JP2000323925A - Temperature compensation type crystal oscillator - Google Patents

Temperature compensation type crystal oscillator

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JP2000323925A
JP2000323925A JP11128851A JP12885199A JP2000323925A JP 2000323925 A JP2000323925 A JP 2000323925A JP 11128851 A JP11128851 A JP 11128851A JP 12885199 A JP12885199 A JP 12885199A JP 2000323925 A JP2000323925 A JP 2000323925A
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Japan
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conductivity type
diffusion region
electrode
concentration diffusion
low
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JP11128851A
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Japanese (ja)
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Yasuhiro Sakurai
保宏 桜井
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Citizen Watch Co Ltd
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To prevent a phase noise characteristic from being deteriorated even if an oscillator is installed on a semiconductor integrated circuit. SOLUTION: A first conductivity type diffused region 35 of high concentration is installed in a second conductivity type diffused region 15 of low concentration in a first electrode. Thus, the fluctuation of the potential of the first electrode is synchronized with the fluctuation of a power, the fluctuation of the capacitance of a frequency component different from a crystal oscillation frequency is removed and the deterioration of the phase noise characteristic is prevented.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、携帯電話機などの
通信機器に搭載用の温度補償型水晶発振器の構成に関す
るものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a structure of a temperature-compensated crystal oscillator mounted on a communication device such as a portable telephone.

【0002】[0002]

【従来の技術】通信機器に搭載用の温度補償型水晶発振
器とは、10MHz帯のATカット水晶振動子を振動源
として、これに何らかの周波数調整回路を用いて温度補
償回路を構成し、ATカット水晶振動子の3次曲線の温
度特性を打ち消すことにより発振周波数を安定化させる
ものである。
2. Description of the Related Art A temperature-compensated crystal oscillator to be mounted on a communication device is constituted by using a 10 MHz band AT-cut crystal oscillator as a vibration source and using a frequency adjusting circuit to form a temperature-compensation circuit. The oscillation frequency is stabilized by canceling out the temperature characteristic of the cubic curve of the crystal resonator.

【0003】これまでの温度補償型水晶発振器は、数多
くのディスクリート部品で構成する直接補償方式のアナ
ログ温度補償型水晶発振器が主であった。しかしなが
ら、小型化や軽量化および温度補償範囲の拡大という要
求に応じられないため、最近では水晶振動子以外の回路
部品を、1チップの半導体集積回路に搭載するという間
接補償方式の温度補償型水晶発振器が主流になりつつあ
る。
Conventional temperature-compensated crystal oscillators have been mainly analog-compensated crystal temperature-compensated crystal oscillators of the direct compensation system composed of many discrete components. However, since it is not possible to meet the demands for miniaturization, weight reduction, and expansion of the temperature compensation range, recently, a temperature compensation type crystal of an indirect compensation type in which circuit components other than the crystal oscillator are mounted on a one-chip semiconductor integrated circuit. Oscillators are becoming mainstream.

【0004】間接補償方式の温度補償型水晶発振器は、
水晶発振回路と、温度補償信号発生回路と、温度補償信
号発生回路の制御下にあって水晶発振回路に接続する可
変容量回路とから構成される。
A temperature-compensated crystal oscillator of the indirect compensation type is:
It comprises a crystal oscillation circuit, a temperature compensation signal generation circuit, and a variable capacitance circuit under control of the temperature compensation signal generation circuit and connected to the crystal oscillation circuit.

【0005】可変容量回路は、少なくとも1つの可変容
量素子を使用して構成され、従来の構成の1つの例を図
4に示す。
[0005] The variable capacitance circuit is configured using at least one variable capacitance element, and one example of a conventional configuration is shown in FIG.

【0006】図4の回路図に示すように、直流信号遮断
用の固定容量7と、可変容量9とを直列に接続し、可変
容量9の他端子を電源などの任意の電位に接続する。
As shown in the circuit diagram of FIG. 4, a fixed capacitor 7 for blocking a DC signal and a variable capacitor 9 are connected in series, and the other terminal of the variable capacitor 9 is connected to an arbitrary potential such as a power supply.

【0007】そして、固定容量7と可変容量9との接続
点に、入力抵抗11を接続する。可変容量9の制御信号
は、この入力抵抗11を介して印加される。
Then, an input resistor 11 is connected to a connection point between the fixed capacitance 7 and the variable capacitance 9. The control signal for the variable capacitor 9 is applied via the input resistor 11.

【0008】入力抵抗11は交流信号を遮断する役目を
果たすものであり、もし制御信号を発生する回路の出力
インピーダンスが充分高ければ、入力抵抗11を省略す
る場合もある。
The input resistor 11 serves to cut off an AC signal. If the output impedance of a circuit for generating a control signal is sufficiently high, the input resistor 11 may be omitted.

【0009】また、可変容量9の接続先は、一方の端子
を電源に接続した固定容量の他方の端子の場合もある。
The connection destination of the variable capacitor 9 may be the other terminal of the fixed capacitor having one terminal connected to a power supply.

【0010】図4に示すような可変容量回路を半導体集
積回路に搭載する場合は、可変容量9は可変容量ダイオ
ードやMOS型コンデンサなどで構成し、固定容量7は
2層の多結晶シリコン膜などで構成するのが一般的であ
る。
When a variable capacitance circuit as shown in FIG. 4 is mounted on a semiconductor integrated circuit, the variable capacitance 9 is composed of a variable capacitance diode or a MOS type capacitor, and the fixed capacitance 7 is a two-layer polycrystalline silicon film. In general, it is composed of

【0011】このうち可変容量ダイオードは、pn接合
を順方向にバイアスしてはならないので、2つの電極の
電位関係に制約ができ、MOS型コンデンサに比べて容
量変化率の面で不利である。そこで、周波数可変幅が広
く、温度補償範囲の拡大が可能なMOS型コンデンサの
搭載が有利である。
Among these, the variable capacitance diode must not bias the pn junction in the forward direction, so that the potential relationship between the two electrodes can be restricted, which is disadvantageous in terms of the capacitance change rate as compared with the MOS type capacitor. Therefore, it is advantageous to mount a MOS capacitor having a wide frequency variable width and capable of expanding the temperature compensation range.

【0012】このようにして構成した温度補償型水晶発
振器の1つの例を図5に示す。
FIG. 5 shows an example of the temperature-compensated crystal oscillator constructed as described above.

【0013】図5は、温度補償型水晶発振器の構成を示
すブロック図であり、そのうち可変容量回路について
は、半導体集積回路の断面図を示している。ただし、こ
の断面図において、煩雑になるのを避けるために、金属
配線膜や保護膜などは図示を省略している。
FIG. 5 is a block diagram showing the configuration of a temperature-compensated crystal oscillator. Of the variable capacitance circuits, a sectional view of a semiconductor integrated circuit is shown. However, in this cross-sectional view, a metal wiring film, a protective film, and the like are not shown to avoid complication.

