JPS5812345A - 定電圧装置 - Google Patents
定電圧装置Info
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- JPS5812345A JPS5812345A JP11053081A JP11053081A JPS5812345A JP S5812345 A JPS5812345 A JP S5812345A JP 11053081 A JP11053081 A JP 11053081A JP 11053081 A JP11053081 A JP 11053081A JP S5812345 A JPS5812345 A JP S5812345A
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- Japan
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- pinch
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- transistor
- resistor
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-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L27/00—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
- H01L27/02—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having at least one potential-jump barrier or surface barrier; including integrated passive circuit elements with at least one potential-jump barrier or surface barrier
- H01L27/04—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having at least one potential-jump barrier or surface barrier; including integrated passive circuit elements with at least one potential-jump barrier or surface barrier the substrate being a semiconductor body
- H01L27/08—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having at least one potential-jump barrier or surface barrier; including integrated passive circuit elements with at least one potential-jump barrier or surface barrier the substrate being a semiconductor body including only semiconductor components of a single kind
- H01L27/0802—Resistors only
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- Power Engineering (AREA)
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- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
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- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Bipolar Transistors (AREA)
- Bipolar Integrated Circuits (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は定電圧装置に関するものである。
第1図に現在利用されている定電圧装置の等価回路図を
示す。仁の装置はピンチオフ抵抗101゜102!:N
PN)ランジスタ103で構成される。
示す。仁の装置はピンチオフ抵抗101゜102!:N
PN)ランジスタ103で構成される。
第2図にとの装置の従来のレイアウト例を示す。
チップサイズ縮小の為第2図(a)の様にピンチオフ抵
抗101,102が同一分離領域にあり、ピンチオフ抵
抗101,102ON+W)ツブゲート領域104がN
PN)ランジスタ103のコレクタ取シ出し領域を兼ね
ていることが多かった。図中105.106はそれぞれ
ピンチオフ抵抗101゜102のP型抵抗領域、107
,108れNPNトランジスタ103のそれぞれ2Mペ
