JPH07321553A - 正弦波発振回路 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 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しかも半導体基板上に一
体形成が可能な、あるいはこれに加えて大きく異なる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。 【構成】 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、半導体基板上に形成さ
れた２つのＬＣ素子１２，１４とを含んでいる。ＬＣ素
子１２，１４のそれぞれは、半導体基板上であってほぼ
同心状にほぼ平行に形成された渦巻き形状の第１および
第２のスパイラル電極と、この電極のそれぞれにｐ領域
とｎ領域とが接続された渦巻き形状のｐｎ接合層を含ん
でおり、各電極がインダクタ導体として機能するととも
に、これら各インダクタ導体間にはｐｎ接合層による分
布定数的なキャパシタが形成されている。このように、
正弦波発振回路１の各構成部品は半導体基板上に形成可
能であり、全体を一体形成することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上述した課題を解決する
ために、請求項１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。

【００１１】請求項２の正弦波発振回路は、請求項１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。

【００１２】請求項３の正弦波発振回路は、請求項１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バリキャップを介して接続したこ
とを特徴とする。

【００１３】請求項４の正弦波発振回路は、請求項１〜
３のいずれかの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。

【００１４】請求項５の正弦波発振回路は、請求項１〜
３のいずれかの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。

【００１５】請求項６の正弦波発振回路は、請求項１〜
５のいずれかの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。

【００１６】請求項７の正弦波発振回路は、請求項１〜
５のいずれかの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。

【００１７】請求項８の正弦波発振回路は、請求項１〜
５のいずれかの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。

【００１８】請求項９の正弦波発振回路は、請求項１〜
５のいずれかの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、を備え
ることを特徴とする。

【００１９】請求項１０の正弦波発振回路は、請求項６
〜９のいずれかの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。

【００２０】請求項１１の正弦波発振回路は、請求項６
〜１０のいずれかの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。

【００２１】請求項１２の正弦波発振回路は、請求項６
〜１１のいずれかの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。

【００２２】請求項１３の正弦波発振回路は、請求項１
〜５のいずれかの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。

【００２３】請求項１４の正弦波発振回路は、請求項１
〜５のいずれかの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。

【００２４】請求項１５の正弦波発振回路は、請求項１
〜５のいずれかの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。

【００２５】請求項１６の正弦波発振回路は、請求項１
〜５のいずれかの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。

【００２６】請求項１７の正弦波発振回路は、請求項１
〜５のいずれかの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。

【００２７】請求項１８の正弦波発振回路は、請求項１
〜５のいずれかの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。

【００２８】請求項１９の正弦波発振回路は、請求項１
〜５のいずれかの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。

【００２９】請求項２０の正弦波発振回路は、請求項１
〜５のいずれかの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。

【００３０】請求項２１の正弦波発振回路は、請求項１
〜５のいずれかの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。

【００３１】請求項２２の正弦波発振回路は、請求項１
〜５のいずれかの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。

【００３２】請求項２３の正弦波発振回路は、請求項１
〜５のいずれかの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。

【００３３】請求項２４の正弦波発振回路は、請求項１
〜５のいずれかの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。

【００３４】請求項２５の正弦波発振回路は、請求項１
３〜１６のいずれかの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。

【００３５】請求項２６の正弦波発振回路は、請求項１
７〜２４のいずれかの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。

【００３６】請求項２７の正弦波発振回路は、請求項１
３〜２４，２６のいずれかの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。

【００３７】請求項２８の正弦波発振回路は、請求項１
８，２０，２２，２４，２６，２７のいずれかの正弦波
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。

【００３８】請求項２９の正弦波発振回路は、請求項１
７，１９，２１，２３，２６，２７のいずれかの正弦波
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。

【００３９】請求項３０の正弦波発振回路は、請求項１
３〜２９のいずれかの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。

【００４０】請求項３１の正弦波発振回路は、請求項１
〜５のいずれかの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。

【００４１】請求項３２の正弦波発振回路は、請求項１
〜５のいずれかの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。

【００４２】請求項３３の正弦波発振回路は、請求項３
１または３２の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。

【００４３】請求項３４の正弦波発振回路は、請求項３
１または３２の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。

【００４４】請求項３５の正弦波発振回路は、請求項３
１〜３４のいずれかの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。

【００４５】請求項３６の正弦波発振回路は、請求項３
１〜３５のいずれかの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。

【００４６】請求項３７の正弦波発振回路は、請求項１
〜３６のいずれかの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。

【００４７】請求項３８の正弦波発振回路は、請求項１
〜３７のいずれかの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。

【００４８】

【作用】請求項１の正弦波発振回路は、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１８０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。