【0014】図5に示すように、水晶発振回路1に、温
度補償信号発生回路3の制御下にある可変容量回路5が
接続する。
As shown in FIG. 5, a variable capacitance circuit 5 under the control of a temperature compensation signal generation circuit 3 is connected to the crystal oscillation circuit 1.

【0015】可変容量回路5は、3つの素子から構成さ
れる。
The variable capacitance circuit 5 is composed of three elements.

【0016】まず第1導電形の半導体基板13の表面
に、第1の電極の第2導電形の低濃度の拡散領域15
と、第1の電極の第2導電形の高濃度の拡散領域17
と、ゲート絶縁膜19と、第2の電極21とからなるM
OS型コンデンサを、図4に示す可変容量9として構成
する。
First, a low-concentration diffusion region 15 of the second conductivity type of the first electrode is formed on the surface of the semiconductor substrate 13 of the first conductivity type.
And a high concentration diffusion region 17 of the second conductivity type of the first electrode
Consisting of a gate insulating film 19 and a second electrode 21
The OS type capacitor is configured as the variable capacitor 9 shown in FIG.

【0017】またさらに、フィールド酸化膜23の上
に、第4の電極25と、層間絶縁膜27と、第3の電極
29とからなるコンデンサを、図4に示す固定容量7と
して構成する。
Further, a capacitor including the fourth electrode 25, the interlayer insulating film 27, and the third electrode 29 is formed on the field oxide film 23 as the fixed capacitor 7 shown in FIG.

【0018】さらに、フィールド酸化膜23の上に、適
度な濃度の不純物を含む多結晶シリコン膜からなる入力
抵抗11を構成する。
Further, on the field oxide film 23, an input resistor 11 made of a polycrystalline silicon film containing an appropriate concentration of impurities is formed.

【0019】第2の電極21と第4の電極25と入力抵
抗11とは、金属配線膜などで接続されるが、図5では
電気回路的な結線として示している。
The second electrode 21, the fourth electrode 25, and the input resistor 11 are connected by a metal wiring film or the like, but are shown in FIG. 5 as an electric circuit connection.

【0020】なお、第2の電極21と第4の電極25と
入力抵抗11とは、同一の多結晶シリコン膜を出発材料
とし、不純物の種類や濃度を変更するだけでそれぞれを
形成することもある。あるいは、第3の電極29と入力
抵抗11とを、同一の多結晶シリコン膜から形成する場
合もある。
The second electrode 21, the fourth electrode 25, and the input resistor 11 can be formed by using the same polycrystalline silicon film as a starting material and changing the type and concentration of impurities. is there. Alternatively, the third electrode 29 and the input resistor 11 may be formed from the same polycrystalline silicon film.

【0021】あるいはまた、第2の電極21や第4の電
極25などを、高融点金属ポリサイド膜などで形成する
こともある。
Alternatively, the second electrode 21 and the fourth electrode 25 may be formed of a refractory metal polycide film or the like.

【0022】いずれの場合であっても、図4に示す可変
容量回路を、発振回路などとともに1チップの半導体集
積回路に搭載して温度補償型水晶発振器を構成すること
は困難ではない。
In any case, it is not difficult to form a temperature-compensated crystal oscillator by mounting the variable capacitance circuit shown in FIG. 4 together with an oscillation circuit on a one-chip semiconductor integrated circuit.

【0023】[0023]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、1チッ
プの半導体集積回路に搭載した温度補償型水晶発振器に
おいては、ディスクリート部品で構成した温度補償型水
晶発振器に比べて、位相ノイズ特性が悪くなるという課
題がある。
However, in a temperature-compensated crystal oscillator mounted on a one-chip semiconductor integrated circuit, the phase noise characteristic is deteriorated as compared with a temperature-compensated crystal oscillator composed of discrete components. There is.

【0024】〔発明の目的〕本発明の目的は、半導体集
積回路に搭載しても位相ノイズ特性が悪化しない温度補
償型水晶発振器を提供することである。
It is an object of the present invention to provide a temperature-compensated crystal oscillator that does not degrade phase noise characteristics even when mounted on a semiconductor integrated circuit.

【0025】[0025]

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、本発明による温度補償型水晶発振器の構成は、下記
の通りとする。
In order to achieve the above object, the structure of a temperature compensated crystal oscillator according to the present invention is as follows.

【0026】すなわち本発明による温度補償型水晶発振
器の構成は、水晶発振回路と、温度補償信号発生回路
と、水晶発振回路に接続し、温度補償信号発生回路の制
御下にある可変容量回路とを備える温度補償型水晶発振
器であり、可変容量回路は、第1導電形の半導体基板表
面の第2導電形の低濃度の拡散領域と、この拡散領域内
の第2導電形の高濃度の拡散領域とからなる第1の電極
と、第1の電極の低濃度部分に絶縁膜を挟んで対向し、
金属膜または高濃度の不純物を含む半導体膜からなる第
2の電極とを備えるMOS型コンデンサを可変容量素子
とし、第1の電極の第2導電形の低濃度の拡散領域内に
第1導電形の高濃度の拡散領域を有することを特徴とす
る。
That is, the structure of the temperature compensated crystal oscillator according to the present invention comprises a crystal oscillation circuit, a temperature compensation signal generation circuit, and a variable capacitance circuit connected to the crystal oscillation circuit and under the control of the temperature compensation signal generation circuit. The variable capacitance circuit comprises a low-concentration diffusion region of a second conductivity type on a surface of a semiconductor substrate of a first conductivity type, and a high-concentration diffusion region of a second conductivity type in the diffusion region. A first electrode consisting of: and a low-concentration portion of the first electrode with an insulating film interposed therebetween;
A MOS capacitor including a metal film or a second electrode made of a semiconductor film containing a high concentration of impurities is a variable capacitance element, and a first conductivity type is formed in a low concentration diffusion region of the second conductivity type of the first electrode. Characterized by having a high concentration diffusion region.

【0027】そして、この温度補償型水晶発振器におい
て、第2導電形の低濃度の拡散領域内の第1導電形の高
濃度の拡散領域は、第2導電形の高濃度の拡散領域から
離れていることを特徴とする。
In this temperature-compensated crystal oscillator, the high-concentration diffusion region of the first conductivity type in the low-concentration diffusion region of the second conductivity type is separated from the high-concentration diffusion region of the second conductivity type. It is characterized by being.

【0028】さらにまた、この温度補償型水晶発振器に
おいて、第2導電形の低濃度の拡散領域内の第1導電形
の高濃度の拡散領域は、第2導電形の低濃度の拡散領域
表面の中央付近にあることを特徴とする。
Further, in this temperature-compensated crystal oscillator, the high-concentration diffusion region of the first conductivity type in the low-concentration diffusion region of the second conductivity type is formed on the surface of the low-concentration diffusion region of the second conductivity type. It is characterized by being near the center.

