專利名稱：半導(dǎo)體集成電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用半導(dǎo)體器件制成的恒流電路，特別涉及其上安裝有能獲得高精度高穩(wěn)定的極小恒定電流的恒流電路的半導(dǎo)體集成電路器件。本發(fā)明還涉及用半導(dǎo)體器件制成的定時(shí)電路，并特別涉及其上安裝有能獲得高精度高穩(wěn)定的極長恒定時(shí)間信號的定時(shí)電路而且價(jià)格低廉的半導(dǎo)體集成電路器件。
迄今為止，例如，用MIS(MOS)PET制成恒定電路時(shí)，用圖11(a)所示恒流電路確定的恒定電流量將電荷儲存在電容器中。
注意，本說明書中將說明MOSFET的實(shí)例，即，以置于金屬柵電極與半導(dǎo)體襯底之間的氧化硅膜絕緣層的MOSFET作為MISFET的典型例。
兩個(gè)p-型MOSFET807和808構(gòu)成電流鏡式電路803，p-型MOS-FET 807與n-型MOSFET801連接，p-型MOSFET808與儲存電荷的電容器802連接。
由于n-型MOSFET801的柵極加恒定偏置電壓，因此，n-型MOSFET801用作恒流器件。
所以，由n-型MOSFET801確定的恒定電流使電容器802儲存電荷。
而且，圖11(b)所示實(shí)例中的恒流電路和圖11(a)所示實(shí)例中的電容器連接電壓比較器電路和基準(zhǔn)電壓發(fā)生器。例中，當(dāng)重設(shè)信號變?yōu)椤癓”時(shí)，電荷同時(shí)開始儲存在電容器802中?；鶞?zhǔn)電壓發(fā)生器804產(chǎn)生的基準(zhǔn)電壓與電容器802的引出端之間的電壓用電壓比較電路805進(jìn)行比較，由此獲得恒定時(shí)間信號。
但是，在圖11(a)中，用極小的恒定電流(例如1nA以下的電流)將電荷儲存在電容器中時(shí)，即，企圖獲得極長的時(shí)間信號(如約1秒)時(shí)，應(yīng)極大地減小構(gòu)成圖11(a)中的恒流源的半導(dǎo)體器件的電導(dǎo)。由于漏電流等的不利影響，會導(dǎo)致其電流值本身變的極不穩(wěn)定的缺陷。
而且，用MOSFET構(gòu)成恒流源時(shí)，企圖用MOSFET的溝道電流獲得恒定電流，這就需要將MOSFET的溝道寬度規(guī)定為最小的機(jī)械尺寸，并顯著加長溝道長度，或明顯增大儲存電荷的電容器的尺寸。
例如，圖11(b)中，時(shí)間信號T用下式(1)表示T＝(C·Vref/Iconst式中，C-是儲存電荷的電容器802的靜電容量。
Vref-是基準(zhǔn)電壓發(fā)生器電路804的輸出電壓。
Iconst-是用作恒流器件的n-型MOSFET801的溝道電流值。
因此，當(dāng)電容器802的電容量是100pf，標(biāo)準(zhǔn)電壓發(fā)生器電路804的輸出電壓是1V的情況下，要想獲得1秒的時(shí)間信號，則需將等式(1)確定的Iconst變成100pA。
若用MOSFET的溝道電流來獲得時(shí)間信號T，則尺寸會大大增大，而且，漏電流會對時(shí)間信號T帶來不利影響等。因此，時(shí)間信號T難以由穩(wěn)定性電流獲得。
為了獲得長時(shí)間信號，有可能短暫保持由圖11(b)中所示電路獲得的時(shí)間信號，并將其分配。但是，這就需要產(chǎn)生重復(fù)信號的電路和分配電路(divider circuit)，因而出現(xiàn)了大規(guī)模電路。