【００４９】このように請求項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。

【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。

【００５１】また、請求項２の正弦波発振回路は、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Ｌ
Ｃ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。

【００５２】また、請求項３の正弦波発振回路は、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。

【００５３】また、請求項４または５の正弦波発振回路
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。

【００５４】請求項６〜９の正弦波発振回路は、上述し
た請求項１〜５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。

【００５５】請求項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ｐ
ｎ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。

【００５６】また、請求項７の発明によれば、請求項６
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。

【００５７】また、請求項８，９の発明によれば、請求
項６，７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。

【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。

【００５９】また、請求項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。

【００６０】また、請求項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。

【００６１】また、請求項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。

【００６２】請求項１３〜２４の正弦波発振回路は、上
述した請求項１〜５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。

【００６３】請求項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Ｌ
Ｃ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。

【００６４】請求項１７〜２４の発明によれば、上述し
た請求項１３〜１６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。

【００６５】また、請求項２５の発明によれば、請求項
１３〜１６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。

【００６６】また、請求項２６の発明によれば、請求項
１７〜２４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Ｌ
Ｃ素子が形成されている。

【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。

【００６８】また、請求項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。

【００６９】また、請求項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。

【００７０】また、請求項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。

【００７１】また、請求項３０の発明によれば、請求項
１３〜２９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。

【００７２】また、請求項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、上述した請求項６〜３０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。

【００７３】また、請求項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。

【００７４】また、請求項３５の発明によれば、請求項
３１〜３４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。

【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。

【００７６】また、請求項３６の発明によれば、請求項
３１〜３５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。

【００７７】また、請求項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ＬＣ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。

【００７８】また、請求項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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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））。

【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。

【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））。

【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。

【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））。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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（すなほ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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【０２１３】（１）酸化膜の形成：まず最初に、ｐ−Ｓ
ｉ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））。

【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２１
４に対応する部分の窓開けを行う（同図（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。

【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。

【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３４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））。

【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））。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【０２６４】図８３は、ＬＣ素子の他の変形例を示す概
略図である。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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））。

【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））。

【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））。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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））。

【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。

【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。

【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））。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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個以上のと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。

【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。

【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。

【０２９７】

【発明の効果】上述したように、請求項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。また、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。

【０２９８】また、請求項２の発明によれば、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。

【０２９９】また、請求項３の発明によれば、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てお
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。

【０３００】また、請求項４または５の発明によれば、
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
により構成しており、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。

【０３０１】また、請求項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素子が形成されてお
り、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。

【０３０２】また、請求項７の発明によれば、請求項６
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素子が形成されており、このＬＣ素子も半導体製
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。

【０３０３】また、請求項８，９の発明によれば、請求
項６，７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素子が形成されており、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。

【０３０４】また、請求項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素子が形成されてお
り、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るため、正弦
波発振回路の設計の自由度が増すことにもなる。

【０３０５】また、請求項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素子が形成されており、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る
ため、正弦波発振回路の設計の自由度が増すことにもな
る。

【０３０６】また、請求項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素子が形成されており、このようなＬＣ素子を用
いることによりある範囲で発振周波数を制御可能な電圧
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。

【０３０７】また、請求項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、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ＬＳＩの一部として組み込む場合に特に好
都合となる。

【０３０８】また、請求項１７〜２４の発明によれば、
上述した請求項１３〜１６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。

【０３０９】また、請求項２５または２６の発明によれ
ば、請求項１３〜２４におけるゲート電極とチャネル、
あるいは２つの電極を部分的に対向させることによりＬ
Ｃ素子が形成されており、この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。

【０３１０】また、請求項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
おくデプレション型のＬＣ素子が形成されており、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。

【０３１１】また、請求項２８または２９の発明によれ
ば、ゲート電極に対応して形成されるチャネルあるいは
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、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
由度が増すことにもなる。

【０３１２】また、請求項３０の発明によれば、請求項
１３〜２９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素子が形成されており、このチャ
ネル抵抗の変更の程度に応じて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。

【０３１３】また、請求項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素子が形成されてお
り、半導体基板を利用してこのＬＣ素子や反転増幅器等
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。

【０３１４】また、請求項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
形成されており、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。

【０３１５】また、請求項３５の発明によれば、請求項
３１〜３４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
子が形成されており、この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。

【０３１６】また、請求項３６の発明によれば、請求項
３１〜３５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。

【０３１７】また、請求項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
波数の不連続な切り替えを行っており、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。

【０３１８】また、請求項３８の発明によれば、正弦波
発振回路の全体を半導体基板上に一体形成できる点を明
確にしたものであり、半導体基板を利用して形成された
ＬＣ素子とともに半導体部品である反転増幅器等を一体
形成した正弦波発振回路を実現することは容易である。