【0029】〔作用〕MOS型コンデンサの容量値が可
変となるためには、第2の電極からの電界により、半導
体基板側の第1の電極表面の空乏層幅が変化することが
必要であり、金属配線との接続部分以外の不純物濃度は
低くなければならない。したがって、第1の電極の大部
分は抵抗が高くなっている。
[Operation] In order for the capacitance of the MOS capacitor to be variable, the width of the depletion layer on the surface of the first electrode on the semiconductor substrate side must be changed by the electric field from the second electrode. In addition, the impurity concentration other than the connection portion with the metal wiring must be low. Therefore, most of the first electrodes have a high resistance.

【0030】また、第1の電極には、外部周波数制御信
号などの任意の信号を与えることがあるので、電源電位
である周囲の半導体基板から電気的に分離する必要があ
り、通常はpn接合による素子分離が採用されている。
したがって、第1の電極と周囲の半導体基板とのあいだ
には、接合容量が存在する。
Since an arbitrary signal such as an external frequency control signal may be applied to the first electrode, it is necessary to electrically separate the first electrode from a surrounding semiconductor substrate which is a power supply potential. Is employed.
Therefore, a junction capacitance exists between the first electrode and the surrounding semiconductor substrate.

【0031】このような接合容量や電極抵抗を考慮すれ
ば、図5に示す従来の可変容量回路の実際上の回路図
は、図6に示すようなものである。
Considering such junction capacitance and electrode resistance, the actual circuit diagram of the conventional variable capacitance circuit shown in FIG. 5 is as shown in FIG.

【0032】図6に示すように、可変容量9と任意の電
位との間に電極抵抗33が接続し、可変容量9と電源と
の間に接合容量31が接続している。
As shown in FIG. 6, an electrode resistor 33 is connected between the variable capacitor 9 and an arbitrary potential, and a junction capacitor 31 is connected between the variable capacitor 9 and a power supply.

【0033】接合容量31の接続先の電源は、水晶発振
回路の影響を受けて脈動しており、その電位の揺らぎが
接合容量31を通して可変容量9の第1の電極に伝達す
る。電極抵抗33があるため、この電位の揺らぎを抑え
ることができず、第1の電極の電位も脈動する。
The power supply to which the junction capacitor 31 is connected is pulsating under the influence of the crystal oscillation circuit, and fluctuations in its potential are transmitted to the first electrode of the variable capacitor 9 through the junction capacitor 31. Because of the electrode resistance 33, this fluctuation of the potential cannot be suppressed, and the potential of the first electrode also pulsates.

【0034】この第1の電極の電位の脈動が、電源の脈
動に同調しているならば、水晶発振周波数以外の周波数
成分が存在しないので、水晶発振周波数に変調を与える
ことはない。
If the pulsation of the potential of the first electrode is synchronized with the pulsation of the power supply, there is no frequency component other than the crystal oscillation frequency, so that no modulation is applied to the crystal oscillation frequency.

【0035】しかし、従来の可変容量9においては、第
1の電極の電位の脈動が水晶発振周波数に追随できない
ため、第1の電極には水晶発振周波数とは異なる周波数
成分の揺らぎが重畳してしまう。
However, in the conventional variable capacitor 9, since the pulsation of the potential of the first electrode cannot follow the crystal oscillation frequency, the fluctuation of the frequency component different from the crystal oscillation frequency is superimposed on the first electrode. I will.

【0036】MOS型コンデンサの容量値は、第1の電
極と第2の電極との電位差で決まるから、この電位の揺
らぎによって水晶発振周波数とは異なる周波数成分の容
量値の揺らぎが発生し、これが水晶発振周波数に変調を
与える。この変調が位相ノイズ特性の悪化として観測さ
れるのである。
Since the capacitance value of the MOS type capacitor is determined by the potential difference between the first electrode and the second electrode, the fluctuation of this potential causes fluctuation of the capacitance value of a frequency component different from the crystal oscillation frequency. Modulates the crystal oscillation frequency. This modulation is observed as deterioration of the phase noise characteristic.

【0037】そこで、位相ノイズ特性の悪化を防止する
ためには、接合容量31や電極抵抗33が存在しないよ
うな構成にするか、あるいは接合容量31や電極抵抗3
3が存在したとしても影響がないような工夫を設けるか
である。前者の方法は物理的に困難なので、本発明では
後者の方法を採用している。
Therefore, in order to prevent the phase noise characteristic from deteriorating, a configuration in which the junction capacitance 31 and the electrode resistance 33 do not exist, or a configuration in which the junction capacitance 31 and the electrode resistance
3 is to provide an ingenuity so that there is no effect even if 3 exists. Since the former method is physically difficult, the present invention employs the latter method.

【0038】本発明の最大の特徴は、第1の電極の第2
導電形の低濃度の拡散領域内に、第1導電形の高濃度の
拡散領域を設けることである。
The most important feature of the present invention is that the second electrode of the first electrode
A high-concentration diffusion region of the first conductivity type is provided in a low-concentration diffusion region of the conductivity type.

【0039】第1の電極の電位の揺らぎは、別の視点で
見れば、多数キャリアの発生と少数キャリアの発生とを
交互に促進する動作である。
From another viewpoint, the fluctuation of the potential of the first electrode is an operation of alternately promoting the generation of majority carriers and the generation of minority carriers.

【0040】多数キャリアは、文字通り多数存在するの
で、外乱への応答が速い。このために、多数キャリアの
発生を促す外乱には瞬時に応答することができる。
Since the majority carrier is literally present in a large number, the response to the disturbance is fast. For this reason, it is possible to respond instantaneously to a disturbance that encourages the generation of majority carriers.

【0041】一方、少数キャリアの発生の速さは、結晶
欠陥密度などに依存するが、多数キャリアに比べて桁違
いに遅く、通常は1kHz以上の信号には応答できな
い。このため、10MHz帯の水晶発振周波数の外乱に
は追随できず、第1の電極の電位の揺らぎに遅い周波数
成分が重畳してしまうのである。
On the other hand, the generation speed of minority carriers depends on the crystal defect density and the like, but is much slower than that of majority carriers, and usually cannot respond to signals of 1 kHz or more. For this reason, it is impossible to follow the disturbance of the crystal oscillation frequency in the 10 MHz band, and a slow frequency component is superimposed on the fluctuation of the potential of the first electrode.

【0042】そこで、あらかじめ少数キャリアの貯蔵庫
を設けておき、外乱が来たときにはこの貯蔵庫から少数
キャリアを注入することにする。
Therefore, a storage for minority carriers is provided in advance, and when a disturbance occurs, minority carriers are injected from this storage.