因此，在圖11(a)和圖11(b)所示的常規(guī)半導(dǎo)體集成電路器件中，為了獲得很長的時(shí)間信號，想用恒定電流將電荷儲存在電容器中是不切實(shí)際的。而這會使價(jià)格大大提高。
本發(fā)明的目的是為了克服上述缺陷，而提出以下方案。
第1方案是一種由半導(dǎo)體器件構(gòu)成的恒流電路，它包括流動(dòng)第1恒定電流的第1恒流源，流動(dòng)第2恒定電流的第2恒流源，第1恒流源與第2恒流源串聯(lián)連接，第1恒定電流與第2恒定電流不同，該恒流電路輸出由第1恒定電流與第2恒定電流之差決定的第3恒定電流。
第2方案是如第1方案中所述的由半導(dǎo)體器件構(gòu)成的恒流電路，其中，第1恒流源與第2恒流源通過電流鏡式電路而彼此并聯(lián)，由具有至少一個(gè)控制端和兩個(gè)主要電極端的兩個(gè)半導(dǎo)體器件構(gòu)成電流鏡式電路，它能控制自控制端流出的電流值兩個(gè)半導(dǎo)體器件的控制端相互共聯(lián)，各個(gè)半導(dǎo)體器件的兩個(gè)主要電極端中的一個(gè)主要電極相互共聯(lián)，而另一主要電極端分別與第1恒流源和第2恒流源連接，由第2恒流源和電流鏡式電路的節(jié)點(diǎn)流出電流，或電流流入節(jié)點(diǎn)構(gòu)成第3恒定電流。
第3方案是如第1和第2方案所述恒流電路，其中，MOSFET構(gòu)成恒流電路，用耗盡型MISFET構(gòu)成第1和第2恒流源，耗盡型MISFET的柵電極與其各源電極加有相同的偏置電位。
第4方案是如第2方案所述的恒流電路，其中，用MOSFET構(gòu)成恒定電流電路，用增強(qiáng)型MOSFET構(gòu)成所述第1和第2恒流源，為了控制電流值，給其柵電極加恒定電壓。
第5方案是如第2至第4方案所述恒流電路，其中，用在同一平面有不同雜質(zhì)濃度的多個(gè)溝道區(qū)的MISFET構(gòu)成第1和第2恒流源。
第6方案是如第5方案所述的恒流電路，其中，用彼此有相同的實(shí)際溝道長度和溝道寬度、和溝道區(qū)中的雜質(zhì)濃度分布彼此不同的兩個(gè)MISFET構(gòu)成第1和第2恒流源。
第7方案是一種定時(shí)電路，其中恒流電路與儲存電荷的電容器、標(biāo)準(zhǔn)電壓發(fā)生器電路和電壓比較電路連接，用恒流電路確定的恒定電流將電荷儲存在電容器中，用電壓比較電路比較電容器引出端電壓與基準(zhǔn)電壓發(fā)生器電路產(chǎn)生的基準(zhǔn)電壓，由此產(chǎn)生恒定時(shí)間信號。
第8方案是定時(shí)電路中包括的一種恒流電路，其中，第1恒流源與第2恒流源通過電流鏡式電路而相互連接，第1恒流源能流過恒定電流，第2恒流源能流過與第1恒流源流過的恒定電流不同的恒定電流，恒流電路中第2恒流源與電流鏡式電路的節(jié)點(diǎn)作為輸出端，為了輸出一輸出信號，儲存電荷的電容器連接到恒流電路的輸出端和比較基準(zhǔn)電壓與電容器引出端電壓用的電壓比較電路，在所述恒流電路的輸出端設(shè)置定時(shí)重設(shè)MISFET，具有與定時(shí)重設(shè)MISFET的漏結(jié)面積相同面積的結(jié)型二極管連接到第1恒流源和電流鏡式電流的節(jié)點(diǎn)上。
第9方案是如第8方案所述時(shí)間電路，其中，在恒流電路的輸出端設(shè)置定時(shí)重設(shè)MISFET，MISFET的實(shí)際溝道長度和溝道寬度相同于定時(shí)重設(shè)MISFET，當(dāng)定時(shí)器運(yùn)行時(shí)呈截止態(tài)的MISFET連接到第1恒流源和電流鏡式電路的節(jié)點(diǎn)上。
