50, and has a channel 222 having a spiral shape and the second spiral electrode 31.
An LC element in which 2 and 2 are formed to have almost the same length is shown. 63 is an enlarged sectional view taken along the line AA of FIG. 62 and corresponds to the sectional structure shown in FIG. 51. The LC elements 12y and 14y of the present embodiment have the first and second spiral electrodes 310, 14y as shown in the sectional structure of FIG.
312 are formed so as to face each other with the p-Si substrate 34 sandwiched therebetween, and a channel 222 formed corresponding to the first spiral electrode 310 and a second channel formed on the back surface of the p-Si substrate 34. A spiral-shaped capacitor is formed by the spiral electrode 312 in a distributed constant manner.
【0255】図64は図56に対応するものであり、p
−Si基板34を挟んでほぼ対向配置された第1および
第2のスパイラル電極310,312を部分的に対向さ
せたLC素子が示されている。また、図65は図57に
対応するものであり、第1のスパイラル電極310にほ
ぼ対向するように形成された第2のスパイラル電極31
2を複数に分割(例えば2分割)したLC素子が示され
ている。FIG. 64 corresponds to FIG. 56, and p
An LC element is shown in which first and second spiral electrodes 310 and 312, which are arranged to face each other with a Si substrate 34 interposed therebetween, are partially opposed to each other. Further, FIG. 65 corresponds to FIG. 57, and the second spiral electrode 31 formed so as to substantially face the first spiral electrode 310.
An LC element obtained by dividing 2 into a plurality of pieces (for example, two pieces) is shown.
【0256】また、図62,図64,図65に示した各
LC素子は、いずれもチャネル222側を信号の入出力
路に使用して図1に示した正弦波発振回路等の帰還ルー
プの一部を形成するようにしたものであるが、第2のス
パイラル電極312側を信号入出力路として用いてこの
帰還ループを形成するようにしてもよい。図66はチャ
ネル222と第2のスパイラル電極312をほぼ同じ長
さに形成した場合を、図67はチャネル222の長さを
相対的に短く形成して部分的に対向させた場合を、図6
8は第1のスパイラル電極310を複数に分割(例えば
2分割)することによりこれに対応して形成されるチャ
ネル222も複数に分割したものである。In each of the LC elements shown in FIGS. 62, 64, and 65, the channel 222 side is used as a signal input / output path, and the feedback loop of the sine wave oscillation circuit shown in FIG. Although a part is formed, this feedback loop may be formed by using the second spiral electrode 312 side as a signal input / output path. 66 shows a case where the channel 222 and the second spiral electrode 312 are formed to have substantially the same length, and FIG. 67 shows a case where the channel 222 is formed to have a relatively short length so as to partially face each other.
Reference numeral 8 indicates that the first spiral electrode 310 is divided into a plurality of pieces (for example, two pieces), so that the channel 222 formed correspondingly is also divided into a plurality of pieces.
【0257】図69は、第1および第2のスパイラル電
極310,312をp−Si基板34を挟んでほぼ対向
配置した上記LC素子における部分的変形例を示す図で
ある。具体的には、第1および第2のスパイラル電極3
10,312の各周回部分の合間に渦巻き形状の反転層
が形成されている。すなわち、同図に示すようにp−S
i基板34の一部にn領域234からなる渦巻き形状の
反転層を形成する。このような構造を有するLC素子に
おいて、周回部分の異なる第2のスパイラル電極312
に接続されたp−Si基板34同士に着目すると、間に
n領域234が形成されているため電気的に分離されて
おり、確実に各周回部分のアイソレーションを行うこと
ができる。FIG. 69 is a diagram showing a partial modification of the LC element in which the first and second spiral electrodes 310 and 312 are arranged substantially opposite to each other with the p-Si substrate 34 interposed therebetween. Specifically, the first and second spiral electrodes 3
A spiral-shaped inversion layer is formed between the circumferential portions of 10, 312. That is, as shown in FIG.
A spiral inversion layer composed of an n region 234 is formed on a part of the i substrate 34. In the LC element having such a structure, the second spiral electrode 312 having a different lap portion is provided.
Focusing on the p-Si substrates 34 connected to each other, since the n regions 234 are formed between them, they are electrically separated from each other, so that it is possible to reliably perform the isolation of each lap portion.
【0258】また、実際にウエハの状態にあるp−Si
基板34を利用して上述したLC素子を製造する場合に
は、p−Si基板34の比抵抗が一般の金属に比べて高
いこと等を考慮して、p−Si基板34の厚みをウエハ
の状態よりも薄くする必要がある。また、上述したよう
に一般にはn型ウエハの方が入手しやすいことを考慮し
て、図70に示すような構造としてもよい。In addition, p-Si which is actually in a wafer state
In the case of manufacturing the above-described LC element using the substrate 34, the thickness of the p-Si substrate 34 is set to be smaller than the thickness of the wafer in consideration of the fact that the specific resistance of the p-Si substrate 34 is higher than that of a general metal. It needs to be thinner than the condition. In addition, as described above, the structure shown in FIG. 70 may be used in consideration of the fact that n-type wafers are generally easier to obtain.
【0259】すなわち、同図(A)に示すように、n−
Si基板144の一方の面に渦巻き形状のエッチングを
行い、このエッチングを行った部分に第1あるいは第2
のスパイラル電極310,312を形成する。また、同
図(B)に示すように、n−Si基板144の一部に第
1および第2のスパイラル電極310,312のそれぞ
れにほぼ沿うようにp+ 領域236を形成し、その後n
−Si基板144の裏面側であって第2のスパイラル電
極312に対応する部分のエッチングを行い、最後に第
1および第2のスパイラル電極310,312を形成す
る。That is, as shown in FIG.
Spiral etching is performed on one surface of the Si substrate 144, and the first or second etching is performed on the etched portion.
Spiral electrodes 310 and 312 are formed. Further, as shown in FIG. 7B, ap + region 236 is formed on a part of the n-Si substrate 144 so as to substantially follow the first and second spiral electrodes 310 and 312, respectively, and then n
-A portion of the back surface of the Si substrate 144 corresponding to the second spiral electrode 312 is etched, and finally the first and second spiral electrodes 310 and 312 are formed.
【0260】このようにほぼ対向するように形成された
第1および第2のスパイラル電極310,312間の間
隔を短くすることにより、ほぼ対向するチャネル222
と第2のスパイラル電極312との間にのみ分布定数的
なキャパシタが形成されることになる。しかも、同図
(B)に示すように第1および第2のスパイラル電極3
10,312に挟まれた部分に反転層を形成した場合に
は、第2のスパイラル電極312の異なる周回部分に接
してpnp構造が形成されるため、各周回部分において
良好なアイソレーションが行われる。By shortening the interval between the first and second spiral electrodes 310 and 312 formed so as to face each other in this manner, the channels 222 which face each other are substantially faced.
A distributed constant capacitor is formed only between the second spiral electrode 312 and the second spiral electrode 312. Moreover, as shown in FIG. 3B, the first and second spiral electrodes 3
When the inversion layer is formed in the portion sandwiched between 10, 312, the pnp structure is formed in contact with different winding portions of the second spiral electrode 312, so that good isolation is performed in each winding portion. .
【0261】また、上述した図50以降の各図面におい
て説明したLC素子はいずれも第1および第2のスパイ
ラル電極310,312が渦巻き形状に形成されたもの
であるが、これらを蛇行形状に形成してもよい。図71
〜図82は上述した第1および第2のスパイラル電極3
10,312を蛇行形状を有する第1および第2の電極
310a,312aに置き換えたものであり、蛇行形状
を有する第1の電極310aに対応して形成されるチャ
ネル222と第2の電極312aのそれぞれがインダク
タ導体として機能し、これらの間に分布定数的なキャパ
シタが形成される点に変わりはない。Further, in the LC element described in each of the drawings after FIG. 50 described above, the first and second spiral electrodes 310 and 312 are both formed in a spiral shape, but these are formed in a meandering shape. You may. FIG. 71
~ Fig. 82 shows the first and second spiral electrodes 3 described above.
10 and 312 are replaced with first and second electrodes 310a and 312a having a meandering shape, and a channel 222 and a second electrode 312a formed corresponding to the first electrode 310a having a meandering shape are formed. Each of them functions as an inductor conductor, and a distributed constant capacitor is formed between them.
【0262】具体的には、図71はほぼ同じ長さであっ
て平行に形成された第1および第2の電極310a,3
12aを有し、チャネル222側を信号の入出力路とし
て使用するLC素子が示されている。図72には、第2
の電極312aが短く形成されて第1および第2の電極
310a,312aが部分的に対向したLC素子が示さ
れている。図73には、第2の電極312aが複数に分
割(例えば2分割)されたLC素子が示されている。ま
た、図74〜図76のそれぞれには、それらに示したL
C素子のチャネル222と第2の電極312aの機能を
入れ換えたLC素子が示されている。さらに、図77〜
図82のそれぞれには、第2の電極312aをp−Si
基板34を挟んで第1の電極310aにほぼ対向させた
LC素子が示されており、図77は図71に、図78は
図72に、図79は図73に、図80は図74に、図8
1は図75に、図82は図76にそれぞれ対応してい
る。More specifically, FIG. 71 shows first and second electrodes 310a, 310a having substantially the same length and formed in parallel.
An LC element having 12a and using the channel 222 side as a signal input / output path is shown. In FIG. 72, the second
The LC element is shown in which the first electrode 312a is formed short and the first and second electrodes 310a and 312a are partially opposed to each other. FIG. 73 shows an LC element in which the second electrode 312a is divided into a plurality of pieces (for example, two pieces). Further, in each of FIGS. 74 to 76, the L
An LC element in which the functions of the channel 222 of the C element and the second electrode 312a are exchanged is shown. Furthermore, FIG.
In each of FIG. 82, the second electrode 312a is provided with p-Si.
FIG. 77 shows FIG. 71, FIG. 78 shows FIG. 72, FIG. 79 shows FIG. 73, FIG. 79 shows FIG. 73, and FIG. 80 shows FIG. 74. , Fig. 8
1 corresponds to FIG. 75, and FIG. 82 corresponds to FIG.
【0263】上述した各LC素子は、半導体基板の内部
を部分的に利用して分布定数的なキャパシタを形成する
とともに、LC素子の全体を半導体製造技術を用いて製
造可能にした点に特徴がある。これに対し、半導体基板
を利用する点は同じであるが、その内部を利用せずにそ
の表面に複数のインダクタ導体を重ねて形成することに
よりLC素子を構成することもできる。Each of the LC elements described above is characterized in that a distributed constant capacitor is formed by partially utilizing the inside of the semiconductor substrate, and the entire LC element can be manufactured by using a semiconductor manufacturing technique. is there. On the other hand, although the semiconductor substrate is used in the same manner, the LC element can be formed by stacking a plurality of inductor conductors on the surface without using the inside thereof.
【0264】図83は、LC素子の他の変形例を示す概
略図である。FIG. 83 is a schematic diagram showing another modification of the LC element.
【0265】同図に示すLC素子12z,14zは、高
純度の半導体基板320とこの表面にほぼ重ねて形成さ
れた2本のスパイラル電極322,324とを含んで構
成されている。第1のスパイラル電極322は、例えば
図2に示す第1のスパイラル電極20に対応しており、
第2のスパイラル電極324は図2に示す第2のスパイ
ラル電極22に対応している。また、これら第1および
第2のスパイラル電極322,324間には図示しない
絶縁膜が形成されている。The LC elements 12z and 14z shown in the figure include a high-purity semiconductor substrate 320 and two spiral electrodes 322 and 324 which are formed substantially on this surface. The first spiral electrode 322 corresponds to the first spiral electrode 20 shown in FIG. 2, for example,
The second spiral electrode 324 corresponds to the second spiral electrode 22 shown in FIG. An insulating film (not shown) is formed between the first and second spiral electrodes 322 and 324.