【0043】このような機構により、実質的に少数キャ
リアの発生が高速になり、外乱に追随できるようにする
ことができる。この貯蔵庫に相当するものが、すなわち
第1導電形の高濃度の拡散領域である。
With such a mechanism, the generation of minority carriers can be substantially increased at a high speed, and it is possible to follow the disturbance. What corresponds to this storage is a high-concentration diffusion region of the first conductivity type.

【0044】第1導電形の高濃度の拡散領域には、第1
導電形の多数キャリアが多数存在しており、これが第1
の電極の第2導電形の低濃度の拡散領域に少数キャリア
として注入される。
In the high-concentration diffusion region of the first conductivity type,
There are a large number of conductivity type majority carriers,
Are injected as minority carriers into the low-concentration diffusion region of the second conductivity type of the first electrode.

【0045】この注入機構は、MOSトランジスタの動
作と全く同じであり、10MHz帯の外乱よりもはるか
に高速であるから、第1の電極の電位の揺らぎの周波数
は、水晶発振周波数に一致する。このため他の周波数成
分が存在しなくなり、位相ノイズの悪化が防止できる。
This injection mechanism is exactly the same as the operation of the MOS transistor, and is much faster than the disturbance in the 10 MHz band. Therefore, the fluctuation frequency of the potential of the first electrode matches the crystal oscillation frequency. For this reason, other frequency components do not exist, and deterioration of phase noise can be prevented.

【0046】ところで、半導体基板と、第1の電極の低
濃度の拡散領域と、反対導電形の高濃度の拡散領域と
は、構造上は接合型のバイポーラトランジスタと同じで
ある。したがって、可変容量としての動作が阻害されな
いようにするためには、これらがバイポーラトランジス
タとして動作しないようにしなければならない。
The semiconductor substrate, the low concentration diffusion region of the first electrode, and the high concentration diffusion region of the opposite conductivity type are structurally the same as a junction type bipolar transistor. Therefore, in order to prevent the operation as a variable capacitor from being hindered, they must be prevented from operating as a bipolar transistor.

【0047】バイポーラトランジスタとして動作しない
ようにする方法としては、種々考えられるが、最も簡単
な方法は、エミッタとなる反対導電形の高濃度の拡散領
域をフローティングにすること、あるいは反対導電形の
高濃度の拡散領域を第1の電極の低濃度の拡散領域の中
央付近に設けてベース厚を厚くすること、あるいはその
両方を組み合わせることである。
There are various methods for preventing the device from operating as a bipolar transistor. The simplest method is to float a high-concentration diffusion region of the opposite conductivity type serving as an emitter, or to use a high-concentration diffusion region of the opposite conductivity type. A thick diffusion region is provided near the center of the low-concentration diffusion region of the first electrode to increase the base thickness, or a combination of both.

【0048】[0048]

【発明の実施の形態】以下、図面を使用して本発明の温
度補償型水晶発振器における最適な実施形態を説明す
る。まず本発明の第1の実施の形態を説明する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS A preferred embodiment of a temperature compensated crystal oscillator according to the present invention will be described below with reference to the drawings. First, a first embodiment of the present invention will be described.

【0049】図1は、本発明の第1の実施の形態におけ
る温度補償型水晶発振器の構成を示すブロック図であ
り、そのうち可変容量回路については、半導体集積回路
の断面図を示している。ただし、この断面図において、
煩雑になるのを避けるために、金属配線膜や保護膜など
は図示を省略している。
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a temperature-compensated crystal oscillator according to a first embodiment of the present invention. Among them, a variable capacitance circuit is a sectional view of a semiconductor integrated circuit. However, in this sectional view,
In order to avoid complication, illustration of a metal wiring film, a protective film, and the like is omitted.

【0050】〔第1の実施の形態の説明:図1〕図1の
ブロック図に示すように、水晶発振回路1に、温度補償
信号発生回路3の制御下にある可変容量回路5が接続す
る。
[Description of First Embodiment: FIG. 1] As shown in the block diagram of FIG. 1, a variable capacitance circuit 5 under the control of a temperature compensation signal generating circuit 3 is connected to a crystal oscillation circuit 1. .

【0051】可変容量回路5は、3つの素子から構成さ
れる。
The variable capacitance circuit 5 is composed of three elements.

【0052】まず第1導電形の半導体基板13の表面
に、第1の電極の第2導電形の低濃度の拡散領域15
と、第1の電極の第2導電形の高濃度の拡散領域17
と、第1導電形の高濃度の拡散領域35と、ゲート絶縁
膜19と、第2の電極21とからなるMOS型コンデン
サを構成する。このMOS型コンデンサが、図4に示す
可変容量9である。
First, a low concentration diffusion region 15 of the second conductivity type of the first electrode is formed on the surface of the semiconductor substrate 13 of the first conductivity type.
And a high concentration diffusion region 17 of the second conductivity type of the first electrode
, A first conductive type high-concentration diffusion region 35, a gate insulating film 19, and a second electrode 21 to form a MOS capacitor. This MOS capacitor is the variable capacitor 9 shown in FIG.

【0053】また、フィールド酸化膜23の上に、第4
の電極25と、層間絶縁膜27と、第3の電極29とか
らなるコンデンサを構成する。このコンデンサが、図4
に示す固定容量7である。
On the field oxide film 23, a fourth
, An interlayer insulating film 27 and a third electrode 29 constitute a capacitor. This capacitor is shown in FIG.
The fixed capacity 7 shown in FIG.

【0054】さらに、フィールド酸化膜23の上に、適
度な不純物を含む多結晶シリコン膜からなる入力抵抗1
1を構成する。
Further, on the field oxide film 23, an input resistor 1 made of a polycrystalline silicon film containing appropriate impurities is formed.
1.

【0055】第2の電極21と第4の電極25と入力抵
抗11とは、金属配線膜などで接続されるが、図1では
電気回路的な結線として示している。また、保護膜など
の記載も省略している。
The second electrode 21, the fourth electrode 25, and the input resistor 11 are connected by a metal wiring film or the like, but are shown in FIG. 1 as connections in an electric circuit. Also, descriptions of a protective film and the like are omitted.

【0056】図1に示すように、第1の電極は第2導電
形であるから、第1導電形の半導体基板13との間に接
合容量が存在する。
As shown in FIG. 1, since the first electrode is of the second conductivity type, a junction capacitance exists between the first electrode and the semiconductor substrate 13 of the first conductivity type.

【0057】第1導電形の半導体基板13は電源に接続
され、本来は一定電位に保たれる。
The semiconductor substrate 13 of the first conductivity type is connected to a power supply and is originally kept at a constant potential.

【0058】しかし、10MHz帯の水晶発振回路は電
流の脈動が大きく、半導体集積回路の金属配線程度で
は、その脈動に伴う電位の変動を抑えるだけの力がない
ので、電源電圧もかなり脈動してしまう。
However, the crystal oscillation circuit in the 10 MHz band has a large pulsation of current, and the metal wiring of the semiconductor integrated circuit does not have enough power to suppress the fluctuation of the potential due to the pulsation. I will.