ース領域、N禰エミ、り領域で、109,110,11
1゜112.113,114はそれぞれN−型エビタキ
シャル層、P型絶縁分離層、N型埋込層、アルミ配線、
コンタクト窓、酸化膜である。第2図(a)のx−x’
の線に沿って切断した断面図が第2図(b)である0図
中117はP型基板である。第2図(a)の様なマスク
レイアウトを行なった場合、ピンチオフ抵抗102にお
いてはピンチオフ抵抗101のN型ト、プゲート領域1
04とP型抵抗領域105との間の逆バイアスよシも大
きな逆バイアスがN+型ト、プゲート領域104とP型
抵抗領域106との間に印加される。−例として、ピン
チオフ抵抗101,102がマスク上等しく設計され、
N+型トップゲート領域104とP型抵抗領域105(
或いは106)とで形成されるチャンネル部分のL/W
(第2図(a)に示す)が6の場合、ピンチオフ抵抗1
02,102の動作上の抵抗値は、NPN)ランジスタ
103の電流増幅率hfeに対して第3図(a)の様に
変化する。図中において曲線A。
抗101,102が同一分離領域にあり、ピンチオフ抵
抗101,102ON+W)ツブゲート領域104がN
PN)ランジスタ103のコレクタ取シ出し領域を兼ね
ていることが多かった。図中105.106はそれぞれ
ピンチオフ抵抗101゜102のP型抵抗領域、107
,108れNPNトランジスタ103のそれぞれ2Mペ
ース領域、N禰エミ、り領域で、109,110,11
1゜112.113,114はそれぞれN−型エビタキ
シャル層、P型絶縁分離層、N型埋込層、アルミ配線、
コンタクト窓、酸化膜である。第2図(a)のx−x’
の線に沿って切断した断面図が第2図(b)である0図
中117はP型基板である。第2図(a)の様なマスク
レイアウトを行なった場合、ピンチオフ抵抗102にお
いてはピンチオフ抵抗101のN型ト、プゲート領域1
04とP型抵抗領域105との間の逆バイアスよシも大
きな逆バイアスがN+型ト、プゲート領域104とP型
抵抗領域106との間に印加される。−例として、ピン
チオフ抵抗101,102がマスク上等しく設計され、
N+型トップゲート領域104とP型抵抗領域105(
或いは106)とで形成されるチャンネル部分のL/W
(第2図(a)に示す)が6の場合、ピンチオフ抵抗1
02,102の動作上の抵抗値は、NPN)ランジスタ
103の電流増幅率hfeに対して第3図(a)の様に
変化する。図中において曲線A。
Bはそれぞれピンチオフ抵抗101,102に対応する
。又、第3図(a)を基にしてピンチ抵抗101゜10
2の両端に動作上印加される電圧の比αをNPNトラン
ジスタ1031ifeに対してプロットしたものが第3
図(b)である。第3図(a) 、 (b)より、この
定電圧装置に50μAの定電流を流した場合の出力電圧
V、のNPN トランジスタ103のbfeに対する変
化を理論的に求めた曲線が第3図(C)の(I)である
。NPN )ランジスタ103のhfeが製造プロセス
のばらつきによJ)100〜400の間で変化するとす
れば、出力電圧は1.173〜1.258Vの間で変化
し、ばらつき幅はssmVとなる。
。又、第3図(a)を基にしてピンチ抵抗101゜10
2の両端に動作上印加される電圧の比αをNPNトラン
ジスタ1031ifeに対してプロットしたものが第3
図(b)である。第3図(a) 、 (b)より、この
定電圧装置に50μAの定電流を流した場合の出力電圧
V、のNPN トランジスタ103のbfeに対する変
化を理論的に求めた曲線が第3図(C)の(I)である
。NPN )ランジスタ103のhfeが製造プロセス
のばらつきによJ)100〜400の間で変化するとす
れば、出力電圧は1.173〜1.258Vの間で変化
し、ばらつき幅はssmVとなる。
本発明は上記の様な製造プロセスのばらつきによる定電
圧装置の出力電圧のばらつきを低減させる手段を提供せ
んとするものである。
圧装置の出力電圧のばらつきを低減させる手段を提供せ
んとするものである。
本発明による定電圧装置は、−導電型の第1の分離領域
において、−導電型の第1の高不純物濃度領域をコレク
タ取シ出し領域とし、反対導電型の領域をベース領域と
し、該ベース領域中の一導電型の高不純物濃度領域をエ
ミッタ領域とするNPN)ランジスタと、前記第1の分
離領域或いは一導電型の第2の分離領域において、一端
が前記コレクタ取シ出し領域に接続され他端が前記ベー
ス領域に接続された反対導電型の領域を抵抗領域とし、
前記コレクタ取り出し領域に接続された一導電型の第2
の高不純物濃度領域をトップゲート領域とする第1のピ
ンチオフ抵抗と、−導電型の第3の分離領域において、
一端が前記ベース領域に接続され、他端が前記エミッタ
領域に接続された反対導電型の領域を抵抗領域とし、前
記ペース領域に接続された一導電型の第3の高不純物濃
度領域をトップゲート領域とする第2のピンチオフ抵抗
とから構成されることを特徴とする。
において、−導電型の第1の高不純物濃度領域をコレク
タ取シ出し領域とし、反対導電型の領域をベース領域と
し、該ベース領域中の一導電型の高不純物濃度領域をエ
ミッタ領域とするNPN)ランジスタと、前記第1の分
離領域或いは一導電型の第2の分離領域において、一端
が前記コレクタ取シ出し領域に接続され他端が前記ベー