【0266】したがって、第1のスパイラル電極322
の両端に図2に示す入出力電極24,26に相当する端
子を設けることにより、この第1のスパイラル電極32
2を一方のインダクタ導体として機能させることができ
る。また、第2のスパイラル電極324は、この第1の
スパイラル電極322にほぼ重ねて形成されるため、こ
れら2つのスパイラル電極322,324間には分布定
数的なキャパシタが形成され、これらのインダクタ成分
とキャパシタ成分との関係は図2等に示したLC素子1
2とまったく同じとなる。Therefore, the first spiral electrode 322
By providing terminals corresponding to the input / output electrodes 24 and 26 shown in FIG. 2 at both ends of the first spiral electrode 32,
2 can be made to function as one inductor conductor. Further, since the second spiral electrode 324 is formed so as to overlap the first spiral electrode 322, a distributed constant capacitor is formed between these two spiral electrodes 322 and 324, and these inductor components The relationship between the capacitor component and the capacitor component is shown in FIG.
It is exactly the same as 2.
【0267】このため、図83に示すLC素子12z,
14zの各スパイラル電極322同士を直列に接続して
帰還ループを形成するとともに、第2のスパイラル電極
324の一方端同士を直結あるいはキャパシタ46,バ
リキャップ48を介して接続することにより図1に示し
た正弦波発振回路1等と同様の正弦波発振回路を得るこ
とができる。Therefore, the LC element 12z, shown in FIG.
As shown in FIG. 1, the spiral electrodes 322 of 14z are connected in series to form a feedback loop, and one ends of the second spiral electrodes 324 are directly connected or connected via a capacitor 46 and a varicap 48. It is possible to obtain a sine wave oscillating circuit similar to the sine wave oscillating circuit 1 and the like.
【0268】特に、図83に示したLC素子12z,1
4zは、半導体基板320を利用して形成されているた
め、この半導体基板320上に図1に示したその他の部
品(例えばインバータ論理回路10等)も併せて一体形
成することが可能であり、大量生産および小型化が容易
に実現できる。In particular, the LC elements 12z, 1 shown in FIG.
Since 4z is formed by using the semiconductor substrate 320, it is possible to integrally form other components (for example, the inverter logic circuit 10 etc.) shown in FIG. 1 on the semiconductor substrate 320. Mass production and miniaturization can be easily realized.
【0269】図84は、図83に概略構造を示したLC
素子の製造工程の一例を示す図である。同図は、LC素
子12z,14zの断面構造を各工程順に示したもので
ある。FIG. 84 shows an LC whose schematic structure is shown in FIG.
It is a figure which shows an example of the manufacturing process of an element. The figure shows the sectional structure of the LC elements 12z and 14z in the order of each step.
【0270】(1)高純度の半導体基板320を用意す
る(同図(A))。この半導体基板320は、純度が低
い場合にはその表面に酸化膜等を形成することにより絶
縁基板として使用することもできる。(1) A high-purity semiconductor substrate 320 is prepared ((A) in the figure). When the semiconductor substrate 320 has a low purity, it can be used as an insulating substrate by forming an oxide film or the like on the surface thereof.
【0271】(2)この半導体基板320上に金属膜を
形成、例えばアルミニウム膜324aを蒸着する(同図
(B))。なお、金や銅などの他の材料により金属膜を
形成するようにしてもよい。(2) A metal film is formed on the semiconductor substrate 320, and, for example, an aluminum film 324a is deposited (FIG. 2B). Note that the metal film may be formed of another material such as gold or copper.
【0272】(3)アルミニウム膜324a上に渦巻き
形状のフォトレジスト330aのパターンを形成する
(同図(C))。このパターンの形成は、例えば写真蝕
刻法により行うことができる。(3) A pattern of a spiral photoresist 330a is formed on the aluminum film 324a (FIG. 7C). The formation of this pattern can be performed by, for example, a photo-etching method.
【0273】(4)このフォトレジスト330aをマス
クにしてアルミニウム膜324aを部分的に除去するこ
とにより第2のスパイラル電極324を形成する(同図
(D))。その後、フォトレジスト324aを洗い落と
す。(4) Using the photoresist 330a as a mask, the aluminum film 324a is partially removed to form the second spiral electrode 324 (FIG. 7 (D)). Then, the photoresist 324a is washed off.
【0274】(5)このようにして形成された第2のス
パイラル電極324の端部(外周側端部)をフォトレジ
スト330bによってマスクする(同図(E))。(5) The end portion (end portion on the outer peripheral side) of the second spiral electrode 324 thus formed is masked with the photoresist 330b (FIG. 7E).
【0275】(6)陽極酸化を行って、第2のスパイラ
ル電極324の残り部分(マスクされない部分)の表面
に絶縁性酸化皮膜326を形成する(同図(F))。(6) Anodization is performed to form an insulating oxide film 326 on the surface of the remaining portion (the portion not masked) of the second spiral electrode 324 (FIG. 7F).
【0276】(7)再度、全表面に金属膜を形成、例え
ばアルミニウム膜322aを蒸着する(同図(G))。(7) Again, a metal film is formed on the entire surface, for example, an aluminum film 322a is vapor-deposited ((G) in the same figure).
【0277】(8)アルミニウム膜322a上に渦巻き
形状のフォトレジスト330cのパターンおよび第2の
スパイラル電極324の端部に形成する引き出し電極3
28に対応するフォトレジスト330dのパターンを形
成する(同図(H))。このパターンの形成は、例えば
上述したフォトレジスト330aの場合と同様に写真蝕
刻法により行うことができる。(8) Lead-out electrode 3 formed on the aluminum film 322a at the end of the spiral spiral photoresist pattern 330c and the second spiral electrode 324.
A pattern of photoresist 330d corresponding to No. 28 is formed ((H) in the figure). The formation of this pattern can be performed, for example, by the photolithography method as in the case of the photoresist 330a described above.
【0278】(9)これらのフォトレジスト330c,
330dをマスクにしてアルミニウム膜332aを部分
的に除去することにより、第1のスパイラル電極322
を形成するとともに、下層である第2のスパイラル電極
324の端部に引き出し電極328を形成する。その
後、フォトレジスト330c,330dを洗い落とす。(9) These photoresists 330c,
The first spiral electrode 322 is formed by partially removing the aluminum film 332a using 330d as a mask.
And the extraction electrode 328 is formed at the end of the lower second spiral electrode 324. Then, the photoresists 330c and 330d are washed off.
【0279】図85は、このような工程を経て半導体基
板320上に形成されたLC素子12z,14zの平面
形状を示す図である。同図に示すように、本実施例のL
C素子12z,14zは、表面に第1のスパイラル電極
322が形成されているとともに、第2のスパイラル電
極324の端部に設けられた引き出し電極328が露出
している。この引き出し電極328が図2に示したキャ
パシタ連結用電極28に相当するものであり、第1のス
パイラル電極322の両端のそれぞれが図2に示した2
つの入出力電極24,26のそれぞれに対応している。FIG. 85 is a diagram showing the planar shapes of the LC elements 12z and 14z formed on the semiconductor substrate 320 through these steps. As shown in FIG.
In the C elements 12z and 14z, the first spiral electrode 322 is formed on the surface, and the extraction electrode 328 provided at the end of the second spiral electrode 324 is exposed. The lead electrode 328 corresponds to the capacitor connecting electrode 28 shown in FIG. 2, and both ends of the first spiral electrode 322 are 2 shown in FIG.
It corresponds to each of the one input / output electrodes 24 and 26.
【0280】図86は、図83に概略構造を示したLC
素子の製造工程の他の例を示す図である。図84に示し
た製造工程によれば、2つのスパイラル電極322,3
24の間を陽極酸化により形成された絶縁性酸化皮膜3
26により絶縁を行うLC素子が製造されるが、図86
に示した製造工程によれば、この絶縁性酸化皮膜326
を化学気相法(CVD)により形成されたシリコン酸化
膜に置き換えたLC素子が製造される点が異なってい
る。以下、その製造工程を説明する。FIG. 86 shows an LC whose schematic structure is shown in FIG.
It is a figure which shows the other example of the manufacturing process of an element. According to the manufacturing process shown in FIG. 84, the two spiral electrodes 322, 3
Insulating oxide film 3 formed between 24 by anodic oxidation
An LC element for insulation is manufactured by 26.
According to the manufacturing process shown in FIG.
The difference is that an LC element is manufactured by replacing the element with a silicon oxide film formed by a chemical vapor deposition method (CVD). The manufacturing process will be described below.
【0281】(1)高純度の半導体基板320を用意す
る(同図(A))。そして、この半導体基板320上に
化学気相法により第1のシリコン酸化膜340を形成す
る(同図(B))。ただし、高純度の半導体基板320
を用いた場合には比抵抗が高いため、第1のシリコン酸
化膜340を省略することもできる。(1) A high-purity semiconductor substrate 320 is prepared ((A) in the figure). Then, a first silicon oxide film 340 is formed on the semiconductor substrate 320 by the chemical vapor deposition method (FIG. 2B). However, a high-purity semiconductor substrate 320
Since the specific resistance is high in the case of using, the first silicon oxide film 340 can be omitted.
【0282】(2)第1のシリコン酸化膜340上に、
次の化学気相法の工程に耐え得る金属、例えば金,タン
グステン,モリブデン,タンタル,ニオブなどの金属膜
324bを蒸着する(同図(C))。(2) On the first silicon oxide film 340,
A metal film 324b made of a metal, such as gold, tungsten, molybdenum, tantalum, or niobium, which can withstand the next chemical vapor deposition process is vapor-deposited (FIG. 7C).
【0283】(3)金属膜324b上に渦巻き形状のフ
ォトレジスト330aのパターンを形成する(同図
(D))。このパターンの形成は、例えば写真蝕刻法に
より行うことができる。(3) A spiral photoresist pattern 330a is formed on the metal film 324b (FIG. 3D). The formation of this pattern can be performed by, for example, a photo-etching method.
【0284】(4)このフォトレジスト330aをマス
クにして金属膜324bを部分的に除去することにより
第2のスパイラル電極324を形成する(同図
(E))。その後、フォトレジスト330aを洗い落と
す。(4) Using the photoresist 330a as a mask, the metal film 324b is partially removed to form the second spiral electrode 324 (FIG. 7E). Then, the photoresist 330a is washed off.
【0285】(5)第2のスパイラル電極324および
露出している第1のシリコン酸化膜340の上に、化学
気相法により第2のシリコン酸化膜342を形成する
(同図(F))。(5) A second silicon oxide film 342 is formed on the second spiral electrode 324 and the exposed first silicon oxide film 340 by the chemical vapor deposition method (FIG. 7F). .
【0286】(6)この第2のシリコン酸化膜342上
に金属膜322bを蒸着する(同図(G))。後工程に
化学気相法の工程がないことから、この金属膜322b
はアルミニウム膜とすることができるが、金や銅等の他
の金属材料で形成してもよい。(6) A metal film 322b is vapor-deposited on the second silicon oxide film 342 ((G) in the figure). Since there is no chemical vapor deposition process in the subsequent process, this metal film 322b
Can be an aluminum film, but may be formed of another metal material such as gold or copper.
【0287】(7)金属膜322b上に渦巻き形状のフ
ォトレジスト330cのパターンを形成する(同図
(H))。このパターンの形成は、例えば上述したフォ
トレジスト330aの場合と同様に写真蝕刻法により行
うことができる。(7) A spiral photoresist pattern 330c is formed on the metal film 322b (FIG. 7 (H)). The formation of this pattern can be performed, for example, by the photolithography method as in the case of the photoresist 330a described above.
【0288】(8)このフォトレジスト330cをマス
クにして、第1のスパイラル電極322を形成する(同
図(I))。その後、フォトレジスト330cを洗い落
とす。(8) Using this photoresist 330c as a mask, the first spiral electrode 322 is formed (FIG. 11 (I)). Then, the photoresist 330c is washed off.
【0289】このような工程を用いることによっても、
図85に平面構造を示したLC素子12z,14zを製
造することができる。このように、上述した本実施例の
LC素子12z,14zは、半導体基板320の表面に
形成されているため、この半導体基板320を用いて図
1に示した正弦波発振回路1等のその他の部品(例えば
インバータ論理回路10)を形成することができ、一体
形成による大量生産および回路全体の小型化を容易に実
現することができる。By using such a process as well,
The LC elements 12z and 14z having a planar structure shown in FIG. 85 can be manufactured. As described above, since the LC elements 12z and 14z of the present embodiment described above are formed on the surface of the semiconductor substrate 320, other semiconductor devices such as the sine wave oscillation circuit 1 shown in FIG. Components (for example, the inverter logic circuit 10) can be formed, and mass production by integral formation and miniaturization of the entire circuit can be easily realized.