【0059】そのため、第1導電形の半導体基板13の
電位は、水晶発振回路の動作中は、つねに脈動している
状態になる。
Therefore, the potential of the semiconductor substrate 13 of the first conductivity type is constantly pulsating during the operation of the crystal oscillation circuit.

【0060】この第1導電形の半導体基板13の電位の
脈動は、接合容量を介して第1の電極に伝達する。
The pulsation of the potential of the semiconductor substrate 13 of the first conductivity type is transmitted to the first electrode via the junction capacitance.

【0061】第1の電極の大部分は、第2導電形の低濃
度の拡散領域15であるから抵抗が高く、伝達された脈
動を抑える力はない。したがって、第1の電極の第2導
電形の低濃度の拡散領域15の電位も脈動する。
Most of the first electrode is a low-concentration diffusion region 15 of the second conductivity type, so that it has a high resistance and has no force to suppress transmitted pulsation. Therefore, the potential of the low concentration diffusion region 15 of the second conductivity type of the first electrode also pulsates.

【0062】この電位の脈動を別の視点で見れば、多数
キャリアと少数キャリアの発生・再結合を交互に促進し
ようとする動作である。
Looking at this potential pulsation from another viewpoint, it is an operation of alternately promoting the generation and recombination of majority carriers and minority carriers.

【0063】多数キャリアは文字通り多数存在するか
ら、発生を促す外乱に対して瞬時に応答する。
Since there are literally many majority carriers, the majority carrier responds instantaneously to a disturbance that prompts generation.

【0064】これにたいして、半導体集積回路が正常に
動作するレベルの結晶欠陥密度であれば、第2導電形の
低濃度の拡散領域15内での少数キャリアの発生は遅
く、通常は、1kHz以上の速さの外乱には追随できな
い。
On the other hand, if the crystal defect density is at a level at which the semiconductor integrated circuit operates normally, the generation of minority carriers in the low-concentration diffusion region 15 of the second conductivity type is slow, and is usually higher than 1 kHz. It cannot follow speed disturbances.

【0065】したがって、このままでは第1の電極の電
位の揺らぎに遅れが生じ、水晶発振周波数とは異なる周
波数成分の揺らぎが重畳してしまうことになる。従来技
術における位相ノイズの悪化は、この事が原因である。
Therefore, if this state is left as it is, a delay occurs in the fluctuation of the potential of the first electrode, and fluctuation of a frequency component different from the crystal oscillation frequency is superimposed. The deterioration of the phase noise in the prior art is due to this.

【0066】そこで本発明においては、図1に示すよう
に、第2導電形の低濃度の拡散領域15内に、第1導電
形の高濃度の拡散領域35を設けている。
Therefore, in the present invention, as shown in FIG. 1, a high-concentration diffusion region 35 of the first conductivity type is provided in a low-concentration diffusion region 15 of the second conductivity type.

【0067】この第1導電形の高濃度の拡散領域35内
には、第1導電形の多数キャリアが多数存在し、第2導
電形の低濃度の拡散領域15に少数キャリアの発生を促
す外乱が来たときには、この第1導電形の多数キャリア
が、第1導電形の高濃度の拡散領域35から第2導電形
の低濃度の拡散領域15に少数キャリアとして注入され
る。
In the high-concentration diffusion region 35 of the first conductivity type, there are many majority carriers of the first conductivity type, and a disturbance which promotes the generation of minority carriers in the low-concentration diffusion region 15 of the second conductivity type. Comes, the majority carriers of the first conductivity type are injected as minority carriers from the high concentration diffusion region 35 of the first conductivity type into the low concentration diffusion region 15 of the second conductivity type.

【0068】この注入機構は、MOSトランジスタのチ
ャネルの形成動作と同じであり、非常に高速である。し
たがって、10MHz帯の外乱には楽々追随するから、
第1の電極の電位の揺らぎに遅れが生じることはない。
This injection mechanism is the same as the operation for forming the channel of the MOS transistor, and is very fast. Therefore, it easily follows disturbances in the 10MHz band.
There is no delay in fluctuation of the potential of the first electrode.

【0069】このため、第1の電極の電位の揺らぎは電
源の揺らぎに同調するので、水晶発振周波数と異なる周
波数成分は存在しない。
For this reason, since the fluctuation of the potential of the first electrode is synchronized with the fluctuation of the power supply, there is no frequency component different from the crystal oscillation frequency.

【0070】したがって、本発明のように、第2導電形
の低濃度の拡散領域15内に第1導電形の高濃度の拡散
領域35を設けることにより、位相ノイズの悪化を防止
することができる。
Therefore, by providing the high-concentration diffusion region 35 of the first conductivity type in the low-concentration diffusion region 15 of the second conductivity type as in the present invention, deterioration of phase noise can be prevented. .

【0071】ところで、第1導電形の高濃度の拡散領域
35は、第2導電形の低濃度の拡散領域15に接し、第
2導電形の低濃度の拡散領域15は、第1導電形の半導
体基板13に接しているから、これらは接合型のバイポ
ーラトランジスタ構造をしている。
The high-concentration diffusion region 35 of the first conductivity type is in contact with the low-concentration diffusion region 15 of the second conductivity type, and the low-concentration diffusion region 15 of the second conductivity type is in contact with the first conductivity type. Since they are in contact with the semiconductor substrate 13, they have a junction type bipolar transistor structure.

【0072】この構造が電気的にバイポーラトランジス
タとして動作してしまうと、可変容量として動作できな
くなるので、バイポーラトランジスタとして動作するこ
とを防止する必要がある。
If this structure electrically operates as a bipolar transistor, it cannot operate as a variable capacitor. Therefore, it is necessary to prevent operation as a bipolar transistor.

【0073】その防止策の第1は、エミッタとなる第1
導電形の高濃度の拡散領域35をフローティングにする
方法である。
The first measure is to prevent the first
This is a method of floating the high-concentration diffusion region 35 of the conductivity type.

【0074】バイポーラトランジスタを動作させるため
には、エミッタとベースとが順方向となるようにバイア
スする必要があるが、エミッタをフローティングにすれ
ば順方向にバイアスすることが不可能になるため、バイ
ポーラトランジスタとしては動作できない。
In order to operate the bipolar transistor, it is necessary to bias the emitter and the base so that they are in the forward direction. However, if the emitter is floating, it becomes impossible to bias in the forward direction. It cannot operate as a transistor.

【0075】そして、第1導電形の高濃度の拡散領域3
5は、第1の電極の電位の揺らぎに相当する数だけの多
数キャリアを貯蔵しておけば済むから、ある程度の容積
があれば、フローティングでも充分である。したがっ
て、第1導電形の高濃度の拡散領域35の本来の役目を
損なうことなく、バイポーラトランジスタとしての動作
を防止することができる。
Then, the high concentration diffusion region 3 of the first conductivity type
In the case of No. 5, since it is sufficient to store the majority carriers corresponding to the fluctuation of the potential of the first electrode, floating is sufficient if there is a certain volume. Therefore, the operation as a bipolar transistor can be prevented without impairing the original function of the high-concentration diffusion region 35 of the first conductivity type.