下面將參照實(shí)施例，結(jié)合附圖詳述本發(fā)明。
圖1是按照本發(fā)明第1實(shí)施例的恒流電路的方框圖；圖2是按照本發(fā)明第2實(shí)施例的特殊恒流電路的方框圖3是按照本發(fā)明第3實(shí)施例的恒流電路的方框圖；圖4是按照本發(fā)明第4實(shí)施例的特殊恒流電路的方框圖；圖5是按照本發(fā)明第5實(shí)施例的特殊恒流電路的方框圖；圖6是按照本發(fā)明的第6實(shí)施例的MISFET的平面示意圖；圖7是按照本發(fā)明第7實(shí)施例的定時(shí)器電路的方框圖；圖8是按照本發(fā)明第8實(shí)施例的定時(shí)器電路的方框圖；圖9是按照本發(fā)明第9實(shí)施例的定時(shí)器電路的方框圖；圖10是按照本發(fā)明第10實(shí)施例的定時(shí)器電路的方框圖；圖11是現(xiàn)有技術(shù)的恒流電路的電路圖和定時(shí)電路的方框圖。
以下將結(jié)合


本發(fā)明的實(shí)施例。
圖1是按照本發(fā)明第1實(shí)施例的恒流電路的方框圖。
第1恒流源101與第2恒流源102串聯(lián)連接在供給電壓與地電位之間。
規(guī)定在第1恒流源101中流動(dòng)的電流I1與在第2恒流源102中流動(dòng)的電流I2稍有不同。該例中，若滿足I1＞I2的關(guān)系，用表示電流I1與I2之差的恒定電流I3將電荷儲存在電容器1103中。
還有若滿足I1＜I2的關(guān)系，則預(yù)先儲存在電容器103中的電荷隨表示電流I1與I2之差的恒定電流I3流出。因此，即使用于將電荷儲存于電容器103中或從電容器103中釋放出電荷的恒定電流都是非常小的話，在恒流源101和102中流動(dòng)的電流也不會是太小的，因而能獲得比較穩(wěn)定的恒定電流。
圖2是按照本發(fā)明第2實(shí)施例的電路圖，它是用MOSFET作第1實(shí)施例中的恒流源而構(gòu)成的特殊電路。
本實(shí)施例中，用耗盡型n型MOSFET201和202作恒流源，并采用使一個(gè)MOSFET的柵和源電極分別與其它MOSFET的柵和源電極有相同電位的方式相互連接。而且，各個(gè)襯底相互電隔離，因此不管閾值電壓由于襯底的影響而是否出現(xiàn)波動(dòng)，各個(gè)源電極的電位總是相同的。應(yīng)注意，若精確算出襯底作用引起的溝道電流波動(dòng)，以便可選擇MOSFET的尺寸，則n型MOSFET201和202的襯底不需相互隔離，因而能減小襯底的面積。
例如在現(xiàn)有技術(shù)中，在MOSFET的恒流源采用100pA的恒定電流將電荷儲存于電容器中的情況下，構(gòu)成恒流源的MOSFET的溝道電流必須要限制在100pA。MOSFET的溝道長度被大大加長，而必須采用容易受到漏電流的不利影響的區(qū)域。另一方面，按照本實(shí)施例，若規(guī)定構(gòu)成第1恒流源的n型MOSFET201的溝道電流I1為例如10.1nA，規(guī)定構(gòu)成第2恒流源的n-型MOSFET202的溝道電流I2為10.0nA。然后，用表示溝道電流I1與溝道電流I2之差的電流值為100pA的恒定電流I3，將電荷儲存于電容器內(nèi)。
換言之，由于MOSFET的溝道電流能取得較大的電流值，因此，本實(shí)施例的器件特別穩(wěn)定。