ス領域に接続された反対導電型の領域を抵抗領域とし、
前記コレクタ取り出し領域に接続された一導電型の第2
の高不純物濃度領域をトップゲート領域とする第1のピ
ンチオフ抵抗と、−導電型の第3の分離領域において、
一端が前記ベース領域に接続され、他端が前記エミッタ
領域に接続された反対導電型の領域を抵抗領域とし、前
記ペース領域に接続された一導電型の第3の高不純物濃
度領域をトップゲート領域とする第2のピンチオフ抵抗
とから構成されることを特徴とする。
本発明による定電圧装置の第一の実施例を第4図(a)
、 (b)に示す。第4図(a)においてピンチオフ
抵抗201.202はそれぞれ別々の分離領域に形成さ
れ、ピンチオフ抵抗201はNPN)ランジスタ203
と同一分離領域にある。ピンチオフ抵抗201のN型ト
ップゲート領域204はNPNトランジスタ203のコ
レクタ取シ出し領域を兼ねている。図中215はピンチ
オフ抵抗202のN型ト、プゲート領域、205.20
6はそれぞれピンチオフ抵抗201,202のP型抵抗
領域、207.208はNPNトランジスタ2o3のそ
れぞれP型ベース領域、N型エミッタ領域で、209゜
210.211.212.213.214はそれぞれN
−型エピタキシャル層、P+型絶縁分離層、N+型埋込
層、アルミ配線、コンタクト窓、酸化膜である。第4図
(a)のY−Y’の線に沿って切断した断面図が第4図
(b)で、図中217はP型基板である。
、 (b)に示す。第4図(a)においてピンチオフ
抵抗201.202はそれぞれ別々の分離領域に形成さ
れ、ピンチオフ抵抗201はNPN)ランジスタ203
と同一分離領域にある。ピンチオフ抵抗201のN型ト
ップゲート領域204はNPNトランジスタ203のコ
レクタ取シ出し領域を兼ねている。図中215はピンチ
オフ抵抗202のN型ト、プゲート領域、205.20
6はそれぞれピンチオフ抵抗201,202のP型抵抗
領域、207.208はNPNトランジスタ2o3のそ
れぞれP型ベース領域、N型エミッタ領域で、209゜
210.211.212.213.214はそれぞれN
−型エピタキシャル層、P+型絶縁分離層、N+型埋込
層、アルミ配線、コンタクト窓、酸化膜である。第4図
(a)のY−Y’の線に沿って切断した断面図が第4図
(b)で、図中217はP型基板である。
ピンチオフ抵抗201.202.NPN)ランジスタ2
03が第2図(2)と同じ形状のものとすると、N型ト
ップゲート領域204とP型抵抗205との間に印加さ
れる逆バイアス電圧とN型トップゲート領域215とP
副抵抗206との間に印加される逆バイアス電圧とは尋
しくなり、前述のαは常に1に保たする。この場合製造
プロセスのばらつきによるNPN トランジスタ203
の電流増幅率hfeのばらつきはピンチオフ抵抗201
,202の絶対値のばらつきのみとなる。α=1一定と
して、ピンチオフ抵抗絶対値のhfeによる変化のみを
考慮して得らtた出力電圧v0対hfeの理論曲線が第
3図(C)の(II)に示される。NPNトランジスタ
203の製造プロセスのばらつきによるhfeのばらつ
きを100〜400とすると、出力電圧v。
03が第2図(2)と同じ形状のものとすると、N型ト
ップゲート領域204とP型抵抗205との間に印加さ
れる逆バイアス電圧とN型トップゲート領域215とP
副抵抗206との間に印加される逆バイアス電圧とは尋
しくなり、前述のαは常に1に保たする。この場合製造
プロセスのばらつきによるNPN トランジスタ203
の電流増幅率hfeのばらつきはピンチオフ抵抗201
,202の絶対値のばらつきのみとなる。α=1一定と
して、ピンチオフ抵抗絶対値のhfeによる変化のみを
考慮して得らtた出力電圧v0対hfeの理論曲線が第
3図(C)の(II)に示される。NPNトランジスタ
203の製造プロセスのばらつきによるhfeのばらつ
きを100〜400とすると、出力電圧v。
は1.258〜1.288Vの間で変化し、ばらつきの
幅はaomVとなる。この様にピンチオフ抵抗を同一の
分離領域から別々の分離領域にすることにより出力電圧
■。のhfeに対するばらつきは85mVから30mV
へと大幅に縮小される。
幅はaomVとなる。この様にピンチオフ抵抗を同一の
分離領域から別々の分離領域にすることにより出力電圧
■。のhfeに対するばらつきは85mVから30mV
へと大幅に縮小される。
本発明による第二の実施例を第5図(a) 、 (b)
に示す。
に示す。
第5図(a)において、ピンチオフ抵抗301,302
はそれぞれ別々の分離領域に形成され、ピンチオフ抵抗
301はNPN )ランジスタ303とも分離領域を異
にしている。304,315はそれぞれピンチオフ抵抗
301.302のN型トップゲート領域、305,30
6はそれぞれピンチオフ抵抗301,302のP臘抵抗
領域、307゜308.316はNPN)ランジスタ3
03のそれぞれP!IIベース領域、N型工(ツタ領域
、N1型コレクタ取り出し領域で、309,310*3
11゜312.313,314はそれぞれN″″型エピ
タキシャル層、P+型絶縁分離層、N+型埋込層、アル
ミ配耐、コンタクト窓、酸化膜である。第5図(a)の
Z−Z/の線に沿って切断した断面図が第5図(b)で
、図中317はP型基板である。この様なマスクレイア