【0290】なお、図83に概略構造を示したLC素子
12z,14zは、第1および第2のスパイラル電極3
22,324をほぼ同じ長さの渦巻き形状に形成した
が、これら2つの電極を部分的に対向させるようにして
もよく、第2のスパイラル電極324側を複数に分割す
るようにしてもよい。また、渦巻き形状のみならず、図
28等に示したような蛇行形状を有する2つの電極をほ
ぼ重ねて形成するようにしてもよい。さらに、第1およ
び第2のスパイラル電極322,324をほぼ対向させ
るだけではなく、一方の電極の各周回部分の合間に他の
電極の各周回部分の中心がくるようにして部分的に第1
および第2のスパイラル電極322,324を重ねるよ
うにしてもよい。The LC elements 12z and 14z whose schematic structure is shown in FIG. 83 have the first and second spiral electrodes 3a and 3b.
Although the electrodes 22 and 324 are formed in a spiral shape having substantially the same length, these two electrodes may be partially opposed to each other, or the second spiral electrode 324 side may be divided into a plurality of parts. Further, two electrodes having not only the spiral shape but also the meandering shape as shown in FIG. Furthermore, not only the first and second spiral electrodes 322 and 324 are made to face each other, but also the center of each winding portion of the other electrode is positioned between the winding portions of one electrode to partially make the first electrode.
Alternatively, the second spiral electrodes 322 and 324 may be stacked.
【0291】なお、本発明は上記実施例に限定されるも
のではなく、本発明の要旨の範囲内で種々の変形実施が
可能である。The present invention is not limited to the above embodiments, but various modifications can be made within the scope of the gist of the present invention.
【0292】例えば、上述した各実施例においては、分
布定数的にインダクタとキャパシタとが形成された2つ
のLC素子12,14(あるいはLC素子12a,14
a等)をリング状に接続するようにしたが、3つ以上の
LC素子を接続するようにしてもよい。For example, in each of the above-mentioned embodiments, two LC elements 12 and 14 (or LC elements 12a and 14a) in which inductors and capacitors are distributedly formed.
Although a) and the like are connected in a ring shape, three or more LC elements may be connected.
【0293】図87は、3つのLC素子を用いた正弦波
発振回路の構成を示す図である。基本的には、図8
(A)に構成を示した正弦波発振回路2aにLC素子1
3を追加した構成を示している。図87に示すように、
LC素子13のキャパシタ連結用電極28を開放してお
いてLC素子13を主にインダクタ素子として使用して
いるが、LC素子12,13,14の各キャパシタ連結
用電極28を直結あるいはそれぞれの間をキャパシタ4
6やバリキャップ48を介して接続するようにしてもよ
い。また、図8(A)に示した正弦波発振回路2aに限
らず、他の実施例の正弦波発振回路において使用するL
C素子の個数を3個以上にしてもよい。FIG. 87 is a diagram showing the structure of a sine wave oscillation circuit using three LC elements. Basically, FIG.
The LC element 1 is added to the sine wave oscillation circuit 2a whose configuration is shown in FIG.
3 shows a configuration in which 3 is added. As shown in FIG. 87,
Although the capacitor connecting electrode 28 of the LC element 13 is opened and the LC element 13 is mainly used as an inductor element, the capacitor connecting electrodes 28 of the LC elements 12, 13 and 14 are directly connected to each other or between them. The capacitor 4
6 or the burr cap 48 may be used for connection. Further, not only the sine wave oscillating circuit 2a shown in FIG. 8 (A) but also L used in the sine wave oscillating circuit of another embodiment.
The number of C elements may be three or more.
【0294】また、上述した各実施例においては、ほぼ
同一構造を有する2個(あるいは3個以上のLC素子)
を用いて正弦波発振回路を構成する場合を例にとり説明
したが、1つの正弦波発振回路内において異なる構造の
LC素子を組み合わせるようにしてもよい。例えば、図
2と図10に示したような類似した構造を有するLC素
子を組み合わせる場合や、図2と図22に示したような
異なる構造を有するLC素子を組み合わせる場合の両方
が考えられる。Further, in each of the above-described embodiments, two (or three or more LC elements) having almost the same structure are used.
Although a case has been described as an example where a sine wave oscillation circuit is configured by using, the LC elements having different structures may be combined in one sine wave oscillation circuit. For example, both cases of combining LC elements having similar structures as shown in FIGS. 2 and 10 and cases of combining LC elements having different structures as shown in FIGS. 2 and 22 are possible.
【0295】また、上述した各LC素子は、インダクタ
導体として機能する電極やチャネルを渦巻き形状あるい
は蛇行形状に形成したが、この渦巻き形状には周回数が
ほぼ1周あるいは1周未満のものも含まれ、蛇行形状に
は波形や凹凸数が1あるいは2程度の非直線形状のもの
も含まれており、インダクタンスの大きさ等に応じて、
使用するLC素子の電極形状を適宜選択することができ
る。Further, in each of the LC elements described above, the electrodes and channels functioning as inductor conductors are formed in a spiral shape or a meandering shape. This spiral shape also includes ones having a number of turns of about one turn or less than one turn. The meandering shape also includes a non-linear shape with a waveform or the number of irregularities of 1 or 2, depending on the size of the inductance.
The electrode shape of the LC element used can be appropriately selected.
【0296】また、上述した各実施例のLC素子は、主
にp−Si基板を利用して形成したが、同様にn型半導
体基板(n−Si基板)を利用して形成するようにして
もよい。また、半導体基板はゲルマニウム等のシリコン
以外の材料、あるいは非晶質材料であるアモルファスシ
リコン等を用いるようにしてもよい。Further, although the LC element of each of the above-mentioned embodiments is mainly formed by using the p-Si substrate, it is similarly formed by using the n-type semiconductor substrate (n-Si substrate). Good. The semiconductor substrate may be made of a material other than silicon such as germanium, or amorphous silicon which is an amorphous material.
【0297】[0297]
【0298】[0298]
【0299】[0299]
【0300】[0300]
【0301】[0301]
【0302】[0302]
【0303】[0303]
【0304】[0304]
【0305】[0305]
【0306】[0306]
【0307】[0307]
【0308】[0308]
【0309】[0309]
【0310】[0310]
【0311】[0311]
【0312】[0312]
【0313】[0313]
【0314】[0314]
【0315】[0315]
【0316】[0316]
【0317】[0317]
【0318】[0318]
【図1】本発明を適用した第1実施例の正弦波発振回路
の構成を示す図である。FIG. 1 is a diagram showing a configuration of a sine wave oscillator circuit of a first embodiment to which the present invention is applied.
【図2】LC素子の一例を示す図である。FIG. 2 is a diagram showing an example of an LC element.
【図3】図2のA−A線拡大断面図である。3 is an enlarged cross-sectional view taken along the line AA of FIG.
【図4】図2に示したLC素子の等価回路を示す図であ
る。FIG. 4 is a diagram showing an equivalent circuit of the LC element shown in FIG.
【図5】正弦波発振回路内においてLC素子にバイアス
電圧を印加するための具体的構成を示す図である。FIG. 5 is a diagram showing a specific configuration for applying a bias voltage to an LC element in a sine wave oscillation circuit.
【図6】図2に示したLC素子の製造工程を示す図であ
る。FIG. 6 is a diagram showing a manufacturing process of the LC element shown in FIG.
【図7】分布定数型のLC素子の一般的特性を示す図で
ある。FIG. 7 is a diagram showing general characteristics of a distributed constant type LC element.
【図8】第1実施例の変形例を示す図である。FIG. 8 is a diagram showing a modification of the first embodiment.
【図9】第1実施例の他の変形例を示す図である。FIG. 9 is a diagram showing another modification of the first embodiment.
【図10】図2に示したLC素子の変形例を示す図であ
る。FIG. 10 is a diagram showing a modification of the LC element shown in FIG.
【図11】図10に示したLC素子の等価回路を示す図
である。11 is a diagram showing an equivalent circuit of the LC element shown in FIG.
【図12】LC素子の他の変形例を示す図である。FIG. 12 is a diagram showing another modification of the LC element.
【図13】図12に示したLC素子の等価回路を示す図
である。13 is a diagram showing an equivalent circuit of the LC element shown in FIG.
【図14】図12に示したLC素子の接続例を示す図で
ある。FIG. 14 is a diagram showing a connection example of the LC element shown in FIG.
【図15】本発明を適用した第2実施例の正弦波発振回
路の構成を示す図である。FIG. 15 is a diagram showing a configuration of a sine wave oscillator circuit according to a second embodiment of the present invention.
【図16】第2実施例の変形例を示す図である。FIG. 16 is a diagram showing a modification of the second embodiment.
【図17】第2の実施例の他の変形例を示す図である。FIG. 17 is a diagram showing another modification of the second embodiment.
【図18】第2実施例の他の変形例を示す図である。FIG. 18 is a diagram showing another modification of the second embodiment.
【図19】本発明を適用した第3実施例の正弦波発振回
路の構成を示す図である。FIG. 19 is a diagram showing a configuration of a sine wave oscillator circuit according to a third embodiment of the present invention.
【図20】第3実施例の変形例を示す図である。FIG. 20 is a diagram showing a modification of the third embodiment.
【図21】第3実施例の他の変形例を示す図である。FIG. 21 is a diagram showing another modification of the third embodiment.
【図22】LC素子の変形例を示す図である。FIG. 22 is a diagram showing a modified example of the LC element.
【図23】図22のA−A線拡大断面図である。23 is an enlarged cross-sectional view taken along the line AA of FIG.
【図24】LC素子の他の変形例を示す図である。FIG. 24 is a diagram showing another modification of the LC element.
【図25】LC素子の他の変形例を示す図である。FIG. 25 is a diagram showing another modification of the LC element.
【図26】図22に示したLC素子の断面構造の部分的
変形例を示す図である。FIG. 26 is a diagram showing a partial modification of the cross-sectional structure of the LC element shown in FIG. 22.
【図27】図22に示したLC素子の断面構造の部分的
変形例を示す図である。FIG. 27 is a diagram showing a partial modification of the cross-sectional structure of the LC element shown in FIG. 22.
【図28】LC素子の他の変形例を示す図である。FIG. 28 is a diagram showing another modification of the LC element.
【図29】蛇行形状を有するインダクタ導体の動作を説
明するための図である。FIG. 29 is a diagram for explaining the operation of the inductor conductor having a meandering shape.
【図30】LC素子の他の変形例を示す図である。FIG. 30 is a diagram showing another modification of the LC element.
【図31】LC素子の他の変形例を示す図である。FIG. 31 is a diagram showing another modification of the LC element.
【図32】LC素子の他の変形例を示す図である。FIG. 32 is a diagram showing another modification of the LC element.
【図33】LC素子の他の変形例を示す図である。FIG. 33 is a diagram showing another modification of the LC element.
【図34】LC素子の他の変形例を示す図である。FIG. 34 is a diagram showing another modification of the LC element.
【図35】LC素子の他の変形例を示す図である。FIG. 35 is a diagram showing another modification of the LC element.
【図36】図35のA−A線拡大断面図である。36 is an enlarged cross-sectional view taken along the line AA of FIG. 35.
【図37】図35のB−B線拡大断面図である。37 is an enlarged cross-sectional view taken along the line BB of FIG. 35.
【図38】図35のC−C線拡大断面図である。38 is an enlarged cross-sectional view taken along the line CC of FIG.
【図39】図35に示したLC素子においてチャネルが
形成される状態を説明するための図である。39 is a diagram for explaining a state in which a channel is formed in the LC element shown in FIG.
【図40】図35に示したLC素子の渦巻き形状の電極
に沿った断面を示す図である。40 is a diagram showing a cross section taken along a spiral electrode of the LC element shown in FIG. 35.