【0076】ところで、第1導電形の高濃度の拡散領域
35が、第1の電極の第2導電形の高濃度の拡散領域1
7と接すると、高濃度同士のpn接合となってしまい、
逆方向耐圧が低くなってしまう。
By the way, the high-concentration diffusion region 35 of the first conductivity type corresponds to the high-concentration diffusion region 1 of the second conductivity type of the first electrode.
7 makes a pn junction between high concentrations,
The reverse breakdown voltage becomes low.

【0077】その場合は、第1導電形の高濃度の拡散領
域35と第1の電極の第2導電形の高濃度の拡散領域1
7とがほとんど短絡状態となるので、第1導電形の高濃
度の拡散領域35をフローティングにしたことにならな
い。
In this case, the high-concentration diffusion region 35 of the first conductivity type and the high-concentration diffusion region 1 of the second conductivity type of the first electrode are used.
7 is almost in a short-circuit state, so that the high-concentration diffusion region 35 of the first conductivity type is not in a floating state.

【0078】そこで、第1導電形の高濃度の拡散領域3
5は、第1の電極の第2導電形の高濃度の拡散領域17
から分離して形成する必要がある。これが本発明の第2
の特徴である。
Therefore, the first conductive type high concentration diffusion region 3
5 is a high concentration diffusion region 17 of the second conductivity type of the first electrode.
It must be formed separately from. This is the second aspect of the present invention.
It is a feature of.

【0079】さて、バイポーラトランジスタ動作の防止
策の第2は、ベース厚をできるだけ厚くすることであ
る。
The second measure for preventing the operation of the bipolar transistor is to make the base thickness as large as possible.

【0080】ベース厚とは、すなわち第1導電形の高濃
度の拡散領域35と第1導電形の半導体基板13との距
離であるから、これを大きくすることである。
The base thickness is a distance between the high-concentration diffusion region 35 of the first conductivity type and the semiconductor substrate 13 of the first conductivity type.

【0081】そのためには、第1導電形の高濃度の拡散
領域35を、第2導電形の低濃度の拡散領域15表面の
中央付近に配置することである。これが本発明の第3の
特徴である。
For this purpose, the high-concentration diffusion region 35 of the first conductivity type is arranged near the center of the surface of the low-concentration diffusion region 15 of the second conductivity type. This is the third feature of the present invention.

【0082】つぎに、本発明の第2の実施の形態を説明
する。図2は、本発明の第2の実施の形態における温度
補償型水晶発振器の構成を示すブロック図であり、その
うち可変容量回路については、半導体集積回路の断面図
を示している。ただし、この断面図において、煩雑にな
るのを避けるために、金属配線膜や保護膜などは図示を
省略している。
Next, a second embodiment of the present invention will be described. FIG. 2 is a block diagram showing a configuration of a temperature-compensated crystal oscillator according to a second embodiment of the present invention. Among them, a variable capacitance circuit is a cross-sectional view of a semiconductor integrated circuit. However, in this cross-sectional view, a metal wiring film, a protective film, and the like are not shown to avoid complication.

【0083】〔第2の実施の形態の説明:図2〕図2の
ブロック図に示すように、水晶発振回路1に、温度補償
信号発生回路3の制御下にある可変容量回路5が接続す
る。
[Description of Second Embodiment: FIG. 2] As shown in the block diagram of FIG. 2, a variable capacitance circuit 5 under the control of a temperature compensation signal generation circuit 3 is connected to a crystal oscillation circuit 1. .

【0084】可変容量回路5は、3つの素子から構成さ
れる。
The variable capacitance circuit 5 is composed of three elements.

【0085】まず第1導電形の半導体基板13の表面
に、第1の電極の第2導電形の低濃度の拡散領域15
と、第1の電極の第2導電形の高濃度の拡散領域17
と、第1導電形の高濃度の拡散領域35と、ゲート絶縁
膜19と、第2の電極21とからなるMOS型コンデン
サを構成する。このMOS型コンデンサが、図4に示す
可変容量9である。
First, a low-concentration diffusion region 15 of the second conductivity type of the first electrode is formed on the surface of the semiconductor substrate 13 of the first conductivity type.
And a high concentration diffusion region 17 of the second conductivity type of the first electrode
, A first conductive type high-concentration diffusion region 35, a gate insulating film 19, and a second electrode 21 to form a MOS capacitor. This MOS capacitor is the variable capacitor 9 shown in FIG.

【0086】また、フィールド酸化膜23の上に、第4
の電極25と、層間絶縁膜27と、第3の電極29とか
らなるコンデンサを構成する。このコンデンサが、図4
に示す固定容量7である。
On the field oxide film 23, the fourth
, An interlayer insulating film 27 and a third electrode 29 constitute a capacitor. This capacitor is shown in FIG.
The fixed capacity 7 shown in FIG.

【0087】さらに、フィールド酸化膜23の上に、適
度な不純物を含む多結晶シリコン膜からなる入力抵抗1
1を構成する。
Further, on the field oxide film 23, an input resistor 1 made of a polycrystalline silicon film containing appropriate impurities is formed.
1.

【0088】第2の電極21と第4の電極25と入力抵
抗11とは、金属配線膜などで接続されるが、図2では
電気回路的な結線として示している。また、保護膜など
の記載も省略している。
The second electrode 21, the fourth electrode 25, and the input resistor 11 are connected by a metal wiring film or the like, but are shown in FIG. 2 as connections in an electric circuit. Also, descriptions of a protective film and the like are omitted.

【0089】図2に示す第2の実施の形態と、図1に示
す第1の実施の形態との差異は、第1導電形の高濃度の
拡散領域35の上部に、第2の電極21が存在するかし
ないかである。
The difference between the second embodiment shown in FIG. 2 and the first embodiment shown in FIG. 1 is that the second electrode 21 is provided above the high-concentration diffusion region 35 of the first conductivity type. Is present or not.

【0090】電気的な動作および効果はどちらも同じで
あるが、両者は製造方法に違いがある。
Although both the electric operation and the effect are the same, both have different manufacturing methods.

【0091】半導体集積回路の製造方法においては、第
1の電極の第2導電形の高濃度の拡散領域17などのよ
うな高濃度の拡散領域は、MOSトランジスタのソース
・ドレインの形成と同時に行うのが一般的であり、通常
は第2の電極21を形成した後、イオン注入と熱処理と
により形成される。
In the method of manufacturing a semiconductor integrated circuit, the high-concentration diffusion region such as the second-conductivity-type high-concentration diffusion region 17 of the first electrode is formed simultaneously with the formation of the source / drain of the MOS transistor. Generally, after the second electrode 21 is formed, the second electrode 21 is formed by ion implantation and heat treatment.

