在本发明专利技术的振荡器中，作为放大器件而含有的场效应晶体管（１２）、（１３）是具有在半导体基板上所形成的基极区域、在所述基极区域上所形成的与所述基极区域不同的导电型源极区域以及漏极区域、在所述源极区域以及漏极区域之间所形成的埋沟层、和在所述埋沟层的上方通过删极绝缘膜而形成的删极电极的埋沟型晶体管，并且与所述基极区域电连接的基极端子（ｂ１２）、（ｂ１３）与用来供给电源电位（Ｖｄｄ）的电源配线连接。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及包括场效应晶体管(MOSFET)的振荡器。
技术介绍
近年来，移动电话及近距离无线通信正在普及，在这种通信网的发信机及接收机中，振荡器是不可缺少的元件。特别是为了实现价格便宜且高功能的振荡器，在半导体基板上使用集成有晶体管、感应器、电容、电阻的半导体集成电路。在包括这种振荡电路的半导体集成电路中，利用能够集成双极晶体管和CMOS电路的Bi-CMOS工艺，模拟电路部分使用双极晶体管构成，存储器等数字电路部分使用CMOS而构成集成电路。但是，随着半导体加工技术的发展，精细化程度要求也越来越高，在场效应晶体管中也要求能够实现与双极晶体管相同程度的高频特性。因此，现阶段，在模拟电路部分中也使用场效应晶体管的模拟CMOS已经引起人们的关注(例如，参照非专利文献1)。模拟CMOS与Bi-CMOS相比工艺简单，因此其具有价格便宜的优点。作为在振荡器中所使用的场效应晶体管的例子，有在图21(a)表示现有的交叉耦合型nMOSFET差动振荡器的例子。在该例子中，通过感应器30、31以及电容33、34构成共振器(LC共振器)，一对以差动方式连接的表面沟道型的nMOSFET10、11构成放大器。感应器30、31一般使用螺旋感应器。电容33、34使用MOS电容和MIM(metalinsulator metal金属绝缘层金属)电容。Vdd是电源电压，Vout是振荡输出信号。图21(d)是交叉耦合型nMOSFET差动振荡器更普通的示意图。由于共振电路部分的结构多种多样，因此，在此处使用LC共振电路37来表现其结构。在本振荡器中，振荡频率由LC共振电路37的共振频率决定，为了弥补LC共振电路37中的损耗，以差动方式连接的nMOSFET10、11用作放大器。电路的工作电流由电流源36所决定。同样，在图21(b)中表示放大晶体管中使用表面沟道型的pMOSFET的交叉耦合型pMOSFET差动振荡器的现有例子。此外，在图21(e)中表示更普通的交叉耦合型pMOSFET差动振荡器。此外，如图21(c)所示，使用表面沟道型nMOSFET和表面沟道型pMOSFET的交叉耦合型CMOS差动振荡器也被利用。在该例子中，感应器32以及电容35构成共振器(LC共振器)，表面沟道型的nMOSFET10、11以及pMOSFET20、21构成放大器。更普通的是采用图21(f)所示的结构，通过这样，就能够实现交叉耦合型CMOS差动振荡器。如图21(a)、(d)以及图21(b)、(e)所示，在使用单极性(仅nMOSFET或者仅pMOSFET)的晶体管而构成的交叉耦合型差动振荡器中，当电源电压为Vdd时，其最大电压振幅变成2×Vdd。此外，如图21(c)、(f)所示，与仅使用nMOSFET或pMOSFET那样的单极性的MOSFET而构成的情况相比，交叉耦合型CMOS差动振荡器具有电流的利用效率高的优点，但是，它也有最大电压振幅最终会变成Vdd的缺点。这样，使用场效应晶体管的振荡器作为现有技术而被利用。此外，在图22～图24中表示使用场效应晶体管的振荡器的其它例子。图22是表示现有的三段单端型环形振荡器的电路结构的电路图，图22(a)表示使用nMOSFET时的结构，图22(b)表示使用pMOSFET时的结构，图22(c)表示使用nMOSFET和pMOSFET时的结构。在图22中，MN1～MN3是nMOSFET，MP1～MP3是pMOSFET，C1～C3是电容，R1～R3是电阻，在图22的例子中，晶体管的段数是三段的三段单端型，但晶体管的段数只要是奇数即可，一般多使用三段或者五段。图23是表示现有的差动型环形振荡器的电路结构的电路图，图23(a)表示使用nMOSFET时的结构，图23(b)表示使用pMOSFET时的结构，图23(c)表示使用nMOSFET和pMOSFET时的结构。在图23中，MN1～MN6是nMOSFET，MP1～MP6是pMOSFET，R1～R6是电阻，I1～I3是电流源。在图23的例子中，晶体管对的段数是三段的三段单端型，但只要晶体管的段数在环内的总反转数是奇数即可振荡。