【図41】図35に示したLC素子の等価回路を示す図
である。41 is a diagram showing an equivalent circuit of the LC element shown in FIG. 35.
【図42】図35に示したLC素子の製造工程を示す図
である。42 is a diagram showing a manufacturing process of the LC element shown in FIG. 35. FIG.
【図43】LC素子の他の変形例を示す図である。FIG. 43 is a diagram showing another modification of the LC element.
【図44】LC素子の他の変形例を示す図である。FIG. 44 is a diagram showing another modification of the LC element.
【図45】LC素子の他の変形例を示す図である。FIG. 45 is a diagram showing another modification of the LC element.
【図46】LC素子の他の変形例を示す図である。FIG. 46 is a diagram showing another modification of the LC element.
【図47】LC素子の他の変形例を示す図である。FIG. 47 is a diagram showing another modification of the LC element.
【図48】LC素子の他の変形例を示す図である。FIG. 48 is a diagram showing another modification of the LC element.
【図49】LC素子の他の変形例を示す図である。FIG. 49 is a diagram showing another modification of the LC element.
【図50】LC素子の他の変形例を示す図である。FIG. 50 is a diagram showing another modification of the LC element.
【図51】図50のA−A線拡大断面図である。51 is an enlarged cross-sectional view taken along the line AA of FIG.
【図52】図50のB−B線拡大断面図である。52 is an enlarged sectional view taken along the line BB of FIG. 50.
【図53】図50のC−C線拡大断面図である。53 is an enlarged cross-sectional view taken along the line CC of FIG.
【図54】図50のD−D線拡大断面図である。54 is an enlarged cross-sectional view taken along line DD of FIG.
【図55】図50に示したLC素子の等価回路を示す図
である。55 is a diagram showing an equivalent circuit of the LC element shown in FIG. 50.
【図56】LC素子の他の変形例を示す図である。FIG. 56 is a diagram showing another modification of the LC element.
【図57】LC素子の他の変形例を示す図である。FIG. 57 is a diagram showing another modification of the LC element.
【図58】LC素子の他の変形例を示す図である。FIG. 58 is a diagram showing another modification of the LC element.
【図59】LC素子の他の変形例を示す図である。FIG. 59 is a diagram showing another modification of the LC element.
【図60】LC素子の他の変形例を示す図である。FIG. 60 is a diagram showing another modification of the LC element.
【図61】図50に示したLC素子の断面構造の部分的
変形例を示す図である。61 is a diagram showing a partial modification of the cross-sectional structure of the LC element shown in FIG. 50.
【図62】LC素子の他の変形例を示す図である。FIG. 62 is a diagram showing another modification of the LC element.
【図63】図62に示したLC素子においてチャネルが
形成される状態を説明するための図である。63 is a diagram for explaining a state in which a channel is formed in the LC element shown in FIG. 62.
【図64】LC素子の他の変形例を示す図である。FIG. 64 is a diagram showing another modification of the LC element.
【図65】LC素子の他の変形例を示す図である。FIG. 65 is a diagram showing another modification of the LC element.
【図66】LC素子の他の変形例を示す図である。FIG. 66 is a diagram showing another modification of the LC element.
【図67】LC素子の他の変形例を示す図である。FIG. 67 is a diagram showing another modification of the LC element.
【図68】LC素子の他の変形例を示す図である。FIG. 68 is a diagram showing another modification of the LC element.
【図69】図62に示したLC素子の断面構造の部分的
変形例を示す図である。69 is a diagram showing a partial modification of the cross-sectional structure of the LC element shown in FIG. 62.
【図70】図62に示したLC素子の断面構造の部分的
変形例を示す図である。FIG. 70 is a diagram showing a partial modification of the cross-sectional structure of the LC element shown in FIG. 62.
【図71】LC素子の他の変形例を示す図である。FIG. 71 is a diagram showing another modification of the LC element.
【図72】LC素子の他の変形例を示す図である。FIG. 72 is a diagram showing another modification of the LC element.
【図73】LC素子の他の変形例を示す図である。FIG. 73 is a diagram showing another modification of the LC element.
【図74】LC素子の他の変形例を示す図である。FIG. 74 is a diagram showing another modification of the LC element.
【図75】LC素子の他の変形例を示す図である。FIG. 75 is a diagram showing another modification of the LC element.
【図76】LC素子の他の変形例を示す図である。FIG. 76 is a diagram showing another modification of the LC element.
【図77】LC素子の他の変形例を示す図である。FIG. 77 is a diagram showing another modification of the LC element.
【図78】LC素子の他の変形例を示す図である。FIG. 78 is a diagram showing another modification of the LC element.
【図79】LC素子の他の変形例を示す図である。FIG. 79 is a diagram showing another modification of the LC element.
【図80】LC素子の他の変形例を示す図である。FIG. 80 is a diagram showing another modification of the LC element.
【図81】LC素子の他の変形例を示す図である。FIG. 81 is a diagram showing another modification of the LC element.
【図82】LC素子の他の変形例を示す図である。FIG. 82 is a diagram showing another modification of the LC element.
【図83】LC素子の他の変形例の概略を示す図であ
る。FIG. 83 is a diagram schematically showing another modification of the LC element.
【図84】図83に示したLC素子の製造工程の一例を
示す図である。84 is a diagram showing an example of a manufacturing process of the LC element shown in FIG. 83. FIG.
【図85】図83に示したLC素子の平面図である。85 is a plan view of the LC element shown in FIG. 83. FIG.
【図86】図83に示したLC素子の製造工程の他の例
を示す図である。86 is a diagram showing another example of the manufacturing process of the LC element shown in FIG. 83. FIG.
【図87】3つのLC素子を使用した正弦波発振回路の
構成を示す図である。FIG. 87 is a diagram showing a configuration of a sine wave oscillation circuit using three LC elements.
1 正弦波発振回路 10 インバータ論理回路 12,14 LC素子 16 キャパシタ 20 第1のスパイラル電極 22 第2のスパイラル電極 24,26 入出力電極 28 キャパシタ連結用電極 34 p−Si基板(p型シリコン基板) 36 pn接合層 1 Sine wave oscillator 10 Inverter logic circuit 12,14 LC element 16 capacitors 20 First spiral electrode 22 Second spiral electrode 24,26 Input / output electrodes 28 Electrode for connecting capacitors 34 p-Si substrate (p-type silicon substrate) 36 pn junction layer
フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI H01L 27/04 H01L 27/04 L H03B 5/08 H01G 4/40 A H03H 5/02 (56)参考文献 特開 平4−179306(JP,A) 特開 平3−215917(JP,A) 特開 平3−211810(JP,A) 特開 平6−13677(JP,A) 特開 平6−21533(JP,A) 特開 平6−77711(JP,A) 特開 平6−152300(JP,A) 特開 平4−196804(JP,A) 特開 平7−303009(JP,A) 実公 昭44−11699(JP,Y1) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H03B 5/00 - 5/18 H01F 17/00 H01F 27/00 H01G 4/40 H01L 21/822 H01L 27/04 H03H 5/02 Continuation of front page (51) Int.Cl. 7 identification code FI H01L 27/04 H01L 27/04 L H03B 5/08 H01G 4/40 A H03H 5/02 (56) Reference JP-A-4-179306 (JP , A) JP-A-3-215917 (JP, A) JP-A-3-211810 (JP, A) JP-A-6-13677 (JP, A) JP-A-6-21533 (JP, A) JP-A-6-21533 6-77711 (JP, A) JP-A-6-152300 (JP, A) JP-A-4-196804 (JP, A) JP-A-7-303009 (JP, A) Jitsuko Sho-44-11699 (JP, Y1) (58) Fields investigated (Int.Cl. 7 , DB name) H03B 5/00-5/18 H01F 17/00 H01F 27/00 H01G 4/40 H01L 21/822 H01L 27/04 H03H 5/02
Claims (31)
行う反転増幅器と、 半導体基板上にほぼ並行して形成された2本のインダク
タ導体を有し、これら2本のインダクタ導体による2本
のインダクタとそれらの間のキャパシタとが分布定数的
に形成された複数のLC素子と、 を含み、 前記複数のLC素子は、 前記2本のインダクタ導体のいずれか一方が信号入出力
路として使用されるとともに、この信号入出力路として
使用されるいずれか一方のインダクタを互いに直列接続
し、この直列接続回路を介して前記反転増幅器の出力を
入力側に帰還させ、 更に、前記信号入出力路として機能しない他方のインダ
クタの一端側を所与の電位側に接続し、他端側を電気的
に開放し、 前記複数のLC素子を共振回路として作用させることに
より正弦波発振を行う正弦波発振回路であって、 前記各LC素子は、 同一平面内でほぼ同心状で隣接して配置されており、前
記2本のインダクタ導体として機能する渦巻き形状の2
つの電極と、 前記半導体基板の表面近傍であって前記2つの電極に沿
った位置に形成され、これら2つの電極のいずれか一方
にp領域が、他方にn領域が電気的に接続されており、
逆バイアス電圧を印加することにより前記キャパシタと
して動作する渦巻き形状のpn接合層と、 を備えることを特徴とする正弦波発振回路。1. An inverting amplifier for amplifying an input signal and performing phase inversion, and two inductor conductors formed substantially in parallel on a semiconductor substrate, and two inductors formed by these two inductor conductors. And a plurality of LC elements in which capacitors between them are formed in a distributed constant, wherein one of the two inductor conductors is used as a signal input / output path in the plurality of LC elements. At the same time, one of the inductors used as the signal input / output path is connected in series with each other, and the output of the inverting amplifier is fed back to the input side through the series connection circuit, and further functions as the signal input / output path. Connect one end side of the other inductor to a given potential side, electrically open the other end side, and operate the plurality of LC elements as a resonance circuit to generate a sine wave. A sine wave oscillating circuit for oscillating a wave, wherein the LC elements are arranged substantially concentrically adjacent to each other in the same plane, and each of the spiral-shaped two LC elements functions as the two inductor conductors.
One electrode, and a position near the surface of the semiconductor substrate and along the two electrodes, and one of these two electrodes is electrically connected to the p region and the other is electrically connected to the n region. ,
A sine-wave oscillation circuit comprising: a spiral pn junction layer that operates as the capacitor by applying a reverse bias voltage.
行う反転増幅器と、 半導体基板上にほぼ並行して形成された2本のインダク
タ導体を有し、これら2本のインダクタ導体による2本
のインダクタとそれらの間のキャパシタとが分布定数的
に形成された複数のLC素子と、 を含み、 前記複数のLC素子は、 前記2本のインダクタ導体のいずれか一方が信号入出力
路として使用されるとともに、この信号入出力路として
使用されるいずれか一方のインダクタを互いに直列接続
し、この直列接続回路を介して前記反転増幅器の出力を
入力側に帰還させ、 更に、前記信号入出力路として機能しない他方のインダ
クタの一端側を所与の電位側に接続し、他端側を電気的
に開放し、 前記複数のLC素子を共振回路として作用させることに
より正弦波発振を行う正弦波発振回路であって、 前記LC素子は、 前記半導体基板を挟んでほぼ対向して配置されており、
前記2本のインダクタ導体として機能する渦巻き形状の
2つの電極と、 前記半導体基板内であって前記2つの電極に挟まれた位
置に形成され、これら2つの電極のいずれか一方にp領
域が、他方にn領域が電気的に接続されており、逆バイ
アス電圧を印加することにより前記キャパシタとして動
作する渦巻き形状のpn接合層と、 を備えることを特徴とする正弦波発振回路。2. An inverting amplifier for amplifying an input signal and performing phase inversion, and two inductor conductors formed substantially in parallel on a semiconductor substrate, and two inductors formed by these two inductor conductors. And a plurality of LC elements in which capacitors between them are formed in a distributed constant, wherein one of the two inductor conductors is used as a signal input / output path in the plurality of LC elements. At the same time, one of the inductors used as the signal input / output path is connected in series with each other, and the output of the inverting amplifier is fed back to the input side through the series connection circuit, and further functions as the signal input / output path. Connect one end side of the other inductor to a given potential side, electrically open the other end side, and operate the plurality of LC elements as a resonance circuit to generate a sine wave. A sine wave oscillating circuit for oscillating waves, wherein the LC elements are arranged substantially opposite to each other with the semiconductor substrate interposed therebetween,
Two spiral-shaped electrodes functioning as the two inductor conductors, and a p region formed in a position sandwiched between the two electrodes in the semiconductor substrate, and a p region is formed on one of the two electrodes. A sine-wave oscillating circuit, wherein the n region is electrically connected to the other side, and the spiral pn junction layer operates as the capacitor by applying a reverse bias voltage.