【0092】そこで、図2に示すように、第2の電極2
1の中央付近を除去しておけば、第1導電形の高濃度の
拡散領域35もまた、第2の電極21を形成した後に形
成することができる。
Therefore, as shown in FIG.
If the vicinity of the center of 1 is removed, the high-concentration diffusion region 35 of the first conductivity type can also be formed after the formation of the second electrode 21.

【0093】つまり、図2に示す第2の実施の形態で
は、通常の半導体集積回路の製造方法を変更することな
しに、第1導電形の高濃度の拡散領域35を形成するこ
とができ、製造コストの増加を防ぐことができる。
That is, in the second embodiment shown in FIG. 2, the high-concentration diffusion region 35 of the first conductivity type can be formed without changing the usual method of manufacturing a semiconductor integrated circuit. An increase in manufacturing cost can be prevented.

【0094】図2に示す第2の実施の形態においても、
第1導電形の高濃度の拡散領域35を、第2導電形の低
濃度の拡散領域15表面の中央付近に配置し、また第2
導電形の高濃度の拡散領域17から分離して配置するこ
とは、バイポーラトランジスタとしての動作を防止する
ために必要である。
In the second embodiment shown in FIG.
A high-concentration diffusion region 35 of the first conductivity type is disposed near the center of the surface of the low-concentration diffusion region 15 of the second conductivity type, and
Separation from the conductive type high concentration diffusion region 17 is necessary to prevent operation as a bipolar transistor.

【0095】つぎに、本発明の第3の実施の形態を説明
する。図3は、本発明の第3の実施の形態における可変
容量回路の構成を示すブロック図であり、そのうち可変
容量回路については、半導体集積回路の断面図を示して
いる。ただし、この断面図において、煩雑になるのを避
けるために、金属配線膜や保護膜などは図示を省略して
いる。
Next, a third embodiment of the present invention will be described. FIG. 3 is a block diagram showing a configuration of a variable capacitance circuit according to the third embodiment of the present invention. Among the variable capacitance circuits, a sectional view of a semiconductor integrated circuit is shown. However, in this cross-sectional view, a metal wiring film, a protective film, and the like are not shown to avoid complication.

【0096】〔第3の実施の形態の説明:図3〕図3の
ブロック図に示すように、水晶発振回路1に、温度補償
信号発生回路3の制御下にある可変容量回路5が接続す
る。
[Description of Third Embodiment: FIG. 3] As shown in the block diagram of FIG. 3, a variable capacitance circuit 5 under the control of the temperature compensation signal generation circuit 3 is connected to the crystal oscillation circuit 1. .

【0097】可変容量回路5は、3つの素子から構成さ
れる。
The variable capacitance circuit 5 is composed of three elements.

【0098】まず第1導電形の半導体基板13の表面
に、第1の電極の第2導電形の低濃度の拡散領域15
と、第1の電極の第2導電形の高濃度の拡散領域17
と、第1導電形の高濃度の拡散領域35と、ゲート絶縁
膜19と、第2の電極21とからなるMOS型コンデン
サを構成する。このMOS型コンデンサが、図4に示す
可変容量9である。
First, a low concentration diffusion region 15 of the second conductivity type of the first electrode is formed on the surface of the semiconductor substrate 13 of the first conductivity type.
And a high concentration diffusion region 17 of the second conductivity type of the first electrode
, A first conductive type high-concentration diffusion region 35, a gate insulating film 19, and a second electrode 21 to form a MOS capacitor. This MOS capacitor is the variable capacitor 9 shown in FIG.

【0099】また、第2の電極21の上に、層間絶縁膜
27と、第3の電極29とからなるコンデンサを構成す
る。このコンデンサが、図4に示す固定容量7である。
Further, a capacitor comprising the interlayer insulating film 27 and the third electrode 29 is formed on the second electrode 21. This capacitor is the fixed capacitance 7 shown in FIG.

【0100】さらに、フィールド酸化膜23の上に、適
度な不純物を含む多結晶シリコン膜からなる入力抵抗1
1を構成する。
Further, on the field oxide film 23, an input resistor 1 made of a polycrystalline silicon film containing appropriate impurities is formed.
1.

【0101】第2の電極21と入力抵抗11とは、金属
配線膜などで接続されるが、図3においては、電気回路
的な結線として示している。また、保護膜などの記載も
省略している。
Although the second electrode 21 and the input resistor 11 are connected by a metal wiring film or the like, FIG. 3 shows the connection as an electric circuit. Also, descriptions of a protective film and the like are omitted.

【0102】図3に示す第3の実施の形態は、図1ある
いは図2に示すように、固定容量1をフィールド酸化膜
23上に形成したときに、第4の電極25と半導体基板
13との間の寄生容量によって、容量変化率が低下する
ことを避けるための工夫をしたものであり、第2の電極
21の上に固定容量1を重ねて形成している。
In the third embodiment shown in FIG. 3, when the fixed capacitor 1 is formed on the field oxide film 23 as shown in FIG. 1 or FIG. The fixed capacitance 1 is formed on the second electrode 21 so as to avoid a decrease in the capacitance change rate due to the parasitic capacitance between the fixed electrodes 1.

【0103】このようなスタック構造の場合でも、第1
導電形の高濃度の拡散領域35から第2導電形の低濃度
の拡散領域15への少数キャリア注入による、第1の電
極の電位の揺らぎを電源の揺らぎに同調させる効果に変
化はない。
Even in the case of such a stack structure, the first
There is no change in the effect of tuning the fluctuation of the potential of the first electrode to the fluctuation of the power supply by minority carrier injection from the high-concentration diffusion region 35 of the conductivity type to the low-concentration diffusion region 15 of the second conductivity type.

【0104】以上のように実施の形態に基づき本発明を
具体的に説明したが、本発明は上記の実施の形態に限定
されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々
の変更が可能である。
As described above, the present invention has been specifically described based on the embodiments. However, the present invention is not limited to the above embodiments, and various changes can be made without departing from the gist of the present invention. It is.

【0105】たとえば、図3に示す第3の実施の形態で
は、第1導電形の高濃度の拡散領域35の上部に第2の
電極21および第3の電極29が存在しているが、図2
に示す第2の実施の形態と同様に、第1導電形の高濃度
の拡散領域35の上部からこれらの電極を除去してもよ
い。
For example, in the third embodiment shown in FIG. 3, the second electrode 21 and the third electrode 29 are present above the high-concentration diffusion region 35 of the first conductivity type. 2
These electrodes may be removed from the upper part of the high-concentration diffusion region 35 of the first conductivity type as in the second embodiment shown in FIG.