【図面の簡単な説明】

【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。

【図２】ＬＣ素子の一例を示す図である。

【図３】図２のＡ−Ａ線拡大断面図である。

【図４】図２に示したＬＣ素子の等価回路を示す図であ
る。

【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。

【図６】図２に示したＬＣ素子の製造工程を示す図であ
る。

【図７】分布定数型のＬＣ素子の一般的特性を示す図で
ある。

【図８】第１実施例の変形例を示す図である。

【図９】第１実施例の他の変形例を示す図である。

【図１０】図２に示したＬＣ素子の変形例を示す図であ
る。

【図１１】図１０に示したＬＣ素子の等価回路を示す図
である。

【図１２】ＬＣ素子の他の変形例を示す図である。

【図１３】図１２に示したＬＣ素子の等価回路を示す図
である。

【図１４】図１２に示したＬＣ素子の接続例を示す図で
ある。

【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。

【図１６】第２実施例の変形例を示す図である。

【図１７】第２の実施例の他の変形例を示す図である。

【図１８】第２実施例の他の変形例を示す図である。

【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。

【図２０】第３実施例の変形例を示す図である。

【図２１】第３実施例の他の変形例を示す図である。

【図２２】ＬＣ素子の変形例を示す図である。

【図２３】図２２のＡ−Ａ線拡大断面図である。

【図２４】ＬＣ素子の他の変形例を示す図である。

【図２５】ＬＣ素子の他の変形例を示す図である。

【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。

【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。

【図２８】ＬＣ素子の他の変形例を示す図である。

【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。

【図３０】ＬＣ素子の他の変形例を示す図である。

【図３１】ＬＣ素子の他の変形例を示す図である。

【図３２】ＬＣ素子の他の変形例を示す図である。

【図３３】ＬＣ素子の他の変形例を示す図である。

【図３４】ＬＣ素子の他の変形例を示す図である。

【図３５】ＬＣ素子の他の変形例を示す図である。

【図３６】図３５のＡ−Ａ線拡大断面図である。

【図３７】図３５のＢ−Ｂ線拡大断面図である。

【図３８】図３５のＣ−Ｃ線拡大断面図である。

【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。

【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。

【図４１】図３５に示したＬＣ素子の等価回路を示す図
である。

【図４２】図３５に示したＬＣ素子の製造工程を示す図
である。

【図４３】ＬＣ素子の他の変形例を示す図である。

【図４４】ＬＣ素子の他の変形例を示す図である。

【図４５】ＬＣ素子の他の変形例を示す図である。

【図４６】ＬＣ素子の他の変形例を示す図である。

【図４７】ＬＣ素子の他の変形例を示す図である。

【図４８】ＬＣ素子の他の変形例を示す図である。

【図４９】ＬＣ素子の他の変形例を示す図である。

【図５０】ＬＣ素子の他の変形例を示す図である。

【図５１】図５０のＡ−Ａ線拡大断面図である。

【図５２】図５０のＢ−Ｂ線拡大断面図である。

【図５３】図５０のＣ−Ｃ線拡大断面図である。

【図５４】図５０のＤ−Ｄ線拡大断面図である。

【図５５】図５０に示したＬＣ素子の等価回路を示す図
である。

【図５６】ＬＣ素子の他の変形例を示す図である。

【図５７】ＬＣ素子の他の変形例を示す図である。

【図５８】ＬＣ素子の他の変形例を示す図である。

【図５９】ＬＣ素子の他の変形例を示す図である。

【図６０】ＬＣ素子の他の変形例を示す図である。

【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。

【図６２】ＬＣ素子の他の変形例を示す図である。

【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。

【図６４】ＬＣ素子の他の変形例を示す図である。

【図６５】ＬＣ素子の他の変形例を示す図である。

【図６６】ＬＣ素子の他の変形例を示す図である。

【図６７】ＬＣ素子の他の変形例を示す図である。

【図６８】ＬＣ素子の他の変形例を示す図である。

【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。

【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。

【図７１】ＬＣ素子の他の変形例を示す図である。

【図７２】ＬＣ素子の他の変形例を示す図である。

【図７３】ＬＣ素子の他の変形例を示す図である。

【図７４】ＬＣ素子の他の変形例を示す図である。

【図７５】ＬＣ素子の他の変形例を示す図である。

【図７６】ＬＣ素子の他の変形例を示す図である。

【図７７】ＬＣ素子の他の変形例を示す図である。

【図７８】ＬＣ素子の他の変形例を示す図である。

【図７９】ＬＣ素子の他の変形例を示す図である。

【図８０】ＬＣ素子の他の変形例を示す図である。

【図８１】ＬＣ素子の他の変形例を示す図である。

【図８２】ＬＣ素子の他の変形例を示す図である。

【図８３】ＬＣ素子の他の変形例の概略を示す図であ
る。

【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。

【図８５】図８３に示したＬＣ素子の平面図である。

【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。

【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。

【符号の説明】

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

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｈ０１Ｌ 27/04 21/822 Ｈ０３Ｈ 5/02 8321−5Ｊ // Ｈ０１Ｇ 4/40 9174−5Ｅ Ｈ０１Ｇ 4/40 Ａ