行う反転増幅器と、 半導体基板上にほぼ並行して形成された2本のインダク
タ導体を有し、これら2本のインダクタ導体による2本
のインダクタとそれらの間のキャパシタとが分布定数的
に形成された複数のLC素子と、 を含み、 前記複数のLC素子は、 前記2本のインダクタ導体のいずれか一方が信号入出力
路として使用されるとともに、この信号入出力路として
使用されるいずれか一方のインダクタを互いに直列接続
し、この直列接続回路を介して前記反転増幅器の出力を
入力側に帰還させ、 更に、前記信号入出力路として機能しない他方のインダ
クタの一端側を所与の電位側に接続し、他端側を電気的
に開放し、 前記複数のLC素子を共振回路として作用させることに
より正弦波発振を行う正弦波発振回路であって、 前記LC素子は、 同一平面内でほぼ平行に隣接して配置されており、前記
2本のインダクタ導体として機能する蛇行形状の2つの
電極と、 前記半導体基板の表面近傍であって前記2つの電極に沿
った位置に形成され、これら2つの電極のいずれか一方
にp領域が、他方にn領域が電気的に接続されており、
逆バイアス電圧を印加することにより前記キャパシタと
して動作する蛇行形状のpn接合層と、 を備えることを特徴とする正弦波発振回路。3. An inverting amplifier for amplifying an input signal and performing phase inversion, and two inductor conductors formed substantially in parallel on a semiconductor substrate, and two inductors formed by these two inductor conductors. And a plurality of LC elements in which capacitors between them are formed in a distributed constant, wherein one of the two inductor conductors is used as a signal input / output path in the plurality of LC elements. At the same time, one of the inductors used as the signal input / output path is connected in series with each other, and the output of the inverting amplifier is fed back to the input side through the series connection circuit, and further functions as the signal input / output path. Connect one end side of the other inductor to a given potential side, electrically open the other end side, and operate the plurality of LC elements as a resonance circuit to generate a sine wave. A sine wave oscillating circuit for oscillating a wave, wherein the LC elements are arranged substantially parallel and adjacent to each other in the same plane, and the two meandering electrodes functioning as the two inductor conductors, It is formed in the vicinity of the surface of the semiconductor substrate and along the two electrodes, and one of these two electrodes is electrically connected to the p region, and the other is electrically connected to the n region,
A meandering pn junction layer that operates as the capacitor by applying a reverse bias voltage, and a sine wave oscillation circuit.
行う反転増幅器と、 半導体基板上にほぼ並行して形成された2本のインダク
タ導体を有し、これら2本のインダクタ導体による2本
のインダクタとそれらの間のキャパシタとが分布定数的
に形成された複数のLC素子と、 を含み、 前記複数のLC素子は、 前記2本のインダクタ導体のいずれか一方が信号入出力
路として使用されるとともに、この信号入出力路として
使用されるいずれか一方のインダクタを互いに直列接続
し、この直列接続回路を介して前記反転増幅器の出力を
入力側に帰還させ、 更に、前記信号入出力路として機能しない他方のインダ
クタの一端側を所与の電位側に接続し、他端側を電気的
に開放し、 前記複数のLC素子を共振回路として作用させることに
より正弦波発振を行う正弦波発振回路であって、 前記LC素子は、 前記半導体基板を挟んで対向して配置されており、前記
2本のインダクタ導体として機能する蛇行形状の2つの
電極と、 前記半導体基板内であって前記2つの電極に挟まれた位
置に形成され、これら2つの電極のいずれか一方にp領
域が、他方にn領域が電気的に接続されており、逆バイ
アス電圧を印加することにより前記キャパシタとして動
作する渦巻き形状のpn接合層と、 を備えることを特徴とする正弦波発振回路。4. An inverting amplifier for amplifying an input signal and performing phase inversion, and two inductor conductors formed substantially in parallel on a semiconductor substrate, and two inductors formed by these two inductor conductors. And a plurality of LC elements in which capacitors between them are formed in a distributed constant, wherein one of the two inductor conductors is used as a signal input / output path in the plurality of LC elements. At the same time, one of the inductors used as the signal input / output path is connected in series with each other, and the output of the inverting amplifier is fed back to the input side through the series connection circuit, and further functions as the signal input / output path. Connect one end side of the other inductor to a given potential side, electrically open the other end side, and operate the plurality of LC elements as a resonance circuit to generate a sine wave. A sine wave oscillating circuit for oscillating a wave, wherein the LC elements are arranged to face each other with the semiconductor substrate sandwiched therebetween, and two serpentine electrodes functioning as the two inductor conductors, and the semiconductor It is formed in the substrate at a position sandwiched by the two electrodes, and a p region is electrically connected to one of these two electrodes and an n region is electrically connected to the other of the two electrodes, and a reverse bias voltage is applied. A sine-wave oscillating circuit, comprising: a spiral pn junction layer that operates as the capacitor.
く形成することを特徴とする正弦波発振回路。5. The sinusoidal oscillator circuit according to claim 1, wherein one of the two electrodes is formed to have a shorter length than the other.
一方を複数に分割し、あるいは前記他方のインダクタと
して機能する前記2つの電極の一方とともに対応する前
記pn接合層を複数に分割し、各分割片の一端側を前記
複数のLC素子相互間で接続し、他端側を電気的に開放
することを特徴とする正弦波発振回路。6. The method according to claim 1, wherein one of the two electrodes that functions as the other inductor is divided into a plurality of pieces, or one of the two electrodes that functions as the other inductor is provided. The sine wave oscillation circuit, wherein the pn junction layer is divided into a plurality of parts, one end side of each divided piece is connected between the plurality of LC elements, and the other end side is electrically opened.
とにより、前記LC素子内に分布定数的に形成されるキ
ャパシタの容量値を変えることを特徴とする正弦波発振
回路。7. The capacitance value of a capacitor formed in a distributed constant in the LC element according to claim 1, wherein a reverse bias voltage applied to the pn junction layer is changed. A sine wave oscillator circuit characterized by.
行う反転増幅器と、 半導体基板上にほぼ並行して形成された2本のインダク
タ導体を有し、これら2本のインダクタ導体による2本
のインダクタとそれらの間のキャパシタとが分布定数的
に形成された複数のLC素子と、 を含み、 前記複数のLC素子は、 前記2本のインダクタ導体のいずれか一方が信号入出力
路として使用されるとともに、この信号入出力路として
使用されるいずれか一方のインダクタを互いに直列接続
し、この直列接続回路を介して前記反転増幅器の出力を
入力側に帰還させ、 更に、前記信号入出力路として機能しない他方のインダ
クタの一端側を所与の電位側に接続し、他端側を電気的
に開放し、 前記複数のLC素子を共振回路として作用させることに
より正弦波発振を行う正弦波発振回路であって、 前記LC素子は、 MOS構造におけるゲートを形成する渦巻き形状の電極
と、 前記渦巻き形状の電極と前記半導体基板との間に形成さ
れた絶縁層と、 前記半導体基板内にあって、前記渦巻き形状の電極に対
応して形成されるチャネルの両端付近に形成されてソー
スおよびドレインとして機能する第1および第2の拡散
領域と、 を備え、前記渦巻き形状の電極とこれに対応して形成さ
れるチャネルのそれぞれが前記2本のインダクタ導体と
して機能するとともに、前記チャネルを前記信号入出力
路として使用することを特徴とする正弦波発振回路。8. An inverting amplifier for amplifying an input signal and performing phase inversion, and two inductor conductors formed substantially in parallel on a semiconductor substrate, and two inductors formed by these two inductor conductors. And a plurality of LC elements in which capacitors between them are formed in a distributed constant, wherein one of the two inductor conductors is used as a signal input / output path in the plurality of LC elements. At the same time, one of the inductors used as the signal input / output path is connected in series with each other, and the output of the inverting amplifier is fed back to the input side through the series connection circuit, and further functions as the signal input / output path. Connect one end side of the other inductor to a given potential side, electrically open the other end side, and operate the plurality of LC elements as a resonance circuit to generate a sine wave. A sine wave oscillating circuit for oscillating waves, wherein the LC element has a spiral electrode forming a gate in a MOS structure, and an insulating layer formed between the spiral electrode and the semiconductor substrate. First and second diffusion regions formed in the semiconductor substrate near both ends of a channel formed corresponding to the spiral-shaped electrode and functioning as a source and a drain. The sine wave oscillating circuit characterized in that each of the electrodes and the channel formed corresponding thereto functions as the two inductor conductors and the channel is used as the signal input / output path.
行う反転増幅器と、 半導体基板上にほぼ並行して形成された2本のインダク
タ導体を有し、これら2本のインダクタ導体による2本
のインダクタとそれらの間のキャパシタとが分布定数的
に形成された複数のLC素子と、 を含み、 前記複数のLC素子は、 前記2本のインダクタ導体のいずれか一方が信号入出力
路として使用されるとともに、この信号入出力路として
使用されるいずれか一方のインダクタを互いに直列接続
し、この直列接続回路を介して前記反転増幅器の出力を
入力側に帰還させ、 更に、前記信号入出力路として機能しない他方のインダ
クタの一端側を所与の電位側に接続し、他端側を電気的
に開放し、 前記複数のLC素子を共振回路として作用させることに
より正弦波発振を行う正弦波発振回路であって、 前記LC素子は、 MOS構造におけるゲートを形成する渦巻き形状の電極
と、 前記渦巻き形状の電極と前記半導体基板との間に形成さ
れた絶縁層と、 前記半導体基板内にあって、前記渦巻き形状の電極に対
応して形成されるチャネルの一方端付近に形成されてソ
ースあるいはドレインとして機能する第1の拡散領域
と、 を備え、前記渦巻き形状の電極とこれに対応して形成さ
れるチャネルのそれぞれが前記2本のインダクタ導体と
して機能するとともに、前記渦巻き形状の電極を前記信
号入出力路として使用することを特徴とする正弦波発振
回路。9. An inverting amplifier for amplifying an input signal and performing phase inversion, and two inductor conductors formed substantially in parallel on a semiconductor substrate, and two inductors formed by these two inductor conductors. And a plurality of LC elements in which capacitors between them are formed in a distributed constant, wherein one of the two inductor conductors is used as a signal input / output path in the plurality of LC elements. At the same time, one of the inductors used as the signal input / output path is connected in series with each other, and the output of the inverting amplifier is fed back to the input side through the series connection circuit, and further functions as the signal input / output path. Connect one end side of the other inductor to a given potential side, electrically open the other end side, and operate the plurality of LC elements as a resonance circuit to generate a sine wave. A sine wave oscillating circuit for oscillating waves, wherein the LC element has a spiral electrode forming a gate in a MOS structure, and an insulating layer formed between the spiral electrode and the semiconductor substrate. A first diffusion region formed in the semiconductor substrate near one end of a channel formed corresponding to the spiral electrode and functioning as a source or a drain; And a channel formed corresponding to each of the channels functions as the two inductor conductors, and the spiral electrode is used as the signal input / output path.