【0106】[0106]

【発明の効果】以上のように、可変容量の半導体基板側
の電極内に、少数キャリアの貯蔵庫となる反対導電形の
拡散領域を設けることにより、この電極の電位の脈動が
電源の脈動に同調できるようにし、水晶発振周波数以外
の周波数成分をなくして、位相ノイズ特性の悪化を防止
することができる。
As described above, the pulsation of the potential of this electrode is synchronized with the pulsation of the power supply by providing the diffusion region of the opposite conductivity type serving as a storage for minority carriers in the electrode on the semiconductor substrate side of the variable capacitance. As a result, it is possible to eliminate frequency components other than the crystal oscillation frequency, thereby preventing the phase noise characteristic from deteriorating.

【0107】したがって、特性を損なうことなしに、半
導体集積回路によって温度補償型水晶発振器の小型化を
実現することができ、その効果は非常に大きい。
Therefore, the size of the temperature compensated crystal oscillator can be reduced by the semiconductor integrated circuit without deteriorating the characteristics, and the effect is very large.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の第1の実施の形態における温度補償型
水晶発振器の構成を示すブロック図である。
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a temperature compensated crystal oscillator according to a first embodiment of the present invention.

【図2】本発明の第2の実施の形態における温度補償型
水晶発振器の構成を示すブロック図である。
FIG. 2 is a block diagram illustrating a configuration of a temperature-compensated crystal oscillator according to a second embodiment of the present invention.

【図3】本発明の第3の実施の形態における温度補償型
水晶発振器の構成を示すブロック図である。
FIG. 3 is a block diagram showing a configuration of a temperature compensated crystal oscillator according to a third embodiment of the present invention.

【図4】従来技術における可変容量回路の構成を示す回
路図である。
FIG. 4 is a circuit diagram showing a configuration of a variable capacitance circuit according to the related art.

【図5】従来技術における温度補償型水晶発振器の構成
を示すブロック図である。
FIG. 5 is a block diagram illustrating a configuration of a temperature-compensated crystal oscillator according to the related art.

【図6】従来技術における可変容量回路の実際上の回路
図である。
FIG. 6 is a practical circuit diagram of a variable capacitance circuit according to the related art.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1:水晶発振回路 3:温度補償信号発生
回路 5:可変容量回路 13:第1導電形の半
導体基板 15:第1の電極の第2導電形の低濃度の拡散領域 17:第1の電極の第2導電形の高濃度の拡散領域 19:ゲート絶縁膜 21:第2の電極 25:層間絶縁膜 29:第3の電極 35:第1導電形の高濃度の拡散領域
1: crystal oscillation circuit 3: temperature compensation signal generation circuit 5: variable capacitance circuit 13: semiconductor substrate of the first conductivity type 15: low-concentration diffusion region of the second conductivity type of the first electrode 17: of the first electrode High-concentration diffusion region of second conductivity type 19: Gate insulating film 21: Second electrode 25: Interlayer insulation film 29: Third electrode 35: High-concentration diffusion region of first conductivity type

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 水晶発振回路と、温度補償信号発生回路
と、 水晶発振回路に接続し、温度補償信号発生回路の制御下
にある可変容量回路とを備える温度補償型水晶発振器で
あり、 その可変容量回路は、 第1導電形の半導体基板表面の第2導電形の低濃度の拡
散領域と、 この拡散領域内の第2導電形の高濃度の拡散領域とから
なる第1の電極と、 第1の電極の低濃度部分に絶縁膜を挟んで対向し、金属
膜または高濃度の不純物を含む半導体膜からなる第2の
電極とを備えるMOS型コンデンサを可変容量素子と
し、 第1の電極の第2導電形の低濃度の拡散領域内に、第1
導電形の高濃度の拡散領域を有することを特徴とする温
度補償型水晶発振器。
1. A temperature-compensated crystal oscillator comprising a crystal oscillation circuit, a temperature compensation signal generation circuit, and a variable capacitance circuit connected to the crystal oscillation circuit and under the control of the temperature compensation signal generation circuit. A first electrode formed of a low-concentration diffusion region of the second conductivity type on the surface of the semiconductor substrate of the first conductivity type; and a high-concentration diffusion region of the second conductivity type in the diffusion region; A MOS capacitor including a second electrode made of a metal film or a semiconductor film containing a high concentration of impurities is opposed to a low-concentration portion of the first electrode with an insulating film interposed therebetween. In the low concentration diffusion region of the second conductivity type,
A temperature-compensated crystal oscillator having a high-concentration diffusion region of a conductivity type.
【請求項2】 水晶発振回路と、温度補償信号発生回路
と、 水晶発振回路に接続し、温度補償信号発生回路の制御下
にある可変容量回路とを備える温度補償型水晶発振器で
あり、 その可変容量回路は、 第1導電形の半導体基板表面の第2導電形の低濃度の拡
散領域と、 この拡散領域内の第2導電形の高濃度の拡散領域とから
なる第1の電極と、 第1の電極の低濃度部分に絶縁膜を挟んで対向し、金属
膜または高濃度の不純物を含む半導体膜からなる第2の
電極とを備えるMOS型コンデンサを可変容量素子と
し、 第1の電極の第2導電形の低濃度の拡散領域内に、第1
導電形の高濃度の拡散領域を有し、 第2導電形の低濃度の拡散領域内の第1導電形の高濃度
の拡散領域は、第2導電形の高濃度の拡散領域から離れ
ていることを特徴とする温度補償型水晶発振器。
2. A temperature compensated crystal oscillator comprising a crystal oscillation circuit, a temperature compensation signal generation circuit, and a variable capacitance circuit connected to the crystal oscillation circuit and under the control of the temperature compensation signal generation circuit. A first electrode formed of a low-concentration diffusion region of the second conductivity type on the surface of the semiconductor substrate of the first conductivity type; and a high-concentration diffusion region of the second conductivity type in the diffusion region; A MOS capacitor including a second electrode made of a metal film or a semiconductor film containing a high concentration of impurities is opposed to a low-concentration portion of the first electrode with an insulating film interposed therebetween. In the low concentration diffusion region of the second conductivity type,
A high-concentration diffusion region of the first conductivity type in the low-concentration diffusion region of the second conductivity type, wherein the high-concentration diffusion region of the second conductivity type is separated from the high-concentration diffusion region of the second conductivity type; A temperature-compensated crystal oscillator characterized in that:
【請求項3】 請求項1に記載の温度補償型水晶発振器
において、 第2導電形の低濃度の拡散領域内の第1導電形の高濃度
の拡散領域は、第2導電形の低濃度の拡散領域表面の中
央付近にあることを特徴とする温度補償型水晶発振器。
3. The temperature compensated crystal oscillator according to claim 1, wherein the high-concentration diffusion region of the first conductivity type in the low-concentration diffusion region of the second conductivity type has a low-concentration diffusion region of the second conductivity type. A temperature-compensated crystal oscillator located near the center of the surface of the diffusion region.
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