[發明專利]基準電壓產生裝置

有效

• 申請號: 201310050845.7
• 申請日: 2013-02-08
• 公開（公告）號: CN103246309B
• 公開（公告）日: 2017-07-18
• 發明（設計）人: 吉野英生;小山內潤;橋谷雅幸;廣瀨嘉胤
• 申請（專利權）人: 精工半導體有限公司
• 主分類號: G05F1/567
• 分類號: G05F1/567
• 代理公司: 北京三友知識產權代理有限公司11127
• 代理人: 李輝,黃綸偉

技術領域

本發明涉及在半導體集成電路內產生基準電壓的基準電壓產生裝置。

背景技術

采用圖2說明在現有的基準電壓產生裝置中使用的電路。

為了作為電流源發揮功能而連接的耗盡型NMOS晶體管（D型NMOS）10向進行二極管連接的增強型NMOS晶體管（E型NMOS）20流入恒定電流。通過該恒定電流，在E型NMOS20中產生與各個晶體管的閾值電壓以及尺寸相應的基準電壓。這里，在D型NMOS10的柵極中摻雜有N型的雜質，在E型NMOS的柵極中摻雜有P型的雜質（例如，參照專利文獻1（圖2））。

專利文獻1：日本特開昭59-200320號公報

近年來，在電子設備的高精度化方面取得了進步，與此相伴，在各個方面都要求控制該電子設備的IC的高精度化。例如，為了實現IC的電氣特性的高精度化，要求即使溫度發生變化，在IC內部，基準電壓產生裝置也能高精度地產生基準電壓，即基準電壓的溫度特性變得更平坦。

發明內容

本發明是鑒于上述要求而完成的，其課題是提供具有更平坦的溫度特性的基準電壓產生裝置。

本發明為了解決上述課題而采用如下的基準電壓產生裝置，其特征在于，在基準電壓產生裝置中具備：第一導電類型的耗盡型MOS晶體管，其為了作為電流源發揮功能而進行連接并流過恒定電流；以及第一導電類型的增強型MOS晶體管，其進行二極管連接，具有與上述耗盡型MOS晶體管的遷移率大致相同的遷移率，基于上述恒定電流產生基準電壓。

在本發明中，因為第一導電類型的耗盡型NMOS晶體管與第一導電類型的增強型NMOS晶體管的遷移率大致相同，所以它們的溫度特性也大致相同，基準電壓的溫度特性良好。

附圖說明

圖1是示出基準電壓產生裝置的剖面圖的圖。

圖2是示出基準電壓產生裝置的等效電路的圖。

標號說明

10耗盡型NMOS晶體管（D型NMOS）；20增強型NMOS晶體管（E型NMOS）；11、21柵極電極；12、22柵絕緣膜；13、23溝道摻雜區域；14、24源極；15、25漏極；16、26阱；29襯底。

具體實施方式

以下，參照附圖來說明本發明的實施方式。

首先，采用圖1所示的剖面圖來說明基準電壓產生裝置的基本結構。

基準電壓產生裝置具備耗盡型NMOS晶體管（D型NMOS）10以及增強型NMOS晶體管（E型NMOS）20。D型NMOS10的柵極電極11以及源極14與基準電壓產生端子連接，漏極15與電源端子連接。通過進行這樣的連接，D型NMOS10作為電流源發揮作用。E型NMOS20的柵極電極21以及漏極25與基準電壓產生端子連接，源極24與接地端子連接。即，進行二極管連接的E型NMOS20與D型NMOS10串聯連接。因此，等效電路為圖2所示的電路圖，與現有電路等效。

為了形成D型NMOS10，首先在P型的襯底29的表面上形成P型的阱16。然后，在阱16的表面上形成N型的溝道摻雜區域13。接著，在溝道摻雜區域13上形成柵絕緣膜12。然后，在柵絕緣膜12上形成N型的柵極電極11。另外，以隔著柵極電極11以及柵絕緣膜12下面的溝道摻雜區域13的方式，在阱16的表面形成N型的源極14以及N型的漏極15。

D型NMOS10的柵極電極11的極性與源極14、漏極15的極性相同，形成為N型。由此，N型的柵極電極11與P型的阱16的功函數之差較大，施加襯底表面反轉的方向的電場，所以D型NMOS10的閾值電壓降低到D型NMOS10成為耗盡型的程度。此外，由于N型的溝道摻雜區域13，閾值電壓降低，溝道形成在襯底內部，形成埋入溝道。這里，適當控制向柵極電極11以及溝道摻雜區域13的雜質注入，使D型NMOS10成為耗盡型。

為了形成E型NMOS20，首先在P型的襯底29的表面上形成P型的阱26。然后，在阱26的表面上形成N型的溝道摻雜區域23。接著，在溝道摻雜區域23上形成柵絕緣膜22。然后，在柵絕緣膜22上形成P型的柵極電極21。另外，以隔著柵極電極21以及柵絕緣膜22下面的溝道摻雜區域23的方式，在阱26的表面形成N型的源極24以及N型的漏極25。