實(shí)際上，提出了一些使在構(gòu)成兩個(gè)恒流源的MOSFET的溝道電流之間出現(xiàn)電流差的方法，例如，若MOSFET的溝道長度變化1％，就會出現(xiàn)上述的各恒定電流值之間的差。
而且，在圖2所示的第2實(shí)施例中，用耗盡型MOSFET構(gòu)成恒流源。但是，在構(gòu)成恒流源的增強(qiáng)型MOSFET的柵極上加恒定電壓時(shí)，在現(xiàn)有技術(shù)中，在亞閾值區(qū)內(nèi)流動(dòng)的極小電流，或在緊靠亞閾值區(qū)中流動(dòng)的極小電流用作溝道電流，因此，不能忽略漏電流的影響。因此，用本實(shí)施例中的兩個(gè)恒流源之間不同的結(jié)構(gòu)對減小MOSFET的尺寸和提高電流穩(wěn)定性是極其有效的。
圖2中n-型MOSFET用作恒流源。用P型MOSFET有同樣效果。
圖3是按照本發(fā)明第3實(shí)施例的恒流電路的方框圖。
第1恒流源301與第2恒流源302并聯(lián)并通過電流鏡式電路連接在電源電壓與地電位之間。
規(guī)定在第1恒流源301中流動(dòng)的電流I1與在第2恒流源302中流動(dòng)的電流I2稍有不同，本例中，若滿足I1＞I2的關(guān)系，則用表示電流I1與I2之差的恒定電流I3將電荷儲存在電容器303中。
而且，若滿足關(guān)系I1＜I2，則預(yù)先儲存在電容器303中的電荷用表示電流I1與I2之差的恒定電流I3流出。
因此，即使將電荷儲存于電容器303中或以電容器303中釋放出電荷所用的恒定電流是很小的，在恒流源301和302中流動(dòng)的電流也不會太小，因而能獲得較穩(wěn)定的恒定電流。
圖4是按照本發(fā)明第4實(shí)施例的電路圖，它是用MOSFET作第3實(shí)施例中的恒流源而構(gòu)成的特定電路。
本例中，用耗盡型n型MOSFET401和402作恒流源，并按照一個(gè)MOSFET的柵和源電極分別與其它MOSFET的柵和源電極源有相同電位的方式相互連接。
而且，用p型MOSFET405和406構(gòu)成電流鏡式電路404，而且，其各柵電極相互共連，并連到p型MOSFET405的漏電極。
n型MOSFET401的漏電極連到構(gòu)成電流鏡式電路404的p型MOS-FET的漏電極，同樣，n型MOSFET402的漏電極連到構(gòu)成電流鏡式電路的p型MOSFET406的漏電極。
像第2實(shí)施例一樣，本例中，若規(guī)定構(gòu)成第1恒流源的n-型MOSFET401的溝道電流I1例如為10.1nA，并規(guī)定構(gòu)成第2恒流源的n型MOSFET402的溝道電流I2為10.0nA，然后，用代表溝道電流I1與溝道電流I2之差的電流值為100pA的恒定電流I3將電荷儲存于電容器403中。
換言之，由于MOSFET的溝道電流能取得較大的電流值，本實(shí)施例的器件極穩(wěn)定。
實(shí)際上，提出了一些使構(gòu)成兩個(gè)恒流源的MOSFET的溝道電流不同的方法，例如，若MOSFET的溝道長度變化1％，就能獲得上述的各恒流值之間的差。
圖5是按照本發(fā)明的第5實(shí)施例的電路圖，它是用MOSFET作第3實(shí)施例中的恒流源而構(gòu)成的另一特殊電路圖。
第4實(shí)施例中用耗盡型n型MOSFET作恒流源。但是，本例中，采用增強(qiáng)型n型MOSFET501和502，給其柵電極加由偏置電壓發(fā)生器電路505中產(chǎn)生的恒定電壓使其偏置，由此獲得恒定電流特性。