を行う反転増幅器と、 半導体基板上にほぼ並行して形成された2本のインダク
タ導体を有し、これら2本のインダクタ導体による2本
のインダクタとそれらの間のキャパシタとが分布定数的
に形成された複数のLC素子と、 を含み、 前記複数のLC素子は、 前記2本のインダクタ導体のいずれか一方が信号入出力
路として使用されるとともに、この信号入出力路として
使用されるいずれか一方のインダクタを互いに直列接続
し、この直列接続回路を介して前記反転増幅器の出力を
入力側に帰還させ、 更に、前記信号入出力路として機能しない他方のインダ
クタの一端側を所与の電位側に接続し、他端側を電気的
に開放し、 前記複数のLC素子を共振回路として作用させることに
より正弦波発振を行う正弦波発振回路であって、 前記LC素子は、 MOS構造におけるゲートを形成する蛇行形状の電極
と、 前記蛇行形状の電極と前記半導体基板との間に形成され
た絶縁層と、 前記半導体基板内にあって、前記蛇行形状の電極に対応
して形成されるチャネルの両端付近に形成されてソース
およびドレインとして機能する第1および第2の拡散領
域と、 を備え、前記蛇行形状の電極とこれに対応して形成され
るチャネルのそれぞれが前記2本のインダクタ導体とし
て機能するととにも、前記チャネルを前記信号入出力路
として使用することを特徴とする正弦波発振回路。10. An inverting amplifier for amplifying an input signal and performing phase inversion, and two inductor conductors formed substantially in parallel on a semiconductor substrate, and two inductors formed by these two inductor conductors. And a plurality of LC elements in which capacitors between them are formed in a distributed constant, wherein one of the two inductor conductors is used as a signal input / output path in the plurality of LC elements. At the same time, one of the inductors used as the signal input / output path is connected in series with each other, and the output of the inverting amplifier is fed back to the input side through the series connection circuit, and further functions as the signal input / output path. Not connect one end side of the other inductor to a given potential side, electrically open the other end side, and operate the plurality of LC elements as a resonance circuit to make them positive. A sine wave oscillation circuit that oscillates a chord wave, wherein the LC element includes a meandering electrode that forms a gate in a MOS structure, and an insulating layer that is formed between the meandering electrode and the semiconductor substrate. A first and a second diffusion region formed in the semiconductor substrate in the vicinity of both ends of a channel formed corresponding to the meandering electrode and functioning as a source and a drain. A sinusoidal oscillator circuit characterized in that each of the shaped electrodes and the channels formed corresponding thereto function as the two inductor conductors, and that the channels are used as the signal input / output paths.
を行う反転増幅器と、 半導体基板上にほぼ並行して形成された2本のインダク
タ導体を有し、これら2本のインダクタ導体による2本
のインダクタとそれらの間のキャパシタとが分布定数的
に形成された複数のLC素子と、 を含み、 前記複数のLC素子は、 前記2本のインダクタ導体のいずれか一方が信号入出力
路として使用されるとともに、この信号入出力路として
使用されるいずれか一方のインダクタを互いに直列接続
し、この直列接続回路を介して前記反転増幅器の出力を
入力側に帰還させ、 更に、前記信号入出力路として機能しない他方のインダ
クタの一端側を所与の電位側に接続し、他端側を電気的
に開放し、 前記複数のLC素子を共振回路として作用させることに
より正弦波発振を行う正弦波発振回路であって、 前記LC素子は、 MOS構造におけるゲートを形成する蛇行形状の電極
と、 前記蛇行形状の電極と前記半導体基板との間に形成され
た絶縁層と、 前記半導体基板内にあって、前記蛇行形状の電極に対応
して形成されるチャネルの一方端付近に形成されてソー
スあるいはドレインとして機能する第1の拡散領域と、 を備え、前記蛇行形状の電極とこれに対応して形成され
るチャネルのそれぞれが前記2本のインダクタ導体とし
て機能するととにも、前記蛇行形状の電極を前記信号入
出力路として使用することを特徴とする正弦波発振回
路。11. An inverting amplifier for amplifying an input signal and performing phase inversion, and two inductor conductors formed substantially in parallel on a semiconductor substrate, and two inductors formed by these two inductor conductors. And a plurality of LC elements in which capacitors between them are formed in a distributed constant, wherein one of the two inductor conductors is used as a signal input / output path in the plurality of LC elements. At the same time, one of the inductors used as the signal input / output path is connected in series with each other, and the output of the inverting amplifier is fed back to the input side through the series connection circuit, and further functions as the signal input / output path. Not connect one end side of the other inductor to a given potential side, electrically open the other end side, and operate the plurality of LC elements as a resonance circuit to make them positive. A sine wave oscillation circuit that oscillates a chord wave, wherein the LC element includes a meandering electrode that forms a gate in a MOS structure, and an insulating layer formed between the meandering electrode and the semiconductor substrate. A first diffusion region formed in the semiconductor substrate in the vicinity of one end of a channel formed corresponding to the serpentine electrode and functioning as a source or a drain. A sine wave oscillation circuit characterized in that each of the electrodes and the channel formed corresponding thereto functions as the two inductor conductors, and that the meandering electrodes are used as the signal input / output paths. .
を行う反転増幅器と、 半導体基板上にほぼ並行して形成された2本のインダク
タ導体を有し、これら2本のインダクタ導体による2本
のインダクタとそれらの間のキャパシタとが分布定数的
に形成された複数のLC素子と、 を含み、 前記複数のLC素子は、 前記2本のインダクタ導体のいずれか一方が信号入出力
路として使用されるとともに、この信号入出力路として
使用されるいずれか一方のインダクタを互いに直列接続
し、この直列接続回路を介して前記反転増幅器の出力を
入力側に帰還させ、 更に、前記信号入出力路として機能しない他方のインダ
クタの一端側を所与の電位側に接続し、他端側を電気的
に開放し、 前記複数のLC素子を共振回路として作用させることに
より正弦波発振を行う正弦波発振回路であって、 前記LC素子は、 MOS構造におけるゲートを形成する渦巻き形状の第1
の電極と、 渦巻き形状の前記第1の電極と前記半導体基板との間に
形成された絶縁層と、 前記半導体基板表面であって、前記第1の電極と同心状
で隣接して形成された渦巻き形状の第2の電極と、 前記半導体基板内にあって、渦巻き形状の前記第1の電
極に対応して形成されるチャネルの両端付近に形成され
てソースおよびドレインとして機能する第1および第2
の拡散領域と、 を備え、渦巻き形状の前記第1の電極に対応して形成さ
れるチャネルと前記第2の電極のそれぞれが前記2本の
インダクタ導体として機能するととにも、前記チャネル
を前記信号入出力路として使用することを特徴とする正
弦波発振回路。12. An inverting amplifier for amplifying an input signal and performing phase inversion, and two inductor conductors formed substantially in parallel on a semiconductor substrate, and two inductors formed by these two inductor conductors. And a plurality of LC elements in which capacitors between them are formed in a distributed constant, wherein one of the two inductor conductors is used as a signal input / output path in the plurality of LC elements. At the same time, one of the inductors used as the signal input / output path is connected in series with each other, and the output of the inverting amplifier is fed back to the input side through the series connection circuit, and further functions as the signal input / output path. Not connect one end side of the other inductor to a given potential side, electrically open the other end side, and operate the plurality of LC elements as a resonance circuit to make them positive. A sine wave oscillating circuit that oscillates a chord wave, wherein the LC element is a spiral first coil forming a gate in a MOS structure.
Electrode, an insulating layer formed between the spiral-shaped first electrode and the semiconductor substrate, and formed on the surface of the semiconductor substrate and concentrically adjacent to the first electrode. A spiral-shaped second electrode; first and first electrodes formed in the semiconductor substrate near both ends of a channel formed corresponding to the spiral-shaped first electrode and functioning as a source and a drain. Two
And a channel formed corresponding to the spiral-shaped first electrode and the second electrode each functioning as the two inductor conductors. A sine wave oscillation circuit characterized by being used as a signal input / output path.
を行う反転増幅器と、 半導体基板上にほぼ並行して形成された2本のインダク
タ導体を有し、これら2本のインダクタ導体による2本
のインダクタとそれらの間のキャパシタとが分布定数的
に形成された複数のLC素子と、 を含み、 前記複数のLC素子は、 前記2本のインダクタ導体のいずれか一方が信号入出力
路として使用されるとともに、この信号入出力路として
使用されるいずれか一方のインダクタを互いに直列接続
し、この直列接続回路を介して前記反転増幅器の出力を
入力側に帰還させ、 更に、前記信号入出力路として機能しない他方のインダ
クタの一端側を所与の電位側に接続し、他端側を電気的
に開放し、 前記複数のLC素子を共振回路として作用させることに
より正弦波発振を行う正弦波発振回路であって、 前記LC素子は、 MOS構造におけるゲートを形成する渦巻き形状の第1
の電極と、 渦巻き形状の前記第1の電極と前記半導体基板との間に
形成された絶縁層と、 前記半導体基板表面であって、前記第1の電極と同心状
で隣接して形成された渦巻き形状の第2の電極と、 前記半導体基板内にあって、渦巻き形状の前記第1の電
極に対応して形成されるチャネルの一方端付近に形成さ
れてソースあるいはドレインとして機能する第1の拡散
領域と、 を備え、渦巻き形状の前記第1の電極に対応して形成さ
れるチャネルと前記第2の電極のそれぞれが前記2本の
インダクタ導体として機能するととにも、前記第2の電
極を前記信号入出力路として使用することを特徴とする
正弦波発振回路。13. An inverting amplifier for amplifying an input signal and performing phase inversion, and two inductor conductors formed substantially in parallel on a semiconductor substrate, and two inductors formed by these two inductor conductors. And a plurality of LC elements in which capacitors between them are formed in a distributed constant, wherein one of the two inductor conductors is used as a signal input / output path in the plurality of LC elements. At the same time, one of the inductors used as the signal input / output path is connected in series with each other, and the output of the inverting amplifier is fed back to the input side through the series connection circuit, and further functions as the signal input / output path. Not connect one end side of the other inductor to a given potential side, electrically open the other end side, and operate the plurality of LC elements as a resonance circuit to make them positive. A sine wave oscillating circuit that oscillates a chord wave, wherein the LC element is a spiral first coil forming a gate in a MOS structure.
Electrode, an insulating layer formed between the spiral-shaped first electrode and the semiconductor substrate, and formed on the surface of the semiconductor substrate and concentrically adjacent to the first electrode. A spiral-shaped second electrode, and a first electrode formed in the semiconductor substrate near one end of a channel formed corresponding to the spiral-shaped first electrode and functioning as a source or a drain. And a channel formed corresponding to the spiral-shaped first electrode and the second electrode each functioning as the two inductor conductors, and the second electrode. Is used as the signal input / output path.
を行う反転増幅器と、 半導体基板上にほぼ並行して形成された2本のインダク
タ導体を有し、これら2本のインダクタ導体による2本
のインダクタとそれらの間のキャパシタとが分布定数的
に形成された複数のLC素子と、 を含み、 前記複数のLC素子は、 前記2本のインダクタ導体のいずれか一方が信号入出力
路として使用されるとともに、この信号入出力路として
使用されるいずれか一方のインダクタを互いに直列接続
し、この直列接続回路を介して前記反転増幅器の出力を
入力側に帰還させ、 更に、前記信号入出力路として機能しない他方のインダ
クタの一端側を所与の電位側に接続し、他端側を電気的
に開放し、 前記複数のLC素子を共振回路として作用させることに
より正弦波発振を行う正弦波発振回路であって、 前記LC素子は、 MOS構造におけるゲートを形成する蛇行形状の第1の
電極と、 蛇行形状の前記第1の電極と前記半導体基板との間に形
成された絶縁層と、 前記半導体基板表面であって、前記第1の電極に沿って
ほぼ平行に隣接して形成された蛇行形状の第2の電極
と、 前記半導体基板内にあって、蛇行形状の前記第1の電極
に対応して形成されるチャネルの両端付近に形成されて
ソースおよびドレインとして機能する第1および第2の
拡散領域と、 を備え、蛇行形状の前記第1の電極に対応して形成され
るチャネルと前記第2の電極のそれぞれが前記2本のイ
ンダクタ導体として機能するとともに、前記チャネルを
前記信号入出力路として使用することを特徴とする正弦
波発振回路。14. An inverting amplifier for amplifying an input signal and performing phase inversion, and two inductor conductors formed substantially in parallel on a semiconductor substrate, and two inductors formed by these two inductor conductors. And a plurality of LC elements in which capacitors between them are formed in a distributed constant, wherein one of the two inductor conductors is used as a signal input / output path in the plurality of LC elements. At the same time, one of the inductors used as the signal input / output path is connected in series with each other, and the output of the inverting amplifier is fed back to the input side through the series connection circuit, and further functions as the signal input / output path. Not connect one end side of the other inductor to a given potential side, electrically open the other end side, and operate the plurality of LC elements as a resonance circuit to make them positive. A sine wave oscillating circuit that oscillates a chord wave, wherein the LC element includes: a meandering first electrode forming a gate in a MOS structure; and a meandering first electrode between the first electrode and the semiconductor substrate. A formed insulating layer; a meandering second electrode formed on the surface of the semiconductor substrate so as to be adjacent to and substantially parallel to the first electrode; A first and a second diffusion region formed near both ends of a channel formed corresponding to the first electrode having a shape and functioning as a source and a drain. A sine wave oscillating circuit, wherein each of the correspondingly formed channel and the second electrode functions as the two inductor conductors, and the channel is used as the signal input / output path.
