JPS6048765B2 - 定電圧半導体集積回路 - Google Patents

定電圧半導体集積回路

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JPS6048765B2
JPS6048765B2 JP52153184A JP15318477A JPS6048765B2 JP S6048765 B2 JPS6048765 B2 JP S6048765B2 JP 52153184 A JP52153184 A JP 52153184A JP 15318477 A JP15318477 A JP 15318477A JP S6048765 B2 JPS6048765 B2 JP S6048765B2
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秀太郎 渡辺
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    • H01L27/0647—Bipolar transistors in combination with diodes, or capacitors, or resistors, e.g. vertical bipolar transistor and bipolar lateral transistor and resistor
    • H01L27/0652—Vertical bipolar transistor in combination with diodes, or capacitors, or resistors
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05F—SYSTEMS FOR REGULATING ELECTRIC OR MAGNETIC VARIABLES
    • G05F3/00—Non-retroactive systems for regulating electric variables by using an uncontrolled element, or an uncontrolled combination of elements, such element or such combination having self-regulating properties
    • G05F3/02—Regulating voltage or current
    • G05F3/08—Regulating voltage or current wherein the variable is dc
    • G05F3/10—Regulating voltage or current wherein the variable is dc using uncontrolled devices with non-linear characteristics
    • G05F3/16—Regulating voltage or current wherein the variable is dc using uncontrolled devices with non-linear characteristics being semiconductor devices
    • G05F3/18—Regulating voltage or current wherein the variable is dc using uncontrolled devices with non-linear characteristics being semiconductor devices using Zener diodes
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S323/00—Electricity: power supply or regulation systems
    • Y10S323/907—Temperature compensation of semiconductor

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は定電圧回路としての機能を持つ半導体集積回路
に関する。
第１図に従来の半導体集積回路用定電圧回路を単純化し
て示す。
１はＮＰＮトランジスタのコレクタとベースを短絡して
ダイオードとしたもの、２はツェナーダイオードであり
、これらＮＰＮトランジスタ１とツェナータイオート２
とは直列に接続されている。
第１図に示す従来の半導体集積回路はツェナーダイオー
ド２が正の温度係数、ＮＰＮトランジスタ１のベース−
エミッタ間順方向電圧が負の温度係数を持つていること
を利用して回路全体の温度係数が゛’０’’になるよう
に設計される。ところが、このような定電圧半導体集積
回路において、ツェナーダイオード２の降状電圧をＶＺ
）その温度係数をΔＶ２とするとＶ２とΔＶ２は第２図
に示す関係がある。従つてツェナーダイオードの降伏電
圧Ｖ２が製造誤差により設計値に対してプラス側に変動
した場合ΔＶ２が大きくなり即ち第１図に示す回路全体
の温度係数はプラス側に大きくなつてしまう。反対にＶ
２が設計値に対してマイナス側に変動した場合には第１
図に示す回路の温度係数はマイナス側に変動する。従つ
て第１図に示す回路は製造誤差によるツェナー電圧の変
動に伴なつて回路全体の温度係数か変動して本来あるべ
き’’０’’からずれることとなる。このような温度係
数のズレは半導体集積回路を一たん作ると、もはや修正
できない。このため温度係数の規格が狭い場合には歩留
りの極端な低下を招き安定に製造することは不可能であ
る。このような定電圧半導体集積回路において、ツＪエ
アーダイオードの降状電圧Ｖ２がたとえ不純物拡散条件
の変動により変つてしまつた場合にも回路全体の安定化
電圧の温度係数が変動しないようにすれば、温度係数が
製造誤差に関係なく一定となるために製造条件は大幅に
緩和される。
丁 本発明の目的は、半導体集積回路の製造条件の変化
に無関係に回路全体の温度係数を一定に保つことができ
る定電圧半導体集積回路を提供することを目的とする。
次に本発明を図面を参照してより詳細に説明する。第３
図は本発明定電圧半導体集積回路の一実施例である。
ＮＰＮトランジスタ１１のエミッタにはツェナーダイオ
ード１２が直列に接続されている。このツエナーグイオ
ード１２はＮＰＮトランジスタ１１のエミッタ層と同時
に拡散形成されたカソードを有している。またＮＰＮト
ランジスタ１１のベース・エミッタ間にはＮＰＮトラン
ジスタ１１ののベース層と同時に帯状に拡散形成された
第１の拡散抵抗１３が接続されており、さらにＮＰＮト
ランジスタ１１のベース・コレクタ間にはトランジスタ
１１のベース拡散と同時に形成された第２の拡散抵抗が
接続されている。ところで、この第２の拡散抵抗はいわ
ゆるピンチ抵抗であり、ＮＰＮトランジスタ１１のベー
ス層拡散と同時に形成された長さが幅より大きい一導電
型の帯状拡散層を抵抗領域として有し、この上にＮＰＮ
トランジスタ１１のエミッタ層拡散と同時に拡散形成さ
れ、かつ前記帯状拡散層をその両端部分を除いて全部覆
う反対導電形の拡散層とを備えており、前記の帯状拡散
層の前記両端部間を高い抵抗体として用いたものである
。前記ツェナーダイオード１２のカソードと前記帯状拡
散層を両端部分を除いて全部覆う反対導電形の拡散層は
ＮＰＮトランジスタ１１のエミッタ層と同時に拡散形成
されるのでツエナーグイオード１２の降状電圧■ｚと第
２の拡散抵抗１４の抵抗値との間にはある種の相関関係
がある。
その相−関を第４図に示す。すなわち、ツエナーグイオ
ード１２の降状電■Ｎｚが増大するとそれにともなつて
第２の拡散抵抗１４の抵抗値も増大する。本発明はこの
ような第４図に示す第２の拡散抵抗１４とツェナーダイ
オード１２の相関関係を利二用して、半導体集積回路の
製造条件に関係なく一定の温度係数の定電圧を得たもの
である。即ち、ＮＰＮトランジスタ１１のベ−スーエミ
ッタ間電圧は負の温度係数を持つており、従つてＮＰＮ
トランジスタ１１のコレクターエミッタ間電圧もべ４−
スーエミツタ間電圧と第２の拡散抵抗１４と第１の拡散
抵抗１３の抵抗比との積で与えられる負の温度係数を持
つている。ツェナーダイオード１２の降状電圧が設計中
心値に対して大きく変動した場合に第２図の関係からツ
ェナーダイオード１２の降状電圧の温度係数ΔＶｚはプ
ラス側に変化する。そのとき、第４図の相関から第２の
拡散抵抗１４が設計値より大きくなり、従つてＮＰＮト
ランジスタ１１のコレクターエミッタ間の温度係数の絶
対値が大きくなる。ＮＰＮトランジスタ１１のベ−スー
エミッタ間順方向電圧の温度係数の符号は負なので結局
、ＮＰＮトランジスタ１１のコレクターエミッタ間電圧
の温度係数は小さくなフる。即ち、ツェナーダイオード
１２の降状電圧が設計値より大きくなつた場合に、ツェ
ナーダイオード１２の降状電圧の温度係数ΔＶｚが大き
くなり、ＮＰＮトランジスタ１１のコレクターエミッタ
間電圧の温度係数が小さくなる。第３図に示す門回路の
安定化電圧の温度係数はＮＰＮトランジスタ１１のコレ
クターエミッタ間電圧の温度係数とツェナーダイオード
１２の降状電圧の温度係数の和であるから、第３図の回
路の安定化電圧は回路定数を適当に選択することにより
ツエナーダイオ”−ド１２の降状電圧が増加しても一定
に保つことができる。定電圧回路の温度係数は通常０で
あるように要求されるので、ツエナーグイオード１２の
降状電圧が設計中心のときに第３図の回路の安定化電圧
の温度係数が０になるように設計しておけば、ツェナー
ダイオード１２の降状電圧が設計中心より増加しても第
３図の回路の安定化電圧の温度係数は０保たれる。以上
の考案はツェナーダイオード１２の降状電圧が設計値よ
りも増大した場合について行なつたが逆の場合も全く同
様であることは言うまでもない。
またトランジスタ１１は１個に限らず、複数個のトラン
ジスタをそれらのコレクターエミッタ径路を直列に接続
し、各トランジスタのベ−スーエミッタ間にいわゆるピ
ンチ抵抗を接続しても、同様の効果が得られるものであ
る。
【図面の簡単な説明】
第１図は従来の定電圧半導体集積回路の一例を示す回路
図である。 第２図は、ツェナーダイオードの降状電圧Ｖｚとその温
度係数ΔＶｚの関係を示すグラフである。第３図は、本
発明の一実施例を示す回路図である。第４図は、ツェナ
ーダイオードの降状電圧と第２の拡散抵抗の関係を示す
グラフである。１，１１・・・・・・ＮＰＮトランジス
タ、２，１２・・・・・・ツェナーダイオード、３・・
・・・・第１の拡散抵抗、４・・・・・・第２の拡散抵
抗。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. １ 少なくとも１個のトランジスタと、該トランジスタ
    のコレクタ・エミッタ径路に直列に接続されたツェナー
    ダイオードと、前記トランジスタのベース・コレクタ間
    に接続された拡散抵抗とを含む半導体装置において、前
    記ツェナーダイオードは前記トランジスタのエミッタ拡
    散層と同時に拡散形成されており、前記抵抗は前記トラ
    ンジスタのベース拡散層と同時に拡散形成された帯状拡
    散層を抵抗領域として、該帯状拡散層上にその両端を除
    いて全面を覆う前記トランジスタのエミッタ拡散層と同
    時に形成された拡散領域とを有する構成をなしているこ
    とを特徴とする定電圧半導体集積回路。
JP52153184A 1977-12-19 1977-12-19 定電圧半導体集積回路 Expired JPS6048765B2 (ja)

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