用以上結(jié)構(gòu)，規(guī)定n型MOSFET501和502的溝道電流為要求值時(shí)，由于除MOSFET的溝道寬度和溝道長度之外，它可用作規(guī)定柵電壓的裝置，因此，自由度是大的。
圖5所示第5實(shí)施例中，用n型MOSFET作恒流源，用p型MOSFET作電流鏡式電路。即使將p型MOSFET和n-型MOSFET換過來用也能獲得同樣的效果。
圖6是本發(fā)明第6實(shí)施例的MISFET的平面示意圖。其中溝道區(qū)形成在漏區(qū)10和源區(qū)11之間，柵電極12通過柵絕緣膜(圖6中省略了)形成在溝道區(qū)上。溝道區(qū)有多個(gè)不同雜質(zhì)濃度的溝道區(qū)。圖6中展示了包括第1雜質(zhì)濃度的溝道區(qū)13和第2雜質(zhì)濃度的溝道區(qū)14的溝道區(qū)。圖6(a)展示了第1雜質(zhì)濃度的溝道區(qū)13的溝道區(qū)寬度為1μm的情況，圖6(b)展示了第1雜質(zhì)濃度的溝道區(qū)13的溝道寬度為1.2μm的情況。本例中，當(dāng)MISFET的實(shí)際溝道長度L和溝道寬度W彼此相同時(shí)，可用第1雜質(zhì)濃度的溝道13與第2雜質(zhì)濃度的溝道區(qū)14之面積比來控制溝道電流的大小。
用具有圖6所示結(jié)構(gòu)的MISFET作第2、第3和第5實(shí)施例中的兩個(gè)恒流源時(shí)，能容易地實(shí)現(xiàn)溝道電流之差。
通常，采用MISFET構(gòu)成以極小電流工作的電路時(shí)，必須注意如漏區(qū)的結(jié)區(qū)中的漏電流和溝道區(qū)中的漏電流。結(jié)合圖4所示電路作為一個(gè)實(shí)例來說明漏電流的影響。
圖4中，I1、I2、I4和I5分別表示MOSFET401、402、405和406的溝道電流。I1L和I2L表示MOSFET401和402的結(jié)區(qū)和溝道區(qū)中的漏電流，I3表示輸出電流，用下式獲得輸出電流I3I4＝I5＝I1+I1LI3＝I5-(I2+I2L)＝(I1+I1L)-(I2+I2L)＝I1-I2+I1L-I2L＝I1-I2+ΔIL式中ΔIL＝I1L-I2L，即MOSFET401和402的漏電流之差對輸出的電流I3起反作用。而且，本例中，由于MOSFET405和406通常設(shè)計(jì)成使其實(shí)際溝道長度和溝道寬度彼此相同，假設(shè)漏電流也相同。用圖6所示結(jié)構(gòu)的MISFET構(gòu)成MOSFET401和402，則能使其實(shí)際溝道長度和溝道寬度彼此相同，漏電流抵消，因而只用兩個(gè)恒流源的電流之間的差就能確定輸出電流I3。
結(jié)果，用具有圖6所示結(jié)構(gòu)的MISFET作第2、第3和第5實(shí)施例中的兩個(gè)恒流源時(shí)，不僅能容易實(shí)現(xiàn)溝道電流之差，還會使漏電流抵消，由此能獲得高穩(wěn)定和高精度的極小恒流電路。
圖7是按本發(fā)明第7實(shí)施例的電路圖。它是定時(shí)電路的方框圖，將基準(zhǔn)電壓發(fā)生器電路604和電壓比較器電路605連接到第2實(shí)施例的恒流電路上，定時(shí)電路能產(chǎn)生時(shí)間信號。
在重設(shè)信號從“H”變至“L”的同時(shí)，用表示構(gòu)成恒流源的兩個(gè)n型MOSFET601和602的溝道電流之差的恒定電流將電荷儲存于電容器603中。應(yīng)注意規(guī)定n型MOSFET601的溝道電流稍大于n型MOS-FET602的溝道電流。