を行う反転増幅器と、 半導体基板上にほぼ並行して形成された2本のインダク
タ導体を有し、これら2本のインダクタ導体による2本
のインダクタとそれらの間のキャパシタとが分布定数的
に形成された複数のLC素子と、 を含み、 前記複数のLC素子は、 前記2本のインダクタ導体のいずれか一方が信号入出力
路として使用されるとともに、この信号入出力路として
使用されるいずれか一方のインダクタを互いに直列接続
し、この直列接続回路を介して前記反転増幅器の出力を
入力側に帰還させ、 更に、前記信号入出力路として機能しない他方のインダ
クタの一端側を所与の電位側に接続し、他端側を電気的
に開放し、 前記複数のLC素子を共振回路として作用させることに
より正弦波発振を行う正弦波発振回路であって、 前記LC素子は、 MOS構造におけるゲートを形成する蛇行形状の第1の
電極と、 蛇行形状の前記第1の電極と前記半導体基板との間に形
成された絶縁層と、 前記半導体基板表面であって、前記第1の電極に沿って
ほぼ平行に隣接して形成された蛇行形状の第2の電極
と、 前記半導体基板内にあって、蛇行形状の前記第1の電極
に対応して形成されるチャネルの一方端付近に形成され
てソースあるいはドレインとして機能する第1の拡散領
域と、 を備え、蛇行形状の前記第1の電極に対応して形成され
るチャネルと前記第2の電極のそれぞれが前記2本のイ
ンダクタ導体として機能するとともに、前記第2の電極
を前記信号入出力路として使用することを特徴とする正
弦波発振回路。15. An inverting amplifier for amplifying an input signal and performing phase inversion, and two inductor conductors formed substantially in parallel on a semiconductor substrate, and two inductors formed by these two inductor conductors. And a plurality of LC elements in which capacitors between them are formed in a distributed constant, wherein one of the two inductor conductors is used as a signal input / output path in the plurality of LC elements. At the same time, one of the inductors used as the signal input / output path is connected in series with each other, and the output of the inverting amplifier is fed back to the input side through the series connection circuit, and further functions as the signal input / output path. Not connect one end side of the other inductor to a given potential side, electrically open the other end side, and operate the plurality of LC elements as a resonance circuit to make them positive. A sine wave oscillating circuit for oscillating a chord wave, wherein the LC element includes: a meandering first electrode forming a gate in a MOS structure; and a meandering first electrode between the semiconductor electrode and A formed insulating layer; a meandering second electrode formed on the surface of the semiconductor substrate so as to be adjacent to and substantially parallel to the first electrode; A first diffusion region formed near one end of a channel formed corresponding to the first electrode having a shape and functioning as a source or a drain, and corresponding to the first electrode having a meandering shape. A sine wave oscillating circuit characterized in that each of the formed channel and the second electrode functions as the two inductor conductors, and the second electrode is used as the signal input / output path.
を行う反転増幅器と、 半導体基板上にほぼ並行して形成された2本のインダク
タ導体を有し、これら2本のインダクタ導体による2本
のインダクタとそれらの間のキャパシタとが分布定数的
に形成された複数のLC素子と、 を含み、 前記複数のLC素子は、 前記2本のインダクタ導体のいずれか一方が信号入出力
路として使用されるとともに、この信号入出力路として
使用されるいずれか一方のインダクタを互いに直列接続
し、この直列接続回路を介して前記反転増幅器の出力を
入力側に帰還させ、 更に、前記信号入出力路として機能しない他方のインダ
クタの一端側を所与の電位側に接続し、他端側を電気的
に開放し、 前記複数のLC素子を共振回路として作用させることに
より正弦波発振を行う正弦波発振回路であって、 前記LC素子は、 前記半導体基板の一方の面側に形成され、MOS構造に
おけるゲートを形成する渦巻き形状の第1の電極と、 渦巻き形状の前記第1の電極と前記半導体基板との間に
形成された絶縁層と、 前記半導体基板の他方の面側に形成され、前記第1の電
極とほぼ対向する位置に形成された渦巻き形状の第2の
電極と、 前記半導体基板内にあって、渦巻き形状の前記第1の電
極に対応して形成されるチャネルの両端付近に形成され
てソースおよびドレインとして機能する第1および第2
の拡散領域と、 を備え、渦巻き形状の前記第1の電極に対応して形成さ
れるチャネルと前記第2の電極のそれぞれが前記2本の
インダクタ導体として機能するとともに、前記チャネル
を前記信号入出力路として使用することを特徴とする正
弦波発振回路。16. An inverting amplifier for amplifying an input signal and performing phase inversion, and two inductor conductors formed substantially in parallel on a semiconductor substrate, and two inductors formed by these two inductor conductors. And a plurality of LC elements in which capacitors between them are formed in a distributed constant, wherein one of the two inductor conductors is used as a signal input / output path in the plurality of LC elements. At the same time, one of the inductors used as the signal input / output path is connected in series with each other, and the output of the inverting amplifier is fed back to the input side through the series connection circuit, and further functions as the signal input / output path. Not connect one end side of the other inductor to a given potential side, electrically open the other end side, and operate the plurality of LC elements as a resonance circuit to make them positive. A sine wave oscillating circuit that oscillates a chord wave, wherein the LC element is formed on one surface side of the semiconductor substrate, and has a spiral-shaped first electrode that forms a gate in a MOS structure, and the spiral-shaped first electrode. An insulating layer formed between the first electrode and the semiconductor substrate, and a spiral-shaped second formed on the other surface side of the semiconductor substrate at a position substantially facing the first electrode. Electrode and first and second electrodes formed in the semiconductor substrate near both ends of a channel formed corresponding to the first electrode having a spiral shape and functioning as a source and a drain.
And a channel formed corresponding to the spiral-shaped first electrode and the second electrode respectively function as the two inductor conductors, and the channel is provided with the signal input. A sine wave oscillation circuit characterized by being used as an output path.
を行う反転増幅器と、 半導体基板上にほぼ並行して形成された2本のインダク
タ導体を有し、これら2本のインダクタ導体による2本
のインダクタとそれらの間のキャパシタとが分布定数的
に形成された複数のLC素子と、 を含み、 前記複数のLC素子は、 前記2本のインダクタ導体のいずれか一方が信号入出力
路として使用されるとともに、この信号入出力路として
使用されるいずれか一方のインダクタを互いに直列接続
し、この直列接続回路を介して前記反転増幅器の出力を
入力側に帰還させ、 更に、前記信号入出力路として機能しない他方のインダ
クタの一端側を所与の電位側に接続し、他端側を電気的
に開放し、 前記複数のLC素子を共振回路として作用させることに
より正弦波発振を行う正弦波発振回路であって、 前記LC素子は、 前記半導体基板の一方の面側に形成され、MOS構造に
おけるゲートを形成する渦巻き形状の第1の電極と、 渦巻き形状の前記第1の電極と前記半導体基板との間に
形成された絶縁層と、 前記半導体基板の他方の面側に形成され、前記第1の電
極とほぼ対向する位置に形成された渦巻き形状の第2の
電極と、 前記半導体基板内にあって、渦巻き形状の前記第1の電
極に対応して形成されるチャネルの一方端付近に形成さ
れてソースあるいはドレインとして機能する第1の拡散
領域と、 を備え、渦巻き形状の前記第1の電極に対応して形成さ
れるチャネルと前記第2の電極のそれぞれが前記2本の
インダクタ導体として機能するとともに、前記第2の電
極を前記信号入出力路として使用することを特徴とする
正弦波発振回路。17. An inverting amplifier for amplifying an input signal and performing phase inversion, and two inductor conductors formed substantially in parallel on a semiconductor substrate, and two inductors formed by these two inductor conductors. And a plurality of LC elements in which capacitors between them are formed in a distributed constant, wherein one of the two inductor conductors is used as a signal input / output path in the plurality of LC elements. At the same time, one of the inductors used as the signal input / output path is connected in series with each other, and the output of the inverting amplifier is fed back to the input side through the series connection circuit, and further functions as the signal input / output path. Not connect one end side of the other inductor to a given potential side, electrically open the other end side, and operate the plurality of LC elements as a resonance circuit to make them positive. A sine wave oscillating circuit that oscillates a chord wave, wherein the LC element is formed on one surface side of the semiconductor substrate, and has a spiral-shaped first electrode that forms a gate in a MOS structure, and the spiral-shaped first electrode. An insulating layer formed between the first electrode and the semiconductor substrate, and a spiral-shaped second formed on the other surface side of the semiconductor substrate at a position substantially facing the first electrode. And a first diffusion region in the semiconductor substrate, which is formed near one end of a channel formed corresponding to the spiral-shaped first electrode and functions as a source or a drain. A channel formed corresponding to the spiral-shaped first electrode and the second electrode each function as the two inductor conductors, and the second electrode serves as the signal input / output path. Sine wave oscillator circuit, characterized in that it uses.
を行う反転増幅器と、 半導体基板上にほぼ並行して形成された2本のインダク
タ導体を有し、これら2本のインダクタ導体による2本
のインダクタとそれらの間のキャパシタとが分布定数的
に形成された複数のLC素子と、 を含み、 前記複数のLC素子は、 前記2本のインダクタ導体のいずれか一方が信号入出力
路として使用されるとともに、この信号入出力路として
使用されるいずれか一方のインダクタを互いに直列接続
し、この直列接続回路を介して前記反転増幅器の出力を
入力側に帰還させ、 更に、前記信号入出力路として機能しない他方のインダ
クタの一端側を所与の電位側に接続し、他端側を電気的
に開放し、 前記複数のLC素子を共振回路として作用させることに
より正弦波発振を行う正弦波発振回路であって、 前記LC素子は、 前記半導体基板の一方の面側に形成され、MOS構造に
おけるゲートを形成する蛇行形状の第1の電極と、 蛇行形状の前記第1の電極と前記半導体基板との間に形
成された絶縁層と、 前記半導体基板の他方の面側に形成され、前記第1の電
極とほぼ対向する位置に形成された蛇行形状の第2の電
極と、 前記半導体基板内にあって、蛇行形状の前記第1の電極
に対応して形成されるチャネルの両端付近に形成されて
ソースおよびドレインとして機能する第1および第2の
拡散領域と、 を備え、蛇行形状の前記第1の電極に対応して形成され
るチャネルと前記第2の電極のそれぞれが前記2本のイ
ンダクタ導体として機能するとともに、前記チャネルを
信号入出力路として使用することを特徴とする正弦波発
振回路。18. An inverting amplifier for amplifying an input signal and performing phase inversion, and two inductor conductors formed substantially in parallel on a semiconductor substrate, and two inductors formed by these two inductor conductors. And a plurality of LC elements in which capacitors between them are formed in a distributed constant, wherein one of the two inductor conductors is used as a signal input / output path in the plurality of LC elements. At the same time, one of the inductors used as the signal input / output path is connected in series with each other, and the output of the inverting amplifier is fed back to the input side through the series connection circuit, and further functions as the signal input / output path. Not connect one end side of the other inductor to a given potential side, electrically open the other end side, and operate the plurality of LC elements as a resonance circuit to make them positive. A sine wave oscillating circuit for oscillating a chord wave, wherein the LC element is formed on one surface side of the semiconductor substrate and has a meandering first electrode forming a gate in a MOS structure, and the meandering shape of the first electrode. An insulating layer formed between the first electrode and the semiconductor substrate, and a meandering second formed on the other surface side of the semiconductor substrate at a position substantially facing the first electrode. Electrode, and first and second diffusion regions formed in the semiconductor substrate near both ends of a channel formed corresponding to the meandering first electrode and functioning as a source and a drain. , And a channel formed corresponding to the first electrode having a meandering shape and the second electrode each function as the two inductor conductors, and use the channel as a signal input / output path. Sine wave oscillator circuit, wherein the door.