ウトにおいても第4図の場合と同様、NPNトランジス
タ3030bfeに対する良好な定電圧特性が得られる
。
はそれぞれ別々の分離領域に形成され、ピンチオフ抵抗
301はNPN )ランジスタ303とも分離領域を異
にしている。304,315はそれぞれピンチオフ抵抗
301.302のN型トップゲート領域、305,30
6はそれぞれピンチオフ抵抗301,302のP臘抵抗
領域、307゜308.316はNPN)ランジスタ3
03のそれぞれP!IIベース領域、N型工(ツタ領域
、N1型コレクタ取り出し領域で、309,310*3
11゜312.313,314はそれぞれN″″型エピ
タキシャル層、P+型絶縁分離層、N+型埋込層、アル
ミ配耐、コンタクト窓、酸化膜である。第5図(a)の
Z−Z/の線に沿って切断した断面図が第5図(b)で
、図中317はP型基板である。この様なマスクレイア
ウトにおいても第4図の場合と同様、NPNトランジス
タ3030bfeに対する良好な定電圧特性が得られる
。
以上の様に、この回路形式の定電圧装置は、二本のピン
チオフ抵抗を別々の分離領域に分iることによシ、製造
プロセス上のばらつきの影響の少ない良好な定電圧性を
示す。
チオフ抵抗を別々の分離領域に分iることによシ、製造
プロセス上のばらつきの影響の少ない良好な定電圧性を
示す。
第1図は一般的な定電圧装置の等価回路図、第2図(a
)、(b)は従来よく用いられてきた第1図のレイアウ
ト平面図と断面図、第3図(a)〜(C)はピンチオフ
抵抗の抵抗値、ピンチオフ抵抗両端の印加電圧比、出力
電圧、それぞれのhfe依存性を示す図、第4図(a)
、 (b)および第5図(a) 、 (b)はそれぞ
れ本発明による二つの実施例のレイアウト平面図と断面
図である。 101.201.301・・・・・・NPN )ランジ
スタのコレクターベース関のピンチオフ抵抗、102゜
202.302・・・・・・NPN)ランジスタのペー
ス−エミッタ間のピンチオフ抵抗、103,203゜3
03・・・・・・NPN )ランジスタ、104,20
4゜304・・・・・・NPN)ランジスタのコレクタ
ーペース間ピンチオフ抵抗のNトップゲート領域、10
5゜205.305・・・・・・NPN )ランジスタ
のコレクターペース間ピンチオフ抵抗のP型抵抗領域。 106.206.306・・・・・・NPN)ランジス
タのペース−エミッタ間ピンチオフ抵抗のP型抵抗領域
、107,207,307・・・・・・NPN )ラン
ジスタのP型ベース、108,208,308・・・・
・・NPN)ランジスタのN+型エミッタ、109゜2
09.309・・・・・・N−型エピタキシャル層、1
10゜210.310・・°・・・P型絶縁分離層、1
11,211゜311・・・・・・N型埋込層、112
1212,312・・・・・・アルミ配@、113,2
13,313・・・・・・コンタクト窓、114,21
4,314・・・・・・酸化層、215.315・・・
・・・NPNト5ンジスタのペース−エミッタ間ピンチ
オフ抵抗のN)yプゲート領域1.Jts・・・・・・
NPN)ランジスタのコレクタ、117.217,31
7・°°・・・P型基板、X−X/・−・・・・第2図
(b)断面図の第2図(a)平面図における切断線、
Y−Y’・・・・・・第4図(b)断面図の第4図(
a)平面図における切断線%Z−Z’・°°・・・第5
図(b)W+平面図第4図(a)平面図における切断線
、A・・・・・・第2図におけるピンチオフ抵抗101
の抵抗値のhfe依存性、B・・・・・・・・第2図に
おけるピンチオフ抵抗102の抵抗値のhfe依存性、
α・・・・・・第2図におけるピンチオフ抵抗101と
102の両端に印加される電圧比、vo・・・・・・第
1図の定電圧装置の出力電圧、(1)・・・・・・第2
図に従った定電圧装置の出力電圧の対hfe理論曲線、
(Il)・・・・・・第4図、第5図に従った定電圧装
置の出力電圧の対hfe理論曲線。 代理人 弁理士 内 原 晋 ”’7°)第1図 (C) 蛤3図 第4図
)、(b)は従来よく用いられてきた第1図のレイアウ
ト平面図と断面図、第3図(a)〜(C)はピンチオフ
抵抗の抵抗値、ピンチオフ抵抗両端の印加電圧比、出力
電圧、それぞれのhfe依存性を示す図、第4図(a)
、 (b)および第5図(a) 、 (b)はそれぞ
れ本発明による二つの実施例のレイアウト平面図と断面
図である。 101.201.301・・・・・・NPN )ランジ
スタのコレクターベース関のピンチオフ抵抗、102゜
202.302・・・・・・NPN)ランジスタのペー
ス−エミッタ間のピンチオフ抵抗、103,203゜3
03・・・・・・NPN )ランジスタ、104,20
4゜304・・・・・・NPN)ランジスタのコレクタ
ーペース間ピンチオフ抵抗のNトップゲート領域、10
5゜205.305・・・・・・NPN )ランジスタ
のコレクターペース間ピンチオフ抵抗のP型抵抗領域。 106.206.306・・・・・・NPN)ランジス
タのペース−エミッタ間ピンチオフ抵抗のP型抵抗領域
、107,207,307・・・・・・NPN )ラン
ジスタのP型ベース、108,208,308・・・・
・・NPN)ランジスタのN+型エミッタ、109゜2
09.309・・・・・・N−型エピタキシャル層、1
10゜210.310・・°・・・P型絶縁分離層、1
11,211゜311・・・・・・N型埋込層、112
1212,312・・・・・・アルミ配@、113,2
13,313・・・・・・コンタクト窓、114,21
4,314・・・・・・酸化層、215.315・・・
・・・NPNト5ンジスタのペース−エミッタ間ピンチ
オフ抵抗のN)yプゲート領域1.Jts・・・・・・
NPN)ランジスタのコレクタ、117.217,31
7・°°・・・P型基板、X−X/・−・・・・第2図
(b)断面図の第2図(a)平面図における切断線、
Y−Y’・・・・・・第4図(b)断面図の第4図(
a)平面図における切断線%Z−Z’・°°・・・第5
図(b)W+平面図第4図(a)平面図における切断線
、A・・・・・・第2図におけるピンチオフ抵抗101
の抵抗値のhfe依存性、B・・・・・・・・第2図に
おけるピンチオフ抵抗102の抵抗値のhfe依存性、
α・・・・・・第2図におけるピンチオフ抵抗101と
102の両端に印加される電圧比、vo・・・・・・第
1図の定電圧装置の出力電圧、(1)・・・・・・第2
図に従った定電圧装置の出力電圧の対hfe理論曲線、
(Il)・・・・・・第4図、第5図に従った定電圧装
置の出力電圧の対hfe理論曲線。 代理人 弁理士 内 原 晋 ”’7°)第1図 (C) 蛤3図 第4図
Claims (1)
- 一導電型の第一の分離領域において一導電型の篤1の高
不純物濃度領域をコレクタ取り出し領域とし、反対導電
型の領域をペース領域とし、誼ベース領域中の一導電型
の高不純物濃度領域をエミッタ領域とするNPN )ラ
ンジスタと、前記第1の分離領域或いは一導電型の第2
の分離領域において、一端が前記コレクタ取シ出し領域
に接続され他端が前記ペース領域に接続された反対導電
製の領域を抵抗領域とし、前記コレクタ取)出し領域に
接続された一導電型の第2の高不純物濃度領域をトップ
ゲート領域とする第1のピンチオフ抵抗と、−導電製の
第3の分離領域において、一端が前記べ一δ領域に接続
され、他端が前記エミッタ領域に接続された反対導電型
の領域を抵抗領域とし、前記ペース領域に接続された一
導電型の第3の高不純物濃度領域をトップゲート領域と
する第2のピンチオフ抵抗とを有する定電圧装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP11053081A JPS5812345A (ja) | 1981-07-15 | 1981-07-15 | 定電圧装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP11053081A JPS5812345A (ja) | 1981-07-15 | 1981-07-15 | 定電圧装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS5812345A true JPS5812345A (ja) | 1983-01-24 |
Family
ID=14538138
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP11053081A Pending JPS5812345A (ja) | 1981-07-15 | 1981-07-15 | 定電圧装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS5812345A (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS59229854A (ja) * | 1983-05-18 | 1984-12-24 | Rohm Co Ltd | 論理回路の集積化構造 |
EP0524154A2 (en) * | 1991-07-18 | 1993-01-20 | STMicroelectronics S.r.l. | A voltage regulating integrated circuit having high stability and low power consumption features |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JPS55133563A (en) * | 1979-04-03 | 1980-10-17 | Nec Corp | Semiconductor integrated circuit |
JPS55140264A (en) * | 1979-04-18 | 1980-11-01 | Mitsubishi Electric Corp | Semiconductor integrated circuit device |
JPS5635456A (en) * | 1979-08-29 | 1981-04-08 | Nec Corp | Semiconductor integrated circuit |
-
1981
- 1981-07-15 JP JP11053081A patent/JPS5812345A/ja active Pending
Patent Citations (3)
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