電壓比較器電路605比較電容器603的端電壓和由基準(zhǔn)電壓發(fā)生器電路604產(chǎn)生的基準(zhǔn)電壓，當(dāng)這些電壓變成彼此相同時(shí)，輸出一個(gè)輸出信號。
當(dāng)再次輸出時(shí)間信號時(shí)，重設(shè)信號設(shè)定成“H”，因此，n型MOSFET607釋放電容器603中儲存的電荷，然后，再將重設(shè)信號設(shè)定成“L”，由此使時(shí)間電路再工作。
圖8是按本發(fā)明第8實(shí)施例的電路圖，它是另一定時(shí)電路的方框圖，將基準(zhǔn)電壓發(fā)生器電路706和電壓比較器電路707連接到第5實(shí)施例中的恒流電路時(shí)，該時(shí)間電路能產(chǎn)生時(shí)間信號。
如第7實(shí)施例所述，當(dāng)重設(shè)信號從“H”變到“L”的同時(shí)，用表示構(gòu)成恒流源的兩個(gè)n型MOSFET701和702的溝道電流之間的差的恒定電流將電荷儲存在電容器703中。應(yīng)注意規(guī)定n型MOSFET701的溝道電流稍大于n型MOSFET702的溝道電流。
電壓比較器電路707比較電容器703的端電壓與由基準(zhǔn)電壓發(fā)生器電路706產(chǎn)生的基準(zhǔn)電壓，并在這些電壓變成彼此相同時(shí)輸出一個(gè)輸出信號。
再次輸出時(shí)間信號時(shí)，重設(shè)信號設(shè)定為“H”，因此，由n-型MOSFET708釋放在電容器703中儲存的電荷，然后，重設(shè)信號再設(shè)定為“L”，使定時(shí)電路再工作。該狀態(tài)下，隨著重設(shè)信號使n型MOSFET701和702的溝道電流截止而處于重設(shè)狀態(tài)時(shí)，偏置電壓發(fā)生器電路輸出一個(gè)“L”電平。
而且，若能使偏置電壓發(fā)生器電路705產(chǎn)生的電壓與基準(zhǔn)電壓發(fā)生器電路706產(chǎn)生的電壓相等。則，這兩個(gè)恒壓發(fā)生器電路可作為一個(gè)電路共用。
本發(fā)明中，采用結(jié)合以MOSFET為例的絕緣柵型場效應(yīng)晶體管作了說明。即使用結(jié)型場效應(yīng)晶體管或雙極型晶體管構(gòu)成上述恒流源和電流鏡式電路也能獲得同樣的效果。
圖9是按本發(fā)明的第9實(shí)施例的電路圖，它是又一個(gè)特殊定時(shí)電路的方框圖，將結(jié)型二極管711的陰極連接到構(gòu)成第8實(shí)施例中定時(shí)器電路的第1恒定流源和電流鏡式電路的n型MOSFET701的節(jié)點(diǎn)上，并使結(jié)型二極管711的陽極連接地，定時(shí)器電路能產(chǎn)生時(shí)間信號。
如第8實(shí)施例所述，在重設(shè)信號由“H”變到“L”的同時(shí)，用表示構(gòu)成恒流源的兩個(gè)n型MOSFET701和702的溝道電流之差的恒定電流將電荷儲存于電容器703中。本例中，重設(shè)n型MOSFET708的漏結(jié)區(qū)中總是會出現(xiàn)漏電流，盡管它是很小。例如，若漏電流為1pA，代表n型MOSFET701和702的溝道電流之差的恒定電流值是100pA，那么漏電流對恒定電流的相反影響為1％。不用說，當(dāng)恒定電流值做得很小時(shí)，漏電流的影響變得更大，而且，在要求精度的電路中不能忽略漏電流。