因此，在差动型中环形振荡器的段数，可以是奇数也可以是偶数，其段数由速度和耗电等各种要求条件所决定，但是一般多使用三段～五段。图24(a)、(b)是表示现有的科耳皮兹振荡器的电路结构的电路图，图24(a)表示使用nMOSFET时的结构，图24(b)表示使用pMOSFET时的结构，MN1是nMOSFET，MP1是pMOSFET，L1是感应器，C1、C2是电容，I1是电流源。此外，24(c)、(d)是表示现有的哈脱菜振荡器的电路结构的电路图，图24(c)表示使用nMOSFET时的结构，图24(d)表示使用pMOSFET时的结构，MN1是nMOSFET，MP1是pMOSFET，L1、L2是感应器，C1是电容，I1是电流源。在高频模拟电路中，低频噪声(1/f噪声)特性是重要的设计元素。图25(a)表示双极晶体管以及表面沟道型的nMOSFET、pMOSFET的低频噪声特性，图25(b)表示振荡器的噪声特性(相位噪声特性)。例如，当在振荡器中使用图25(a)所示的具有低频噪声特性的晶体管时，在振荡器内部低频噪声成分被上变频(upconvert)，并在所需带通的侧带部分表现为相位噪声，因此，整个振荡器的噪声特性就变成如图25(b)所示的那样。如图中所示，晶体管的低频成分(1/f)被上变频，并表现为1/f3特性(图25(a)中的S1部分与图25(b)中的S2部分对应)。这样，因晶体管的低频噪声而产生的1f3相位噪声，表现为接近所需波成分的非常大的相位噪声，因此，在带宽窄的通信方式中，由于对相邻沟道产生干扰，因此，特别需要降低该噪声。因此，要求振荡器中所使用的晶体管有良好的低频噪声特性。但是，通常广泛使用的表面沟道型的nMOSFET的低频噪声比双极晶体管差100倍左右之多，即使是表面沟道型的pMOSFET也比双极晶体管差10倍左右(参照图25(a))。因此，已经提出有一种使用低频噪声特性较好的埋沟型MOSFET的模拟集成电路(例如参照专利文献1、专利文献2)。专利文献1日本专利第3282375号公报专利文献2日本特开2002-151599号公报非专利文献1Jri Lee and Behzad Razavi，“A 40-GHz FrequencyDivider in 0.18-μm CMOS Technology”Symp.VLSI Circuits 2003，pp.259-262. 但是，即便使用埋沟型MOSFET，由于与表面沟道型MOSFET相比，低频噪声只能改善1/3～1/5左右，因此，使用它的振荡器也存在不能获得好的噪声特性的问题。图21～图24所示的使用MOSFET的交叉耦合型差动振荡器、环形振荡器和科耳皮兹振荡器以及哈脱菜振荡器也同样存在这样的问题。
技术实现思路
本专利技术就是为了解决上述现有的问题而提出的，其目的在于提供一种能够在埋沟型场效应晶体管中实现与双极晶体管的低频噪声特性相匹敌的低频噪声特性，适合半导体集成电路的价格便宜并且噪声小的振荡器。为了实现上述目的，本专利技术所涉及的振荡器包括第一电源配线和在与该第一电源配之间被施加电源电压的第二电源配线、共振电路、各自的本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种振荡器，其特征在于，包括：第一电源配线和在与该第一电源配之间被施加电源电压的第二电源配线、共振电路、各自的源极区域之间被电连接并且各自的漏极区域与所述共振电路电连接同时相互以差动对连接的一对第一以及第二场效应晶体管、和在所述第一 以及第二场效应晶体管的各个源极区域之间被电连接的部分与所述第二电源配线之间连接的电流源，其中，所述第一以及第二场效应晶体管是分别包括在半导体基板上形成的第一导电型的基极区域、在所述基极区域上形成的第二导电型的所述源极区域以及漏极区域 、在所述源极区域以及漏极区域之间形成的埋沟层、和在所述埋沟层的上方通过栅极绝缘膜而形成的栅极电极的埋沟型晶体管，并且设置有与所述基极区域电连接的基极端子，为了使所述第二电源配线的电位和被供给至所述基极端子的基极电位之间的电压与由所述 电流源引起的电压降之差的电压正向施加在所述第一以及第二场效应晶体管各自的所述源极区域和所述基极区域间的半导体结上，并且变成所述半导体结的扩散电位差以下，而在所述基极端子上设置供给所述基极电位的基极电位供给电路。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：井上彰，片山幸治，高木刚，
申请(专利权)人：松下电器产业株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]
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