Claims (38)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 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正弦波発振回路。
2. 【請求項２】 請求項１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
   正弦波発振回路。
3. 【請求項３】 請求項１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正弦波発振
   回路。
4. 【請求項４】 請求項１〜３のいずれかにおいて、 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
   とを特徴とする正弦波発振回路。
5. 【請求項５】 請求項１〜３のいずれかにおいて、 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正弦波発振回路。
6. 【請求項６】 請求項１〜５のいずれかにおいて、 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正弦波発振回路。
7. 【請求項７】 請求項１〜５のいずれかにおいて、 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正弦波発振回路。
8. 【請求項８】 請求項１〜５のいずれかにおいて、 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正弦波発振回路。
9. 【請求項９】 請求項１〜５のいずれかにおいて、 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、 を備えることを特徴とする正弦波発振回路。
10. 【請求項１０】 請求項６〜９のいずれかにおいて、 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正弦波発振回路。
11. 【請求項１１】 請求項６〜１０のいずれかにおいて、 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Ｌ
    Ｃ素子相互間で接続することを特徴とする正弦波発振回
    路。
12. 【請求項１２】 請求項６〜１１のいずれかにおいて、 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正弦波発振
    回路。
13. 【請求項１３】 請求項１〜５のいずれかにおいて、 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正弦波発振回路。
14. 【請求項１４】 請求項１〜５のいずれかにおいて、 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正弦波発振
    回路。
15. 【請求項１５】 請求項１〜５のいずれかにおいて、 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正弦波発振回路。
16. 【請求項１６】 請求項１〜５のいずれかにおいて、 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正弦波発振回
    路。
17. 【請求項１７】 請求項１〜５のいずれかにおいて、 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正
    弦波発振回路。
18. 【請求項１８】 請求項１〜５のいずれかにおいて、 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
    正弦波発振回路。
19. 【請求項１９】 請求項１〜５のいずれかにおいて、 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正弦
    波発振回路。
20. 【請求項２０】 請求項１〜５のいずれかにおいて、 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正
    弦波発振回路。
21. 【請求項２１】 請求項１〜５のいずれかにおいて、 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正
    弦波発振回路。
22. 【請求項２２】 請求項１〜５のいずれかにおいて、 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
    正弦波発振回路。
23. 【請求項２３】 請求項１〜５のいずれかにおいて、 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正弦波発
    振回路。
24. 【請求項２４】 請求項１〜５のいずれかにおいて、 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正弦波
    発振回路。
25. 【請求項２５】 請求項１３〜１６のいずれかにおい
    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
    正弦波発振回路。
26. 【請求項２６】 請求項１７〜２４のいずれかにおい
    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正弦波発振回路。
27. 【請求項２７】 請求項１３〜２４，２６のいずれかに
    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
    ＬＣ素子。
28. 【請求項２８】 請求項１８，２０，２２，２４，２
    ６，２７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素子相互間で接続することを特徴と
    する正弦波発振回路。
29. 【請求項２９】 請求項１７，１９，２１，２３，２
    ６，２７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
    接続することを特徴とする正弦波発振回路。
30. 【請求項３０】 請求項１３〜２９のいずれかにおい
    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正弦波発振回路。
31. 【請求項３１】 請求項１〜５のいずれかにおいて、 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正
    弦波発振回路。
32. 【請求項３２】 請求項１〜５のいずれかにおいて、 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正
    弦波発振回路。
33. 【請求項３３】 請求項３１または３２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正弦波発
    振回路。
34. 【請求項３４】 請求項３１または３２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正弦波
    発振回路。
35. 【請求項３５】 請求項３１〜３４のいずれかにおい
    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正弦波発振回
    路。
36. 【請求項３６】 請求項３１〜３５のいずれかにおい
    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正弦波発振
    回路。
37. 【請求項３７】 請求項１〜３６のいずれかにおいて、 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正弦波発振
    回路。
38. 【請求項３８】 請求項１〜３７のいずれかにおいて、 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
    徴とする正弦波発振回路。