を行う反転増幅器と、 半導体基板上にほぼ並行して形成された2本のインダク
タ導体を有し、これら2本のインダクタ導体による2本
のインダクタとそれらの間のキャパシタとが分布定数的
に形成された複数のLC素子と、 を含み、 前記複数のLC素子は、 前記2本のインダクタ導体のいずれか一方が信号入出力
路として使用されるとともに、この信号入出力路として
使用されるいずれか一方のインダクタを互いに直列接続
し、この直列接続回路を介して前記反転増幅器の出力を
入力側に帰還させ、 更に、前記信号入出力路として機能しない他方のインダ
クタの一端側を所与の電位側に接続し、他端側を電気的
に開放し、 前記複数のLC素子を共振回路として作用させることに
より正弦波発振を行う正弦波発振回路であって、 前記LC素子は、 前記半導体基板の一方の面側に形成され、MOS構造に
おけるゲートを形成する蛇行形状の第1の電極と、 蛇行形状の前記第1の電極と前記半導体基板との間に形
成された絶縁層と、 前記半導体基板の他方の面側に形成され、前記第1の電
極とほぼ対向する位置に形成された蛇行形状の第2の電
極と、 前記半導体基板内にあって、蛇行形状の前記第1の電極
に対応して形成されるチャネルの一方端付近に形成され
てソースあるいはドレインとして機能する第1の拡散領
域と、 を備え、蛇行形状の前記第1の電極に対応して形成され
るチャネルと前記第2の電極のそれぞれが前記2本のイ
ンダクタ導体として機能するとともに、前記第2の電極
を信号入出力路として使用することを特徴とする正弦波
発振回路。19. An inverting amplifier for amplifying an input signal and performing phase inversion, and two inductor conductors formed substantially in parallel on a semiconductor substrate, and two inductors formed by these two inductor conductors. And a plurality of LC elements in which capacitors between them are formed in a distributed constant, wherein one of the two inductor conductors is used as a signal input / output path in the plurality of LC elements. At the same time, one of the inductors used as the signal input / output path is connected in series with each other, and the output of the inverting amplifier is fed back to the input side through the series connection circuit, and further functions as the signal input / output path. Not connect one end side of the other inductor to a given potential side, electrically open the other end side, and operate the plurality of LC elements as a resonance circuit to make them positive. A sine wave oscillating circuit for oscillating a chord wave, wherein the LC element is formed on one surface side of the semiconductor substrate, and has a meandering first electrode forming a gate in a MOS structure; An insulating layer formed between the first electrode and the semiconductor substrate, and a meandering second formed on the other surface side of the semiconductor substrate at a position substantially facing the first electrode. And a first diffusion region in the semiconductor substrate, which is formed near one end of a channel formed corresponding to the meandering first electrode and functions as a source or a drain. A channel formed corresponding to the first electrode having a meandering shape and the second electrode function as the two inductor conductors, and the second electrode is used as a signal input / output path. What to do Sine wave oscillator circuit, characterized.
れる位置の少なくとも一部に予めキャリアを注入すると
ともに、前記渦巻き形状あるいは前記蛇行形状の電極に
対して前記チャネルの長さを長くあるいは短く設定する
ことにより、渦巻き形状あるいは蛇行形状の前記電極と
前記チャネルとを部分的に対向させることを特徴とする
正弦波発振回路。20. The carrier according to any one of claims 8 to 11, wherein carriers are previously injected into at least a part of a position near the surface of the semiconductor substrate where the channel is formed, and the spiral shape or the meandering shape is formed. A sinusoidal oscillation circuit, wherein the spiral or meandering electrode and the channel are partially opposed to each other by setting the length of the channel longer or shorter than the electrode.
て、 前記第1および第2の電極のいずれか一方の長さを他方
に比べて短く形成することにより、渦巻き形状あるいは
蛇行形状の前記第2の電極と前記チャネルとを部分的に
対向させることを特徴とする正弦波発振回路。21. The spiral or meandering shape of the second electrode according to claim 12, wherein the length of one of the first and second electrodes is shorter than that of the other. A sine wave oscillator circuit characterized in that the electrode and the channel are partially opposed to each other.
いて、 前記半導体基板表面近傍であって前記チャネルが形成さ
れる位置に、予めキャリアを注入することを特徴とする
LC素子。22. The LC element according to claim 8, wherein carriers are previously injected into a position near the surface of the semiconductor substrate where the channel is formed.
1,22のいずれかにおいて、 前記第1の電極に対応して形成される前記チャネルを前
記他方のインダクタとして使用する場合において、前記
第1の電極を複数に分割することにより前記第1の電極
に対応して形成される前記チャネルを複数に分割し、各
分割チャネルの一方端近傍に形成された前記拡散領域同
士を前記複数のLC素子相互間で接続し、他端側近傍に
形成された拡散領域は電気的に開放することを特徴とす
る正弦波発振回路。23. Claims 13, 15, 17, 19, 2
1 or 22, in the case where the channel formed corresponding to the first electrode is used as the other inductor, the first electrode is divided into a plurality of the first electrodes. The plurality of LC elements are connected to each other and the diffusion regions formed near one end of each divided channel are connected to each other, and the channel formed corresponding to A sine wave oscillator circuit characterized by electrically opening the diffusion region.
1,22のいずれかにおいて、 前記第2の電極を前記他方のインダクタとして使用する
場合において、前記第2の電極を複数に分割し、各分割
電極片の一方端近傍同士を前記複数のLC素子相互間で
接続し、他端側を電気的に開放することを特徴とする正
弦波発振回路。24. The method according to claim 12, 14, 16, 18, or 2.
1 or 22, in the case where the second electrode is used as the other inductor, the second electrode is divided into a plurality of pieces, and one end vicinity of each divided electrode piece is provided with the plurality of LC elements. A sine wave oscillating circuit characterized by being connected to each other and electrically opening the other ends.
することにより、前記チャネルが有する抵抗値を可変に
制御することを特徴とする正弦波発振回路。25. The sinusoidal wave according to claim 8, wherein a resistance value of the channel is variably controlled by changing a gate voltage applied to an electrode forming the gate. Oscillator circuit.
振周波数の切り替えを行うことを特徴とする正弦波発振
回路。26. The sine wave oscillation circuit according to claim 1, wherein the oscillation frequency is switched by changing the operating power supply voltage of the inverting amplifier.
て前記周波数調整用キャパシタあるいは前記バリキャッ
プを共通する前記半導体基板上に一体形成することを特
徴とする正弦波発振回路。27. In any one of claims 1 to 26, the LC element and the inverting amplifier, or in addition to these, the frequency adjusting capacitor or the varicap is integrally formed on the common semiconductor substrate. Characteristic sine wave oscillator circuit.
の2本の前記他方のインダクタの一端側間を周波数調整
用キャパシタを介して接続したことを特徴とする正弦波
発振回路。28. The frequency adjusting device according to any one of claims 1 to 27, wherein the plurality of LC elements are two, and the two inductors of the two LC elements are arranged between one ends of the other inductor. A sine wave oscillation circuit characterized by being connected via a capacitor.
の2本の前記他方のインダクタの一端側間をバリキャッ
プを介して接続したことを特徴とする正弦波発振回路。29. In any one of claims 1 to 27, the plurality of LC elements are two, and a varicap is provided between one end sides of two inductors of the two LC elements. A sine wave oscillating circuit characterized by being connected through.
とを特徴とする正弦波発振回路。30. The sine wave oscillation circuit according to claim 1, wherein the inverting amplifier is composed of an inverter logic circuit.
回路により構成することを特徴とする正弦波発振回路。31. The sine wave oscillation circuit according to claim 1, wherein the inverting amplifier is constituted by a grounded source circuit or a grounded emitter circuit.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13507894A JP3522334B2 (en) | 1994-05-25 | 1994-05-25 | Sine wave oscillation circuit |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13507894A JP3522334B2 (en) | 1994-05-25 | 1994-05-25 | Sine wave oscillation circuit |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07321553A JPH07321553A (en) | 1995-12-08 |
| JP3522334B2 true JP3522334B2 (en) | 2004-04-26 |
Family
ID=15143330
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP13507894A Expired - Fee Related JP3522334B2 (en) | 1994-05-25 | 1994-05-25 | Sine wave oscillation circuit |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3522334B2 (en) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4613425B2 (en) * | 2001-02-06 | 2011-01-19 | パナソニック株式会社 | Heating coil for induction heating device |
Family Cites Families (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS4411699Y1 (en) * | 1966-05-07 | 1969-05-15 | ||
| JP2999494B2 (en) * | 1990-01-17 | 2000-01-17 | 毅 池田 | Laminated LC noise filter and method of manufacturing the same |
| JP2959787B2 (en) * | 1990-01-20 | 1999-10-06 | 毅 池田 | Laminated LC noise filter and manufacturing method thereof |
| JPH04179306A (en) * | 1990-11-14 | 1992-06-26 | Canon Inc | Voltage controlled oscillation circuit |
| JPH04196804A (en) * | 1990-11-28 | 1992-07-16 | Narumi China Corp | Lc filter |
| JP2969024B2 (en) * | 1992-06-25 | 1999-11-02 | 毅 池田 | Noise filter |
| JP2860211B2 (en) * | 1992-06-29 | 1999-02-24 | 毅 池田 | Noise filter |
| JP2969025B2 (en) * | 1992-06-29 | 1999-11-02 | 毅 池田 | Noise filter |
| JPH06152300A (en) * | 1992-11-10 | 1994-05-31 | Tokin Corp | Multilayer EMI filter |
| JPH07303009A (en) * | 1994-04-28 | 1995-11-14 | Takeshi Ikeda | Sine wave oscillation circuit |
-
1994
- 1994-05-25 JP JP13507894A patent/JP3522334B2/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH07321553A (en) | 1995-12-08 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US6667506B1 (en) | Variable capacitor with programmability | |
| US5892425A (en) | Interwound center-tapped spiral inductor | |
| JP4704965B2 (en) | Integrated circuit with inductor in multilayer conductive layer | |
| KR100582796B1 (en) | Oscillator circuit and l load differential circuit achieving a wide oscillation frequency range and low phase noise characteristics | |
| US8390386B2 (en) | Variable inductor | |
| US20050052272A1 (en) | Inductive component | |
| JP5767495B2 (en) | Variable inductor and semiconductor device using the same | |
| US9865392B2 (en) | Solenoidal series stacked multipath inductor | |
| JP2005006153A (en) | Voltage controlled oscillator | |
| US20050184357A1 (en) | Semiconductor element, manufacturing method thereof, and high frequency integrated circuit using the semiconductor element | |
| WO2004079828A1 (en) | Mos variable capacitive device | |
| US5846845A (en) | LC element manufacturing method | |
| JP2002151953A (en) | Frequency switching device for voltage controlled oscillator | |
| JP3512472B2 (en) | Sine wave oscillation circuit | |
| JPH07142258A (en) | Inductance-variable element | |
| JP3522334B2 (en) | Sine wave oscillation circuit | |
| JP3482004B2 (en) | Sine wave oscillation circuit | |
| JP4511223B2 (en) | Voltage controlled oscillator integrated circuit | |
| US7701036B2 (en) | Inductor with plural coil layers | |
| JPH0845744A (en) | Variable inductance element | |
| JP3450443B2 (en) | Sine wave oscillation circuit | |
| JP3497221B2 (en) | LC element, semiconductor device and method of manufacturing LC element | |
| JP2001274330A (en) | Semiconductor device | |
| JP3450408B2 (en) | LC composite element | |
| JP3442841B2 (en) | LC element and semiconductor device |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20031224 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20040105 |
|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20040203 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20040204 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |