JP3406949B2 - 半導体集積回路装置 - Google Patents
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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
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- 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 potential barriers; including integrated passive circuit elements having potential barriers the substrate being a semiconductor body including only semiconductor components of a single kind
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-
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Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、信号入力部が一又は二
以上の絶縁ゲート型トランジスタを含む増幅回路で構成
され、特に微小信号を扱う半導体集積回路装置に関する
ものである。
以上の絶縁ゲート型トランジスタを含む増幅回路で構成
され、特に微小信号を扱う半導体集積回路装置に関する
ものである。
【0002】
【従来の技術】従来、簡単な増幅回路として図10に示
すごとく構成される相補型(以下CMOSと記す)イン
バータ回路が考えられる。すなわち、図10において、
PチャネルMOSトランジスタ(以下PMOSTrと記
す)M1のソースはVDD電源端子100へ接続され、P
MOSTrM1のドレインはNチャネルMOSトランジ
スタ(以下NMOSTrと記す)M2のドレインと共通
に接続され、NMOSTrM2のソースは接地端子10
1へ接続され、PMOSTrM1とNMOSTrM2の
ゲートは入力端子1へ共通に接続され、PMOSTrM
1のバックゲートはVDD電源端子100へNMOSTr
M2のバックゲートは接地端子101へ接続されてCM
OSインバータを構成する。PMOSTrM1とNMO
STrM2で構成されるCMOSインバータの出力は内
部回路(図10ではPMOSTrM1,NMOSTrM
2で構成されるCMOSインバータと同様にPMOST
rM3,NMOSTrM4で構成されるCMOSインバ
ータ)の入力へ接続されるが、この場合、入力インバー
タのPMOSTrM1と内部回路のPMOSTrM3と
は図11に示すごとく同一Nウェル12上に形成され、
入力インバータのNMOSTrM2と内部回路のNMO
STrM4とはP型基板15上に形成される。
すごとく構成される相補型(以下CMOSと記す)イン
バータ回路が考えられる。すなわち、図10において、
PチャネルMOSトランジスタ(以下PMOSTrと記
す)M1のソースはVDD電源端子100へ接続され、P
MOSTrM1のドレインはNチャネルMOSトランジ
スタ(以下NMOSTrと記す)M2のドレインと共通
に接続され、NMOSTrM2のソースは接地端子10
1へ接続され、PMOSTrM1とNMOSTrM2の
ゲートは入力端子1へ共通に接続され、PMOSTrM
1のバックゲートはVDD電源端子100へNMOSTr
M2のバックゲートは接地端子101へ接続されてCM
OSインバータを構成する。PMOSTrM1とNMO
STrM2で構成されるCMOSインバータの出力は内
部回路(図10ではPMOSTrM1,NMOSTrM
2で構成されるCMOSインバータと同様にPMOST
rM3,NMOSTrM4で構成されるCMOSインバ
ータ)の入力へ接続されるが、この場合、入力インバー
タのPMOSTrM1と内部回路のPMOSTrM3と
は図11に示すごとく同一Nウェル12上に形成され、
入力インバータのNMOSTrM2と内部回路のNMO
STrM4とはP型基板15上に形成される。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来例におけるCMOSインバータにおいて、微小振幅の
信号を扱う場合、CMOSインバータのしきい値レベル
と入力信号のDCレベルとが一致していることが重要で
あるのに対して、CMOSインバータのしきい値レベル
がわずかでもずれた場合に回路の誤作動等が引き起こる
問題があった。
来例におけるCMOSインバータにおいて、微小振幅の
信号を扱う場合、CMOSインバータのしきい値レベル
と入力信号のDCレベルとが一致していることが重要で
あるのに対して、CMOSインバータのしきい値レベル
がわずかでもずれた場合に回路の誤作動等が引き起こる
問題があった。
【0004】以上の点に鑑み、本発明は上記信号増幅回
路のしきい値レベルと微小入力信号のDCレベルとの差
異による誤作動等を防止したところの半導体集積回路装
置を提供することを目的とする。
路のしきい値レベルと微小入力信号のDCレベルとの差
異による誤作動等を防止したところの半導体集積回路装
置を提供することを目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段および作用】上記目的を達
成するため、本発明の半導体集積回路装置は、信号入力
部が一又は二以上の絶縁ゲート型トランジスタを含む増
幅回路で構成された半導体集積回路装置において、前記
信号入力部の一の絶縁ゲート型トランジスタ又は二以上
の絶縁ゲート型トランジスタの内の少なくとも一つは一
導電チャネル型の絶縁ゲート型トランジスタであり、該
一導電チャネル型の絶縁ゲート型トランジスタは、前記
信号入力部以外の回路部に設けられた他の一導電チャネ
ル型の絶縁ゲート型トランジスタと電気的に分離された
半導体領域に形成されており、該半導体領域の電位を制
御して入力閾値を制御可能な端子を設け、該入力閾値を
入力信号のDCレベルに一致するように制御することを
特徴とする。
成するため、本発明の半導体集積回路装置は、信号入力
部が一又は二以上の絶縁ゲート型トランジスタを含む増
幅回路で構成された半導体集積回路装置において、前記
信号入力部の一の絶縁ゲート型トランジスタ又は二以上
の絶縁ゲート型トランジスタの内の少なくとも一つは一
導電チャネル型の絶縁ゲート型トランジスタであり、該
一導電チャネル型の絶縁ゲート型トランジスタは、前記
信号入力部以外の回路部に設けられた他の一導電チャネ
ル型の絶縁ゲート型トランジスタと電気的に分離された
半導体領域に形成されており、該半導体領域の電位を制
御して入力閾値を制御可能な端子を設け、該入力閾値を
入力信号のDCレベルに一致するように制御することを
特徴とする。
【0006】また本発明の半導体集積回路装置は、信号
入力部が第一導電チャネル型の絶縁ゲート型トランジス
タと、該第一導電チャネル型と異なる第二導電チャネル
型の絶縁ゲート型トランジスタとを含む増幅回路で構成
された半導体集積回路装置において、前記第一導電チャ
ネル型の絶縁ゲート型トランジスタは、前記信号入力部
以外の回路部に設けられた他の第一導電チャネル型の絶
縁ゲート型トランジスタと電気的に分離された半導体領
域に形成されており、該半導体領域の電位を制御して入
力閾値を制御可能な端子を設け、該入力閾値を入力信号
のDCレベルに一致するように制御することを特徴とす
る。
入力部が第一導電チャネル型の絶縁ゲート型トランジス
タと、該第一導電チャネル型と異なる第二導電チャネル
型の絶縁ゲート型トランジスタとを含む増幅回路で構成
された半導体集積回路装置において、前記第一導電チャ
ネル型の絶縁ゲート型トランジスタは、前記信号入力部
以外の回路部に設けられた他の第一導電チャネル型の絶
縁ゲート型トランジスタと電気的に分離された半導体領
域に形成されており、該半導体領域の電位を制御して入
力閾値を制御可能な端子を設け、該入力閾値を入力信号
のDCレベルに一致するように制御することを特徴とす
る。
【0007】
【作用】本発明は、信号入力部の絶縁ゲート型トランジ
スタが形成される半導体領域を、信号入力部以外の回路
部に設けられた同導電チャネル型の絶縁ゲート型トラン
ジスタとは電気的に分離して独立して設けることで、こ
の半導体領域の電位を独立に制御し、信号入力部の絶縁
ゲート型トランジスタのVth(スレッシュホルド電圧)
を制御することを可能とし、信号増幅回路の入力のしき
い値レベルを入力微小信号のDCレベルに一致させるも
のである。
スタが形成される半導体領域を、信号入力部以外の回路
部に設けられた同導電チャネル型の絶縁ゲート型トラン
ジスタとは電気的に分離して独立して設けることで、こ
の半導体領域の電位を独立に制御し、信号入力部の絶縁
ゲート型トランジスタのVth(スレッシュホルド電圧)
を制御することを可能とし、信号増幅回路の入力のしき
い値レベルを入力微小信号のDCレベルに一致させるも
のである。
【0008】
【実施例】以下、本発明の実施例について図面を用いて
詳細に説明する。
詳細に説明する。
【0009】図1及び図2は本発明の第1の実施例を示
す回路図及び断面図であり、図10に示す従来例の回路
構成に本発明を適用したものである。なお、図10と同
一構成部分については同一符号を付する。
す回路図及び断面図であり、図10に示す従来例の回路
構成に本発明を適用したものである。なお、図10と同
一構成部分については同一符号を付する。
【0010】同図において、100は電源端子、101
は接地端子、1は信号入力端子、200は出力端子、M
1,M3はPMOSTr、M2,M4はNMOSTrで
あり、PMOSTrM1とNMOSTrM2、PMOS
TrM3とNMOSTrM4でそれぞれ入力CMOSイ
ンバータ回路、内部CMOSインバータ回路を構成して
おり、PMOSTrM1はNウェル10に、PMOST
rM3はNウェル12に、NMOSTrM2,M4はP
型基板15に形成され、Nウェル10はウェル電位制御
端子20へ接続され、Nウェル12は電源端子100
へ、P型基板15は接地端子101へそれぞれ接続され
ている。
は接地端子、1は信号入力端子、200は出力端子、M
1,M3はPMOSTr、M2,M4はNMOSTrで
あり、PMOSTrM1とNMOSTrM2、PMOS
TrM3とNMOSTrM4でそれぞれ入力CMOSイ
ンバータ回路、内部CMOSインバータ回路を構成して
おり、PMOSTrM1はNウェル10に、PMOST
rM3はNウェル12に、NMOSTrM2,M4はP
型基板15に形成され、Nウェル10はウェル電位制御
端子20へ接続され、Nウェル12は電源端子100
へ、P型基板15は接地端子101へそれぞれ接続され
ている。
【0011】上記構成において、入力端子1に微小振幅
の信号が入力される場合、この信号が上記入力CMOS
インバータのしきい値電圧を横切る度に次段の内部回路
(内部インバータ回路)へ信号が伝達される。
の信号が入力される場合、この信号が上記入力CMOS
インバータのしきい値電圧を横切る度に次段の内部回路
(内部インバータ回路)へ信号が伝達される。
【0012】ところで、入力CMOSインバータへの入
力電圧がしきい値近傍では、PMOSTr,NMOST
rとも、飽和領域で動作しており、それぞれのドレイン
電流は次式となる。
力電圧がしきい値近傍では、PMOSTr,NMOST
rとも、飽和領域で動作しており、それぞれのドレイン
電流は次式となる。
【0013】
【数1】
IDp=Kp (VDD−Vin+VTp)2 …(1)
【0014】
【数2】
IDn=Kn (Vin−VTn)2 …(2)
ここで、VDDは電源電圧、VinはCMOSインバータの
しきい値電圧である。また、Kは定数、VT はMOST
rのしきい値電圧であり、それぞれ次式で与えられる。
しきい値電圧である。また、Kは定数、VT はMOST
rのしきい値電圧であり、それぞれ次式で与えられる。
【0015】
【数3】
K p =(μ p C OX /2)・(W p /L p ) …(3)
【0016】
【数4】
K n =(μ n C OX /2)・(W n /L n ) …(4)
μ:移動度、COX:酸化膜容量、(W/L):MOSTrサイズ
【0017】
【数5】
【0018】
【数6】
TTO:VSB=0のときのしきい値
φf :フェルミレベル電位
VSB:ソース・基板間電位
γ :パラメータ
CMOSインバータのしきい値電圧は、式(1),
(2)において、IDp=IDnとして
(2)において、IDp=IDnとして
【0019】
【数7】
となる。第一実施例におけるウェル電位制御端子20
は、(5)式におけるVSBp を制御する手段であり、前
記ウェル電位制御端子20によってCMOSインバータ
のしきい値電圧を微小入力信号のDCレベルに合致する
様に制御し、正確な動作を実現している。また、式
(7)で表わされるCMOSインバータのしきい値電圧
はMOSTrサイズやプロセスパラメータのばらつき等
により変化することが考えられるが、前記ウェル電位制
御端子20はこれ等のばらつきを修正することができ
る。
は、(5)式におけるVSBp を制御する手段であり、前
記ウェル電位制御端子20によってCMOSインバータ
のしきい値電圧を微小入力信号のDCレベルに合致する
様に制御し、正確な動作を実現している。また、式
(7)で表わされるCMOSインバータのしきい値電圧
はMOSTrサイズやプロセスパラメータのばらつき等
により変化することが考えられるが、前記ウェル電位制
御端子20はこれ等のばらつきを修正することができ
る。
【0020】図3,4は本発明の第2の実施例を、図1
0に示す従来例の回路構成に適用したものである。本第
2の実施例においては、半導体基板15上に形成された
絶縁層16を有するSOI基板上に、各々電気的に分離
されたNウェル10,12とPウェル11,13を形成
し、Nウェル10上に入力CMOSインバータを構成す
るPMOSTrM1を、Nウェル12上に内部回路を構
成するPMOSTrM3を、Pウェル11上に前記入力
CMOSインバータを構成するNMOSTrM2を、そ
してPウェル13上に内部回路を構成するNMOSTr
M4を形成し、Nウェル10,12はそれぞれウェル電
位制御端子20、電源端子100へ接続し、Pウェル1
1,13はそれぞれウェル電位制御端子21、接地端子
101へ接続する。上記構成によって同様に入力CMO
Sインバータのしきい値電圧を、独立に広い範囲で制御
することが可能である。
0に示す従来例の回路構成に適用したものである。本第
2の実施例においては、半導体基板15上に形成された
絶縁層16を有するSOI基板上に、各々電気的に分離
されたNウェル10,12とPウェル11,13を形成
し、Nウェル10上に入力CMOSインバータを構成す
るPMOSTrM1を、Nウェル12上に内部回路を構
成するPMOSTrM3を、Pウェル11上に前記入力
CMOSインバータを構成するNMOSTrM2を、そ
してPウェル13上に内部回路を構成するNMOSTr
M4を形成し、Nウェル10,12はそれぞれウェル電
位制御端子20、電源端子100へ接続し、Pウェル1
1,13はそれぞれウェル電位制御端子21、接地端子
101へ接続する。上記構成によって同様に入力CMO
Sインバータのしきい値電圧を、独立に広い範囲で制御
することが可能である。
【0021】図5は本発明の第3の実施例を示す回路で
ある。本実施例は特開平3−6679号公報によって発
表されているν−MOS回路に適用したものである。図
5中、1,2,3,…nは信号入力端子C1,C2,
C3,…Cnはキャパシタンスであり、キャパシタンスの
信号入力端子と反対側の端子は各々共通に、PMOST
rM1とNMOSTrM2で構成するCMOSインバー
タの入力へ接続している。
ある。本実施例は特開平3−6679号公報によって発
表されているν−MOS回路に適用したものである。図
5中、1,2,3,…nは信号入力端子C1,C2,
C3,…Cnはキャパシタンスであり、キャパシタンスの
信号入力端子と反対側の端子は各々共通に、PMOST
rM1とNMOSTrM2で構成するCMOSインバー
タの入力へ接続している。
【0022】また、500は前記COMSインバータの
出力に接続された内部回路であり、200は出力端子、
20,21はそれぞれPMOSTrM1とNMOSTr
M2が形成されるウェルの電位制御端子である。
出力に接続された内部回路であり、200は出力端子、
20,21はそれぞれPMOSTrM1とNMOSTr
M2が形成されるウェルの電位制御端子である。
【0023】上記構成において、PMOSTrM1とN
MOSTrM2とで構成されるCMOSインバータの入
力電圧振幅は、入力端子1,2,3…,nへ入力される
電圧をそれぞれV1,V2,V3,…,Vnとすると、(V
1 C 1 +V 2 C 2 +V 3 C 3 +…+V n C n )/(C 1 +C 2 +C
3 +…+C n )となる。例えば、C1=C2=C3=…=Cn
=Cでは(1/n)・(V 1 +V 2 +V 3 +…+V n )、C
1=(1/2)・C 2 =(1/4)・C 3 =…=(1/
(2 n-1 ))・C n では(1/(2 n −1))・(V 1 +2
V 2 +4V 3 +…+(2 n-1 )V n )となり、V1=V,V2
=V3=…=Vn=0の場合、それぞれ前記インバータの
入力振幅は(1/n)・V,(1/(2 n −1))・V
と非常に小さくなる。
MOSTrM2とで構成されるCMOSインバータの入
力電圧振幅は、入力端子1,2,3…,nへ入力される
電圧をそれぞれV1,V2,V3,…,Vnとすると、(V
1 C 1 +V 2 C 2 +V 3 C 3 +…+V n C n )/(C 1 +C 2 +C
3 +…+C n )となる。例えば、C1=C2=C3=…=Cn
=Cでは(1/n)・(V 1 +V 2 +V 3 +…+V n )、C
1=(1/2)・C 2 =(1/4)・C 3 =…=(1/
(2 n-1 ))・C n では(1/(2 n −1))・(V 1 +2
V 2 +4V 3 +…+(2 n-1 )V n )となり、V1=V,V2
=V3=…=Vn=0の場合、それぞれ前記インバータの
入力振幅は(1/n)・V,(1/(2 n −1))・V
と非常に小さくなる。
【0024】この場合においても、前記ウェル電位制御
端子20,21の電圧を適当に制御することによって、
前記CMOSインバータのしきい値電圧を入力DCレベ
ルに合致させることによって、正確に動作させることが
可能となる。
端子20,21の電圧を適当に制御することによって、
前記CMOSインバータのしきい値電圧を入力DCレベ
ルに合致させることによって、正確に動作させることが
可能となる。
【0025】図6は本発明の第4の実施例を示す回路図
であり、前記ν−MOSを用いて構成したマルチステッ
プ型8bitA/D変換器である。
であり、前記ν−MOSを用いて構成したマルチステッ
プ型8bitA/D変換器である。
【0026】図6において、50〜54は本発明のCM
OSインバータ、55〜63はCMOSインバータ、C
1〜C17はキャパシタンス、200〜204はディジ
タル出力端子、1はアナログ入力端子である。アナログ
入力端子1は、インバータ50の入力へ接続されるとと
もに、キャパシタンスC2,C5,C9,C17を経て
それぞれインバータ51,52,53,54の入力へ接
続され、前記インバータ50の出力はインバータ55を
経てディジタル出力端子(MSB)200へ接続される
と共にインバータ56、キャパシタンスC1,C4,C
8,C16を経て前記インバータ51,52,53,5
4の入力へ接続される。インバータ51の出力はインバ
ータ57を経てディジタル出力端子201へ接続される
とともに、インバータ58、キャパシタンスC3,C
7,C15を通してインバータ52,53,54へ接続
される。以下、順次上位bitの出力がインバータとキ
ャパシタンスを経て下位の全てのインバータの入力へ接
続される。
OSインバータ、55〜63はCMOSインバータ、C
1〜C17はキャパシタンス、200〜204はディジ
タル出力端子、1はアナログ入力端子である。アナログ
入力端子1は、インバータ50の入力へ接続されるとと
もに、キャパシタンスC2,C5,C9,C17を経て
それぞれインバータ51,52,53,54の入力へ接
続され、前記インバータ50の出力はインバータ55を
経てディジタル出力端子(MSB)200へ接続される
と共にインバータ56、キャパシタンスC1,C4,C
8,C16を経て前記インバータ51,52,53,5
4の入力へ接続される。インバータ51の出力はインバ
ータ57を経てディジタル出力端子201へ接続される
とともに、インバータ58、キャパシタンスC3,C
7,C15を通してインバータ52,53,54へ接続
される。以下、順次上位bitの出力がインバータとキ
ャパシタンスを経て下位の全てのインバータの入力へ接
続される。
【0027】上記構成の動作を、簡単のため図7に示す
上位2bitについて説明する。入力端子1にインバー
タ50のしきい値より十分低い電圧V1が入力されると
インバータ50,55を経てディジタル出力端子200
はLowに確定する。この結果は、インバータ56によ
り反転され、キャパシタンスC1の一方端子が電源電圧
と等しくなり、従ってインバータ51の入力点aの電圧
はV1を基準として電源電圧とV1との差をC1とC2の
容量比で分割した値Va=V1+(C1/(C1+C2))・(V DD −
V 1 ) となる。この時、V1は十分低い値であるためVaはイン
バータ51のしきい値より小さく、従って出力端子20
1はLowに確定する。V1の増加とともにVaも増加す
るが、V1<Vaであるので、Vaが先にインバータ51
のしきい値を越えるので、出力201が先に反転してH
ighとなる。さらにV1が増加して、インバータ50
のしきい値を越えると、出力200が反転してHigh
となり、この結果、C1の一方端子が接地電位と等しく
なる。この時a点の電位はV1をC1とC2の容量比で
分割した値V a =(C 2 /(C 1 +C 2 ))・V 1 となり、
インバータ51のしきい値より低くなるので、51は反
転し、従って出力201はLowとなる。さらにV1が
増加すると、それに比例してVaが増加し、再びインバ
ータ51のしきい値より大きくなると出力201が反転
してHighとなる(図8参照)。
上位2bitについて説明する。入力端子1にインバー
タ50のしきい値より十分低い電圧V1が入力されると
インバータ50,55を経てディジタル出力端子200
はLowに確定する。この結果は、インバータ56によ
り反転され、キャパシタンスC1の一方端子が電源電圧
と等しくなり、従ってインバータ51の入力点aの電圧
はV1を基準として電源電圧とV1との差をC1とC2の
容量比で分割した値Va=V1+(C1/(C1+C2))・(V DD −
V 1 ) となる。この時、V1は十分低い値であるためVaはイン
バータ51のしきい値より小さく、従って出力端子20
1はLowに確定する。V1の増加とともにVaも増加す
るが、V1<Vaであるので、Vaが先にインバータ51
のしきい値を越えるので、出力201が先に反転してH
ighとなる。さらにV1が増加して、インバータ50
のしきい値を越えると、出力200が反転してHigh
となり、この結果、C1の一方端子が接地電位と等しく
なる。この時a点の電位はV1をC1とC2の容量比で
分割した値V a =(C 2 /(C 1 +C 2 ))・V 1 となり、
インバータ51のしきい値より低くなるので、51は反
転し、従って出力201はLowとなる。さらにV1が
増加すると、それに比例してVaが増加し、再びインバ
ータ51のしきい値より大きくなると出力201が反転
してHighとなる(図8参照)。
【0028】上記構成のインバータ50〜54の入力電
圧は、第3の実施例から明らかな様に下位bitに行く
に従って容量分割比が小さく振幅が小さくなる。また、
インバータ50〜54を構成するMOSTrM1〜M1
0には寄生ゲート容量が存在するために前記各インバー
タに入力される電圧は図8のVa′に示すごとくオフセ
ット電圧VOS分DCレベルにずれが生じる。この場合、
ディジタル出力は図8のV201の点線で示すごとくタ
イミングにずれが生じ、誤動作を引き起こすこととな
る。ところで、インバータ50〜54には本発明による
しきい値を制御可能なCMOSインバータを適用してい
るので、各段のDCレベルに合致する様に各インバータ
のしきい値を制御することによって上記誤動作を防止す
ることが可能である。
圧は、第3の実施例から明らかな様に下位bitに行く
に従って容量分割比が小さく振幅が小さくなる。また、
インバータ50〜54を構成するMOSTrM1〜M1
0には寄生ゲート容量が存在するために前記各インバー
タに入力される電圧は図8のVa′に示すごとくオフセ
ット電圧VOS分DCレベルにずれが生じる。この場合、
ディジタル出力は図8のV201の点線で示すごとくタ
イミングにずれが生じ、誤動作を引き起こすこととな
る。ところで、インバータ50〜54には本発明による
しきい値を制御可能なCMOSインバータを適用してい
るので、各段のDCレベルに合致する様に各インバータ
のしきい値を制御することによって上記誤動作を防止す
ることが可能である。
【0029】図9は本発明の第5の実施例を示す回路図
であり、差動増幅回路に適用したものである。M11,
M12はNMOSTrであり、NMOSTrM11のゲ
ートは信号入力端子1へ接続され、ドレインは抵抗R1
を経て電源100へ接続され、ソースはNMOSTrM
12のソースと共に電流源501を経て接地端子101
へ接続される。NMOSTrM12のゲートは信号入力
端子2へ接続され、ドレインは抵抗R2を経て電源10
0へ接続され、NMOSTrM11,M12のドレイン
はそれぞれ内部回路500へ接続される。また、NMO
STrM11,M12は各々内部回路に含まれるNMO
STrと電気的に分離されたウェルに形成されており、
各ウェルはウェル電位制御端子20,21へ接続され
る。
であり、差動増幅回路に適用したものである。M11,
M12はNMOSTrであり、NMOSTrM11のゲ
ートは信号入力端子1へ接続され、ドレインは抵抗R1
を経て電源100へ接続され、ソースはNMOSTrM
12のソースと共に電流源501を経て接地端子101
へ接続される。NMOSTrM12のゲートは信号入力
端子2へ接続され、ドレインは抵抗R2を経て電源10
0へ接続され、NMOSTrM11,M12のドレイン
はそれぞれ内部回路500へ接続される。また、NMO
STrM11,M12は各々内部回路に含まれるNMO
STrと電気的に分離されたウェルに形成されており、
各ウェルはウェル電位制御端子20,21へ接続され
る。
【0030】上記構成の差動増幅器においては、入力M
OSTrM11とM12の特性が等しくなる様設計され
るが、ここで製造時のばらつきにより特性がずれた場
合、制御端子20,21により、しきい値を調整して誤
動作を防止することが可能である。
OSTrM11とM12の特性が等しくなる様設計され
るが、ここで製造時のばらつきにより特性がずれた場
合、制御端子20,21により、しきい値を調整して誤
動作を防止することが可能である。
【0031】実施例1〜4では信号増幅手段としてCM
OSインバータを、実施例5では差動増幅回路を例とし
て示したが、本発明は信号を増幅する手段であれば他の
形式でも適用できる。
OSインバータを、実施例5では差動増幅回路を例とし
て示したが、本発明は信号を増幅する手段であれば他の
形式でも適用できる。
【0032】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
信号入力手段の増幅器を構成する絶縁ゲート型トランジ
スタのしきい値を制御することによって、入力信号のD
Cレベルに合致させることが可能な半導体集積回路装置
を得ることができる。
信号入力手段の増幅器を構成する絶縁ゲート型トランジ
スタのしきい値を制御することによって、入力信号のD
Cレベルに合致させることが可能な半導体集積回路装置
を得ることができる。
【図1】本発明の第1の実施例であるCMOSインバー
タ回路図である。
タ回路図である。
【図2】第1の実施例であるCMOSインバータ回路の
縦構造を示す断面図である。
縦構造を示す断面図である。
【図3】
本発明の第2の実施例であるCMOSインバー
タ回路図である。
タ回路図である。
【図4】
第2の実施例であるCMOSインバータ回路の
縦構造を示す断面図である。
縦構造を示す断面図である。
【図5】
本発明の第3の実施例であるν−MOSインバ
ータ回路図である。
ータ回路図である。
【図6】
本発明の第4の実施例であるν−MOSインバ
ータを用いた8bitA/D変換器の回路図である。
ータを用いた8bitA/D変換器の回路図である。
【図7】
第4の実施例である8bitA/D変換器の上
位2bitを示す回路図である。
位2bitを示す回路図である。
【図8】
第4の実施例である8bitA/D変換器の上
位2bitの動作を示すタイミング図である。
位2bitの動作を示すタイミング図である。
【図9】
本発明の第5の実施例である差動増幅回路であ
る。
る。
【図10】
従来例を示すCMOSインバータ回路図であ
る。
る。
【図11】
従来例であるCMOSインバータ回路の縦構
造を示す断面図である。
造を示す断面図である。
M1,M3 Pチャネル型MOSトランジスタ
M2,M4 Nチャネル型MOSトランジスタ
1 信号入力端子
10,12 Nウェル
11,13 Pウェル
15 P型基板
20 ウェル電位制御端子
21 ウェル電位制御端子
100 VDD電源端子
101 接地端子
200 出力端子
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(56)参考文献 特開 平8−17183(JP,A)
特開 昭53−12280(JP,A)
特開 平5−69436(JP,A)
(58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名)
H01L 21/8238
H01L 27/092
Claims (4)
- 【請求項1】 信号入力部が一又は二以上の絶縁ゲート
型トランジスタを含む増幅回路で構成された半導体集積
回路装置において、 前記信号入力部の一の絶縁ゲート型トランジスタ又は二
以上の絶縁ゲート型トランジスタの内の少なくとも一つ
は一導電チャネル型の絶縁ゲート型トランジスタであ
り、 該一導電チャネル型の絶縁ゲート型トランジスタは、前
記信号入力部以外の回路部に設けられた他の一導電チャ
ネル型の絶縁ゲート型トランジスタと電気的に分離され
た半導体領域に形成されており、該半導体領域の電位を
制御して入力閾値を制御可能な端子を設け、該入力閾値
を入力信号のDCレベルに一致するように制御すること
を特徴とする半導体集積回路装置。 - 【請求項2】 信号入力部が第一導電チャネル型の絶縁
ゲート型トランジスタと、該第一導電チャネル型と異な
る第二導電チャネル型の絶縁ゲート型トランジスタとを
含む増幅回路で構成された半導体集積回路装置におい
て、 前記第一導電チャネル型の絶縁ゲート型トランジスタ
は、前記信号入力部以外の回路部に設けられた他の第一
導電チャネル型の絶縁ゲート型トランジスタと電気的に
分離された半導体領域に形成されており、該半導体領域
の電位を制御して入力閾値を制御可能な端子を設け、該
入力閾値を入力信号のDCレベルに一致するように制御
することを特徴とする半導体集積回路装置。 - 【請求項3】 請求項2記載の半導体集積回路装置にお
いて、前記第二導電チャネル型の絶縁ゲート型トランジ
スタは、前記信号入力部以外の回路部に設けられた他の
第二導電チャネル型の絶縁ゲート型トランジスタと電気
的に分離された半導体領域に形成されており、該半導体
領域の電位を制御して入力閾値を制御可能な端子を設
け、該入力閾値を入力信号のDCレベルに一致するよう
に制御することを特徴とする半導体集積回路装置。 - 【請求項4】 請求項2又は請求項3記載の半導体集積
回路装置において、前記信号入力部の第一導電チャネル
型の絶縁ゲート型トランジスタと前記第二導電チャネル
型の絶縁ゲート型トランジスタとは、相補型トランジス
タを構成していることを特徴とする半導体集積回路装
置。
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
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JP3950294B2 (ja) * | 2000-11-16 | 2007-07-25 | シャープ株式会社 | 半導体装置 |
US6664909B1 (en) * | 2001-08-13 | 2003-12-16 | Impinj, Inc. | Method and apparatus for trimming high-resolution digital-to-analog converter |
US7203097B2 (en) * | 2004-07-27 | 2007-04-10 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Method of operating a semiconductor device and the semiconductor device |
JPWO2006016403A1 (ja) * | 2004-08-10 | 2008-05-01 | 富士通株式会社 | 半導体記憶装置 |
US7825473B2 (en) * | 2005-07-21 | 2010-11-02 | Industrial Technology Research Institute | Initial-on SCR device for on-chip ESD protection |
US7378317B2 (en) * | 2005-12-14 | 2008-05-27 | Freescale Semiconductor, Inc. | Superjunction power MOSFET |
KR100773740B1 (ko) * | 2006-12-22 | 2007-11-09 | 삼성전자주식회사 | 반도체 기판과 동일한 전압 레벨을 갖는 패드 및 이를포함하는 반도체 장치 |
JP5259246B2 (ja) * | 2008-05-09 | 2013-08-07 | ルネサスエレクトロニクス株式会社 | 半導体装置 |
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JPH0681029B2 (ja) * | 1985-12-27 | 1994-10-12 | 株式会社東芝 | 出力回路装置 |
JPH0372669A (ja) * | 1989-05-17 | 1991-03-27 | Toshiba Corp | 半導体集積回路装置およびその製造方法 |
JP2662559B2 (ja) * | 1989-06-02 | 1997-10-15 | 直 柴田 | 半導体装置 |
JP2810526B2 (ja) * | 1989-11-21 | 1998-10-15 | キヤノン株式会社 | 光電変換装置及び該装置を搭載した装置 |
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-
1997
- 1997-04-03 US US08/834,770 patent/US6097067A/en not_active Expired - Fee Related
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