為此，具有與重設(shè)n型MOSFET708的漏結(jié)區(qū)相同面積的結(jié)型二極管711與形成第1恒流源的n型MOSFET701并聯(lián)。用這種結(jié)構(gòu)，與重設(shè)n型MOSFET708的漏結(jié)區(qū)中的漏電流同樣大小的加到第1恒定電流上的電流加到電流鏡式電路704中，因此，漏電流預(yù)先從恒流電路加到輸出電流，因而漏電流被抵消，并用代表n型MOSFET701和702的溝道電流之差的恒定電流將電荷儲存于電容器703中。用這種結(jié)構(gòu)，定時(shí)器電路能實(shí)現(xiàn)有更高精度和更高穩(wěn)定性的長的恒定時(shí)間信號。
圖10是按本發(fā)明第10實(shí)施例的電路圖，它是又一個(gè)特殊定時(shí)器電路的方框圖，用接一個(gè)n型MOSFET712代替第9實(shí)施例的定時(shí)器電路中的結(jié)型二極管711，而且，n型MOSFET712的柵和源接地。像第9實(shí)施例一樣，構(gòu)成第1恒流源的n型MOSFET712與n型MOSFEF701并聯(lián)，由此能構(gòu)成使漏電流被抵消的恒流電路。第9和第10實(shí)施例之間的差別是第9實(shí)施例中能抵消的漏電流只是n型MOSFET708的漏結(jié)區(qū)中的漏電流，而第10實(shí)施例中能抵消的漏電流不僅是截止n型MOSFET708的漏結(jié)區(qū)中的漏電流，而且相同的n型MOSFET708和712的實(shí)際溝道長度和溝道寬度最好彼此相同。而漏結(jié)區(qū)的面積也應(yīng)基本相同。
用該結(jié)構(gòu)，比第9實(shí)施例定時(shí)器電路有更高精度和更高穩(wěn)定性的長的恒定時(shí)間信號。
按照本發(fā)明，在具有允許第1恒定電流流動(dòng)的第1恒流源和允許第2恒定電流流動(dòng)的第2恒流源的恒流電路中，第1恒定電流與第2恒定電流之差用第3恒定電流表示，由此能獲得具有高精度和高穩(wěn)定的很小恒定電流。
而且，定時(shí)器電路中用所述的恒流電路產(chǎn)生恒定時(shí)間信號，由此能制成其上安裝有能獲得高精度和高穩(wěn)定的極長恒定時(shí)間信號的時(shí)間電路而且價(jià)格低廉的半導(dǎo)體集成電路器件。
權(quán)利要求
1.一種半導(dǎo)體集成電路器件，其特征是，其上安裝有恒流電路，它包括第1恒流源和第2恒流源，第1恒流源與第2恒流源串聯(lián)，第1恒流源允許恒定電流流動(dòng)，第2恒流源允許與第1恒流源中流動(dòng)的恒定電流不同的恒定電流流動(dòng)；一個(gè)輸出代表所述兩個(gè)恒定電流之差的恒定電流的輸出端。
2.按照權(quán)利要求1的半導(dǎo)體集成電路器件，其特征是，允許恒定電流流動(dòng)的第1恒流源與允許與第1恒流源中流動(dòng)的恒定電流不同的恒定電流流動(dòng)的第2恒流源通過電流鏡式電路被彼此并聯(lián)，所述電流鏡式電路包括分別具有至少一個(gè)控制端和兩個(gè)主要電極端的兩個(gè)半導(dǎo)體器件，所述兩個(gè)半導(dǎo)體器件的控制端相互共連，各自兩個(gè)主要電極端中的第1主要電極端彼此共連，其第2主要電極端分別連接所說第1恒流源和所說第2恒流源，并在所述第2恒流源和所述電流鏡式電路的節(jié)點(diǎn)處設(shè)置輸出端。
3.按照權(quán)利要求1或2的半導(dǎo)體集成電路器件，其特征是，用耗盡型MISFET構(gòu)成所述第1恒流源和所述第2恒流源，所述耗盡型MISFET的柵電極與其各個(gè)源電極的電位相同。
4.按照權(quán)利要求2的半導(dǎo)體集成電路器件，其特征是，用增強(qiáng)型MISFET構(gòu)成所述第1和第2恒流源，為了控制電流的大小，給所述增強(qiáng)型MISFET的各自的柵電極加恒定電壓。
5.按照權(quán)利要求1至4中任何一項(xiàng)的半導(dǎo)體集成電路器件，其特征是，用同一平面上具有不同雜質(zhì)濃度的多個(gè)溝道區(qū)的MISFET構(gòu)成所述第1恒流源和第2恒流源。
6.按照權(quán)利要求5的半導(dǎo)體集成電路器件，其特征是，在構(gòu)成所述第1和第2恒流源的MISFET中，實(shí)際的溝道長度和寬度相同，溝道區(qū)中的雜質(zhì)濃度分布不同。
7.一種半導(dǎo)體集成電路器件，其特征是，安裝在其上的定時(shí)電路包括恒流電路，該恒流電路包括允許恒定電流流動(dòng)的第1恒流源，和允許與第1恒流源中流動(dòng)的恒定電流不同的恒定電流流動(dòng)的第2恒流源；與所述恒流電路連接的用于儲存電荷的電容器；和電壓比較器電路，它比較所述電容器的端子電壓和基準(zhǔn)電壓，并輸出一輸出信號。
8.按照權(quán)利要求7的半導(dǎo)體集成電路器件，其特征是，在包括恒流電路的定時(shí)電路中，允許恒定電流流動(dòng)的第1恒流源和允許不同于在第1恒流源中流動(dòng)的恒定電流的恒定電流流動(dòng)的第2恒流源通過電流鏡式電路而相互連接，恒流電路中所述第2恒流源與所述電流鏡式電路的節(jié)點(diǎn)作為輸出端，儲存電荷用的電容器連接到所述恒流電路的所述輸出端，電壓比較器電路比較基準(zhǔn)電壓和所述電容器的端子電壓，并輸出輸出信號，其中，在所述恒流電路的所述輸出端設(shè)置定時(shí)重設(shè)MISFET，與所述定時(shí)重設(shè)MISFET的漏結(jié)區(qū)有相同面積的結(jié)型二極管連接到所述第1恒流源與所述電流鏡式電路的節(jié)點(diǎn)。
9.按照權(quán)利要求7或8的半導(dǎo)體集成電路器件，其特征是，在所述定時(shí)電路中，所述恒流電路的所述輸出端設(shè)置定時(shí)重設(shè)MISFET，MISFET的實(shí)際溝道長度和溝道寬度對定時(shí)重設(shè)MISFET而言是相同的，當(dāng)計(jì)時(shí)器運(yùn)行時(shí)，MISFET以截止態(tài)連接于所述第1恒流源和所述電流鏡式電路的節(jié)點(diǎn)上。
全文摘要
一種半導(dǎo)體集成電路器件，其上安裝有恒流電路，包括允許第1恒定電流流動(dòng)的第1恒流源101；允許與第1恒流有不同大小的第2恒定電流流動(dòng)的第2恒流源102；用第1恒定電流與第2恒定電流之差確定的第3恒定電流作恒流源，所述恒流電路中用于儲存電荷的電容器、基準(zhǔn)電壓發(fā)生器電路和電壓比較器電路相互連接，用所述恒定電路獲得的極小恒定電流將電荷儲存于電容器中，用電壓比較器電路比較電容器的端子電壓和基準(zhǔn)電壓發(fā)生器電路的輸出電壓。
文檔編號G11C11/406GK1150335SQ9611173
公開日1997年5月21日 申請日期1996年6月30日 優(yōu)先權(quán)日1995年6月30日
發(fā)明者小西春男, 浜口正直, 宮城雅記 申請人:精工電子工業(yè)株式會社