JPS5837970A - 容量可変回路 - Google Patents
容量可変回路Info
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- JPS5837970A JPS5837970A JP13634581A JP13634581A JPS5837970A JP S5837970 A JPS5837970 A JP S5837970A JP 13634581 A JP13634581 A JP 13634581A JP 13634581 A JP13634581 A JP 13634581A JP S5837970 A JPS5837970 A JP S5837970A
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- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims abstract description 16
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- 239000003990 capacitor Substances 0.000 claims description 7
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- 230000003647 oxidation Effects 0.000 claims 1
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 claims 1
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-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L29/00—Semiconductor devices adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching, or capacitors or resistors with at least one potential-jump barrier or surface barrier, e.g. PN junction depletion layer or carrier concentration layer; Details of semiconductor bodies or of electrodes thereof ; Multistep manufacturing processes therefor
- H01L29/66—Types of semiconductor device ; Multistep manufacturing processes therefor
- H01L29/86—Types of semiconductor device ; Multistep manufacturing processes therefor controllable only by variation of the electric current supplied, or only the electric potential applied, to one or more of the electrodes carrying the current to be rectified, amplified, oscillated or switched
- H01L29/92—Capacitors with potential-jump barrier or surface barrier
- H01L29/93—Variable capacitance diodes, e.g. varactors
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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、半導体可変容量素子と制御回路と昇圧回路と
可変電圧切り換え回路を有する容量可変回路に関する。
可変電圧切り換え回路を有する容量可変回路に関する。
従来より、容量可変手段として半導体可変容量素子を用
いることが知られてシ)る。
いることが知られてシ)る。
第1図に、従来用いられている半導体可変容量素子の断
面図を示す。l−型半導体基板1上に酸化絶縁膜2に覆
われ、外部より絶縁さすいる浮遊電極3がある。さらに
浮遊電極3上に酸化絶縁膜2を介し、容量電極4がある
。n−m半導体基板1の中に、絶縁分、離のためのP−
型拡散層5があり、P−型拡散層5の中に容量可変電極
n+型型数散層がある。容量可変電極ユ+型拡散層6を
、n−型半導体基板1に対して正バイアスのパルス電圧
を加えると容量が増加し、負バイアスのパルス電圧を加
えると容量は減少する。
面図を示す。l−型半導体基板1上に酸化絶縁膜2に覆
われ、外部より絶縁さすいる浮遊電極3がある。さらに
浮遊電極3上に酸化絶縁膜2を介し、容量電極4がある
。n−m半導体基板1の中に、絶縁分、離のためのP−
型拡散層5があり、P−型拡散層5の中に容量可変電極
n+型型数散層がある。容量可変電極ユ+型拡散層6を
、n−型半導体基板1に対して正バイアスのパルス電圧
を加えると容量が増加し、負バイアスのパルス電圧を加
えると容量は減少する。
第2図に、半導体可変容量素子と同一基板内で容量を変
化させる回路例を示す。半導体可変容量素子の可変電圧
は±5v〜7■である。例えば、同一基板内の電源電圧
が、7DD=OV、Vt5B=−3vであった場合(以
下vDD=OvlV s # = −5Vとする)を、
考エル。
化させる回路例を示す。半導体可変容量素子の可変電圧
は±5v〜7■である。例えば、同一基板内の電源電圧
が、7DD=OV、Vt5B=−3vであった場合(以
下vDD=OvlV s # = −5Vとする)を、
考エル。
昇圧回路7によって2倍昇圧すると一6vの電圧Vss
!を得ることができる。n−型半導体基板1は、Vdd
に接続されているので、Vsslのパルス電圧を容量可
変電極−1重拡散層6に印加すると半導体可変容量素子
の容量は、減少する。
!を得ることができる。n−型半導体基板1は、Vdd
に接続されているので、Vsslのパルス電圧を容量可
変電極−1重拡散層6に印加すると半導体可変容量素子
の容量は、減少する。
しかし、半導体可変容量素子の容量を増加させようとし
た場合、容量可変電極n+型型数散層に+6vのパルス
電圧を印加する必要があるが+6vの電圧は、同一基板
内では得ることができない。
た場合、容量可変電極n+型型数散層に+6vのパルス
電圧を印加する必要があるが+6vの電圧は、同一基板
内では得ることができない。
この為、半導体可変容量素子と同一の基板内で、容量を
変化させる場合、容量は減少させることしかできないか
、又は外部に6vの電圧源を必要とする欠点があった。
変化させる場合、容量は減少させることしかできないか
、又は外部に6vの電圧源を必要とする欠点があった。
本発明は、前記の欠点を除去したもので、同一基板内で
容量を増加、減少することが容易に可能となる容量可変
回路を得ることを目的とする。
容量を増加、減少することが容易に可能となる容量可変
回路を得ることを目的とする。
以下、本発明を添附図面に基づいて詳細に説明する。
第3図は、本発明を具体化した実施例で、容量可変回路
のブロックを示す。容量可変回路は、半導体可変容量素
子16.制御回路9.昇圧回路1゜、可変電圧切り轡え
回路11がら成る。制御回路9から、昇圧クロック12
αと昇圧回路停止信号12bが出力され昇圧回路10に
入力する。制御回路9から、可変電圧切り換え信号13
αと容量可変信号15hが出力され、可変電圧切り換え
回路11に入力する。昇圧回路1oの出力Vs*214
が、可変電圧切り換え回路11に入力する。
のブロックを示す。容量可変回路は、半導体可変容量素
子16.制御回路9.昇圧回路1゜、可変電圧切り轡え
回路11がら成る。制御回路9から、昇圧クロック12
αと昇圧回路停止信号12bが出力され昇圧回路10に
入力する。制御回路9から、可変電圧切り換え信号13
αと容量可変信号15hが出力され、可変電圧切り換え
回路11に入力する。昇圧回路1oの出力Vs*214
が、可変電圧切り換え回路11に入力する。
可変電圧切り換え回路11の出力15は、半導体可変容
量素子16に入力する。
量素子16に入力する。
第4図、第5図は、半導体可変容量素子の断面図と平面
図を示す。n−型半導体基板17の中に、P−型拡散層
18がある。Pa拡散層18の中に、電源とのコンタク
トの為のP+型拡散層19がある。P−型拡散層18上
に酸化絶縁膜2oに覆われ外部より絶縁された浮遊電極
21がある。
図を示す。n−型半導体基板17の中に、P−型拡散層
18がある。Pa拡散層18の中に、電源とのコンタク
トの為のP+型拡散層19がある。P−型拡散層18上
に酸化絶縁膜2oに覆われ外部より絶縁された浮遊電極
21がある。
さらに、浮遊電極21上に、酸化絶縁膜2oを介して、
容量電極22がある。n−型半導体基板17−の中に絶
縁分離のためのアー型拡散層23がある。
容量電極22がある。n−型半導体基板17−の中に絶
縁分離のためのアー型拡散層23がある。
さらにP−型拡散層23の中に容量可変電極3十型拡散
層24がある。n+型型数散層24浮遊電極21の間の
畿化絶縁1[25は、容量可変電圧を低くするために、
薄くなっている。第5図の平面図を見ると、容量電極2
2と、P+型拡散層19とコンタクトしている電源ライ
ン27と、容量可変電極n+型型数散層4とコンタクト
している容量可変端子26がある。
層24がある。n+型型数散層24浮遊電極21の間の
畿化絶縁1[25は、容量可変電圧を低くするために、
薄くなっている。第5図の平面図を見ると、容量電極2
2と、P+型拡散層19とコンタクトしている電源ライ
ン27と、容量可変電極n+型型数散層4とコンタクト
している容量可変端子26がある。
簡単に半導体可変容量素子の動作を説明する。
P−型拡散層18と容量電極220間の容量は、浮遊電
極22に蓄積された電荷によって変化する。n+型型数
散層24P−型拡散層18に対して正バイアスすると、
浮遊電極21から電子がn+型型数散層24引き出され
、浮遊電極21は正に帯電し容量値は減少する。反対に
負バイアスにすると浮遊電極21は負に帯電し容量値は
増加する。浮遊電極21の帯電量を制御することによっ
て容量値を自由に選ぶことができる。
極22に蓄積された電荷によって変化する。n+型型数
散層24P−型拡散層18に対して正バイアスすると、
浮遊電極21から電子がn+型型数散層24引き出され
、浮遊電極21は正に帯電し容量値は減少する。反対に
負バイアスにすると浮遊電極21は負に帯電し容量値は
増加する。浮遊電極21の帯電量を制御することによっ
て容量値を自由に選ぶことができる。
第6図は本発明の要旨とする容量可変回路の回路図であ
る。制御回路9から、昇圧クロック12αと昇圧回路停
止信号12Mと可変電圧切り換え信号13gと容量可変
信号15bが出力される。
る。制御回路9から、昇圧クロック12αと昇圧回路停
止信号12Mと可変電圧切り換え信号13gと容量可変
信号15bが出力される。
昇圧クロック12aはナンド28に入力する。昇圧回路
停止信号12bはナンド28に入力し、又クロックドイ
ンバータ29〜31のタイミング信号になる。ナンド2
8の出力は、クロックドインバータ29と31の入力と
なる。クロックドインバータ29の出力は、クロックド
インバータ30の入力になる。ys−ObMOF352
のドレインは、Vas、ゲートはクロックドインバータ
29の出力、ソースはn −Oh M OB 55のド
レインに接続されている。コンデンサ34の両端は、一
方はクロックドインバータ51、もう一方はn −Oh
Mo 852のソースと接続されている。n −OhM
O835のドレインは、n−OhMn−0hのドレイン
、ゲートはクロックドインバータ30の出力に接続され
ていて、ソースはVssz(−6v)出力となる。平滑
用コンデンサ35は、vllDとVsslに接続されて
いる。昇圧回路10の出力の7DDはナンド36〜37
に入力し、N’sg!はナンド58〜39に入力する。
停止信号12bはナンド28に入力し、又クロックドイ
ンバータ29〜31のタイミング信号になる。ナンド2
8の出力は、クロックドインバータ29と31の入力と
なる。クロックドインバータ29の出力は、クロックド
インバータ30の入力になる。ys−ObMOF352
のドレインは、Vas、ゲートはクロックドインバータ
29の出力、ソースはn −Oh M OB 55のド
レインに接続されている。コンデンサ34の両端は、一
方はクロックドインバータ51、もう一方はn −Oh
Mo 852のソースと接続されている。n −OhM
O835のドレインは、n−OhMn−0hのドレイン
、ゲートはクロックドインバータ30の出力に接続され
ていて、ソースはVssz(−6v)出力となる。平滑
用コンデンサ35は、vllDとVsslに接続されて
いる。昇圧回路10の出力の7DDはナンド36〜37
に入力し、N’sg!はナンド58〜39に入力する。
制御回路90容量可変信号13bは、ナンド36〜39
と、アナログスイッチ4oのクロック信号になる。制御
回路9の可変電圧切り換え信号13αは、ナンド56’
、 38 、インバータ41に入力する。
と、アナログスイッチ4oのクロック信号になる。制御
回路9の可変電圧切り換え信号13αは、ナンド56’
、 38 、インバータ41に入力する。
インバータ41の出力は、ナンド37,39に入力スル
、ナンド3613Pの出力は、インバータ42に入力す
る。インバータ42の出、力は、半導体可変容量素子1
6の容量可変端子26に接続されている。ナンド37,
3Bの出力は、インバータ43に入力する。インバータ
43の出力は、半導体可変容量素子16の電源ライン2
7に接続されている。アナログスイッチ4oの入力はV
llllで出力は、半導体可変容量素子16の電源ライ
ンに接続されている。
、ナンド3613Pの出力は、インバータ42に入力す
る。インバータ42の出、力は、半導体可変容量素子1
6の容量可変端子26に接続されている。ナンド37,
3Bの出力は、インバータ43に入力する。インバータ
43の出力は、半導体可変容量素子16の電源ライン2
7に接続されている。アナログスイッチ4oの入力はV
llllで出力は、半導体可変容量素子16の電源ライ
ンに接続されている。
つぎに動作について説明する。昇圧回路1oは一般によ
く知られている。昇圧回路停止信号12bが、@Hレベ
ル”のときは、昇圧クロック12aによって昇圧電圧−
6vが出力される。逆に昇圧回路停止信号が1Lレベル
”のときは、ナンド28、クロックドインバータ29〜
31が動作しなくなり、昇圧回路10は動作しない。
く知られている。昇圧回路停止信号12bが、@Hレベ
ル”のときは、昇圧クロック12aによって昇圧電圧−
6vが出力される。逆に昇圧回路停止信号が1Lレベル
”のときは、ナンド28、クロックドインバータ29〜
31が動作しなくなり、昇圧回路10は動作しない。
通常、半導体可変容量素子16を例えば発振回路の負荷
容量として用いる場合は、タイミング回路9からの出力
、昇圧回路停止信号12Aと容量可変信号13Aが1L
レベル”になり、昇圧回路10、可変電圧切り換え回路
はoyyt、、アナログスイッチ40がONし半導体可
変容量素子16の電源ライン27はvadになる。
容量として用いる場合は、タイミング回路9からの出力
、昇圧回路停止信号12Aと容量可変信号13Aが1L
レベル”になり、昇圧回路10、可変電圧切り換え回路
はoyyt、、アナログスイッチ40がONし半導体可
変容量素子16の電源ライン27はvadになる。
容量を変化させる時は、昇圧回路停止信号12bと容量
可変信号15bが@Hレベル”になる。
可変信号15bが@Hレベル”になる。
アナログスイッチ40はoyyとなり、MOI9可変容
量素子16の電源ライン27は、インバータ43に接続
される。昇圧回路10より2倍昇圧された電圧−6vが
出力されている。容量を減少させる時は、可変電圧切り
換え信号13gを、−Hレベル”にする。するとナンド
36とナンド38のゲートが開いて、ナンド36の出力
はyaa。
量素子16の電源ライン27は、インバータ43に接続
される。昇圧回路10より2倍昇圧された電圧−6vが
出力されている。容量を減少させる時は、可変電圧切り
換え信号13gを、−Hレベル”にする。するとナンド
36とナンド38のゲートが開いて、ナンド36の出力
はyaa。
ナンド3Bの出力はVaa2になる。それぞれインバー
タ42.43に入力して、半導体可変容量素子16の容
量可変端子26にはVaa、電源ライン27にはVas
t(−67)が印加する。容量可変端子26を、電源ラ
イン27に対して正バイアスするので容量が減少する。
タ42.43に入力して、半導体可変容量素子16の容
量可変端子26にはVaa、電源ライン27にはVas
t(−67)が印加する。容量可変端子26を、電源ラ
イン27に対して正バイアスするので容量が減少する。
又、逆に容量を増加させる時には、可変電圧切り換え信
号15gを@Lレベル”にする。するとナンド57,5
9のゲートが開いて、ナンド37の出力はVaa。
号15gを@Lレベル”にする。するとナンド57,5
9のゲートが開いて、ナンド37の出力はVaa。
ナンド39の出力は、vsssになる。それぞれインバ
ータ42.45に入力して、半導体可変容量素子16の
容量可変端子26にはVvrsl(−6v)、電源ライ
ン27にはVaaが印加する。
ータ42.45に入力して、半導体可変容量素子16の
容量可変端子26にはVvrsl(−6v)、電源ライ
ン27にはVaaが印加する。
容量可変端子26を、電源ライン27に対して負バイア
スするので容量は増加する。このように、可変電圧切り
換え信号13αを@Hレベル“1Lレベル”にすること
により容量を増加させたり、減少させたりできる。
スするので容量は増加する。このように、可変電圧切り
換え信号13αを@Hレベル“1Lレベル”にすること
により容量を増加させたり、減少させたりできる。
以上のように本発明において、半導体可変容量素子と制
御回路と昇圧回路と可変電圧切り換え回路を有する容量
可変回路を用いて、容量を増減できるようにしたもので
あるから、外部に電源回路を必要とせず同一基板内で容
量を制御できるという効果がある。
御回路と昇圧回路と可変電圧切り換え回路を有する容量
可変回路を用いて、容量を増減できるようにしたもので
あるから、外部に電源回路を必要とせず同一基板内で容
量を制御できるという効果がある。
第1図は、従来の半導体可変容量素子の断面図、第2図
は、従来の半導体可変容量素子の容量可変方法を示す。 第5図は、本発明の要旨とする容量可変回路のブロック
図を示す。第4図および第5図は、本発明で用いる可変
容量素子の断面図と平面図を示す。第6図は、本発明の
要旨とする容量可変回路の回路図を示す。 1・・・・・・鳳−型半導体基板 2・・・・・・酸化絶縁膜 3・・・・・・浮遊電極 4・・・・・・容量電極 5・・・・・・P−型拡散層 6・・・・・・容量可変電極11+形拡散層7・・・・
・・昇圧回路 8・・・・・・容量可変回路 9・・・・・・制御回路 10・・・・・・昇圧回路 11・・・・・・可変電圧切り換え回路12α・・・・
・・昇圧クロック 12b・・・・・・昇圧回路停止信号 13α・・・・・・可変電圧切り換え信号13h・・・
・・・容量可変信号 14・・・・・・Vmm意(−6v) 16・・・・・・半導体可変容量素子 17・・・・・・n−型牛導体基板 1B・・・・・・P−型拡散層 19・・・・・・P 型拡散層 20・・・・・・酸化絶縁膜 21・・・・・・浮遊電極 22・・・・・・容量電極 23・・・・・・P−型拡散層 24・・・・・・n+型型数散 層5・・・・・・酸化絶縁膜 26・・・・・・容量可変端子 27・・・・・・電源ライン 28.36〜39・・・・・・ナンド 29〜31・・・・・・クロックドインバータ32〜3
3・・・・・・N−OhMN−0h〜35・・・・・・
コンデンサ 40・・・・・・アナログスイッチ 41〜43・・・・・・インバータ 以 上 出願人 株式会社第二精工舎 代理人 弁理士 最上 務 7 第5図 ぞ6
は、従来の半導体可変容量素子の容量可変方法を示す。 第5図は、本発明の要旨とする容量可変回路のブロック
図を示す。第4図および第5図は、本発明で用いる可変
容量素子の断面図と平面図を示す。第6図は、本発明の
要旨とする容量可変回路の回路図を示す。 1・・・・・・鳳−型半導体基板 2・・・・・・酸化絶縁膜 3・・・・・・浮遊電極 4・・・・・・容量電極 5・・・・・・P−型拡散層 6・・・・・・容量可変電極11+形拡散層7・・・・
・・昇圧回路 8・・・・・・容量可変回路 9・・・・・・制御回路 10・・・・・・昇圧回路 11・・・・・・可変電圧切り換え回路12α・・・・
・・昇圧クロック 12b・・・・・・昇圧回路停止信号 13α・・・・・・可変電圧切り換え信号13h・・・
・・・容量可変信号 14・・・・・・Vmm意(−6v) 16・・・・・・半導体可変容量素子 17・・・・・・n−型牛導体基板 1B・・・・・・P−型拡散層 19・・・・・・P 型拡散層 20・・・・・・酸化絶縁膜 21・・・・・・浮遊電極 22・・・・・・容量電極 23・・・・・・P−型拡散層 24・・・・・・n+型型数散 層5・・・・・・酸化絶縁膜 26・・・・・・容量可変端子 27・・・・・・電源ライン 28.36〜39・・・・・・ナンド 29〜31・・・・・・クロックドインバータ32〜3
3・・・・・・N−OhMN−0h〜35・・・・・・
コンデンサ 40・・・・・・アナログスイッチ 41〜43・・・・・・インバータ 以 上 出願人 株式会社第二精工舎 代理人 弁理士 最上 務 7 第5図 ぞ6
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 (リ 半導体基板と酸化絶RMと浮遊電極と容量電極を
備え、前記半導体基板とは異なる導を型拡散層を前記半
導体基板内部に設け、前記具なる導電型拡散層の内部に
高濃度の導電型拡散層を設ける構成の半導体可変容量素
子とし、前記高濃度の導電型拡散層を介して前記具なる
導電型拡散層に、前記浮遊電極の電荷の制御に対応して
、可変電圧を供給する回路を有する容量可変回路。 (2) 前記半導体可変素子と制御回路と昇圧回路と
可変電圧切り換え回路で構成された特許請求の範囲第1
項記載の容量可変回路。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP13634581A JPS5837970A (ja) | 1981-08-31 | 1981-08-31 | 容量可変回路 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP13634581A JPS5837970A (ja) | 1981-08-31 | 1981-08-31 | 容量可変回路 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS5837970A true JPS5837970A (ja) | 1983-03-05 |
Family
ID=15173021
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP13634581A Pending JPS5837970A (ja) | 1981-08-31 | 1981-08-31 | 容量可変回路 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS5837970A (ja) |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS53115185A (en) * | 1977-03-17 | 1978-10-07 | Sanyo Electric Co Ltd | Memory type variable capacitive device |
-
1981
- 1981-08-31 JP JP13634581A patent/JPS5837970A/ja active Pending
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS53115185A (en) * | 1977-03-17 | 1978-10-07 | Sanyo Electric Co Ltd | Memory type variable capacitive device |
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