JP2014232555A - Semiconductor device - Google Patents

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有希 海老原
Yuki Ebihara
有希 海老原
泰平 紫藤
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泰平 紫藤
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To transfer test read data to a data bus with a simple configuration.SOLUTION: A semiconductor device includes: a data amplifier 60 that transfers read data which is read from a memory cell array, to a data bus RWBS1; a BOC circuit 70 that switches a correspondence between the data bus RWBS1 and a data bus RWBS2, in response to a control signal S1; and a DBI circuit 80 that inverts the read data on the data bus RWBS2 in response to a control signal S2 and outputs it to a data bus RWBS3. The DBI circuit 80 includes a multiplexer for selecting inverted read data or non-inverted read data. When a control signal S3 is active, the multiplexer selects test read data TRD and transfers it to the data bus RWBS3. According to this invention, the test read data can be transferred to a data bus without increasing the number of signal wiring lines that constitute the data bus.

Description

本発明は半導体装置に関し、特に、テストリードデータを保持するマルチパーパスレジスタを備えた半導体装置に関する。   The present invention relates to a semiconductor device, and more particularly to a semiconductor device provided with a multipurpose register for holding test read data.

代表的な半導体装置であるDRAM(Dynamic Random Access Memory)は、イニシャライズ期間後のリードトレーニングにおいて、リードレベリング動作を実行する。リードレベリング動作とは、DRAMから出力されるテストリードデータがメモリコントローラに到達するタイミングを測定し、その結果に基づいてメモリコントローラ側におけるリードデータの受信タイミングを調整する一種のトレーニング動作である(特許文献1参照)。   A DRAM (Dynamic Random Access Memory) which is a typical semiconductor device performs a read leveling operation in read training after an initialization period. The read leveling operation is a kind of training operation that measures the timing at which the test read data output from the DRAM reaches the memory controller, and adjusts the read data reception timing on the memory controller side based on the result (patent) Reference 1).

リードレベリング動作において用いられるテストリードデータは、マルチパーパスレジスタと呼ばれるレジスタ回路に保持されている。ここで、DDR3(Double Data Rate 3)型のDRAMにおいては、テストリードデータのデータパターンが規格によって定められていることから、テストリードデータをデータバスに転送するための機能は、単純な回路によって実現することが可能である。   Test read data used in the read leveling operation is held in a register circuit called a multi-purpose register. Here, in the DDR3 (Double Data Rate 3) type DRAM, since the data pattern of the test read data is defined by the standard, the function for transferring the test read data to the data bus is performed by a simple circuit. It is possible to realize.

特開2012−194686号公報JP 2012-194686 A

しかしながら、近年提案されているDDR4(Double Data Rate 4)型のDRAMにおいては、テストリードデータのデータパターンをユーザ側で任意に指定できるよう、規格によって定められている。このため、テストリードデータをデータバスに転送する回路の回路構成やデータバスへの接続位置によっては、データバス上におけるリードデータの転送時間が増大したり、信号配線の本数が大幅に増大するなどの問題が生じることが考えられる。   However, in a recently proposed DDR4 (Double Data Rate 4) type DRAM, a standard is defined so that a data pattern of test read data can be arbitrarily designated on the user side. For this reason, depending on the circuit configuration of the circuit that transfers the test read data to the data bus and the connection position to the data bus, the transfer time of the read data on the data bus increases, and the number of signal wirings increases significantly. It is possible that this problem will occur.

本発明による半導体装置は、複数のメモリセルを有するメモリセルアレイと、複数の信号配線からなるデータバスと、前記メモリセルアレイから読み出された複数ビットからなるリードデータを前記データバスに転送するデータアンプと、前記データバスを介して転送された前記リードデータをデータ端子に出力する出力回路と、第1の制御信号に応答して、前記データバスを構成する前記複数の信号配線と前記リードデータを構成する前記複数ビットとの対応関係を切り替えるBOC回路と、第2の制御信号に応答して、前記リードデータを構成する前記複数ビットの論理レベルを反転させるDBI回路と、複数ビットからなるテストリードデータを保持するマルチパーパスレジスタと、第3の制御信号に応答して、前記テストリードデータを前記データバスに転送するマルチプレクサと、を備え、前記BOC回路及び前記DBI回路は、前記データバスに直列に挿入されており、前記マルチプレクサは、前記データアンプの出力ノードと、前記BOC回路及び前記DBI回路のいずれか一方の出力ノードとの間において前記データバスに挿入されていることを特徴とする。   A semiconductor device according to the present invention includes a memory cell array having a plurality of memory cells, a data bus including a plurality of signal wirings, and a data amplifier for transferring read data including a plurality of bits read from the memory cell array to the data bus. An output circuit for outputting the read data transferred via the data bus to a data terminal; and, in response to a first control signal, the plurality of signal wirings constituting the data bus and the read data. A BOC circuit that switches a correspondence relationship with the plurality of bits that constitutes, a DBI circuit that inverts the logic level of the plurality of bits that constitutes the read data in response to a second control signal, and a test read consisting of a plurality of bits In response to a multipurpose register for holding data and a third control signal, the test read data A multiplexer for transferring the data to the data bus, and the BOC circuit and the DBI circuit are inserted in series in the data bus, and the multiplexer includes an output node of the data amplifier, the BOC circuit, and the The data bus is inserted between any one of the output nodes of the DBI circuit.

本発明によれば、BOC回路又はDBI回路の出力ノードよりも上流側にマルチプレクサを配置することによってテストリードデータをデータバスに転送していることから、出力回路に接続される部分におけるデータバスの本数を増大させる必要がない。これにより、データバスを構成する信号配線の本数を増大させることなく、テストリードデータをデータバスに転送することが可能となる。また、例えばDBI回路で使用するマルチプレクサを利用してテストリードデータをデータバスに供給すれば、データバス上におけるリードデータの転送時間が増大することもない。   According to the present invention, since the test read data is transferred to the data bus by arranging the multiplexer upstream from the output node of the BOC circuit or DBI circuit, the data bus in the portion connected to the output circuit is transferred. There is no need to increase the number. As a result, it is possible to transfer the test read data to the data bus without increasing the number of signal wirings constituting the data bus. For example, if test read data is supplied to the data bus using a multiplexer used in the DBI circuit, the transfer time of read data on the data bus does not increase.

本発明の好ましい実施形態による半導体装置10の全体構造を示すブロック図である。1 is a block diagram showing an overall structure of a semiconductor device 10 according to a preferred embodiment of the present invention. データコントローラ15の構成を示すブロック図である。2 is a block diagram showing a configuration of a data controller 15. FIG. BOC回路70の機能を説明するための図であり、(a)はデータバスRWBS1とリードデータとの関係を示し、(b)はデータバスRWBS2とリードデータとの関係の一例を示している。It is a figure for demonstrating the function of the BOC circuit 70, (a) shows the relationship between data bus RWBS1 and read data, (b) has shown an example of the relationship between data bus RWBS2 and read data. DBI回路80の機能を説明するための図であり、(a)はデータバスRWBS2上におけるリードデータの値を示し、(b)はデータバスRWBS3上におけるリードデータの値を示している。4A and 4B are diagrams for explaining the function of a DBI circuit 80. FIG. 5A shows the value of read data on the data bus RWBS2, and FIG. 5B shows the value of read data on the data bus RWBS3. FIFO回路16及びデータ入出力回路17の構成を示すブロック図である。2 is a block diagram showing configurations of a FIFO circuit 16 and a data input / output circuit 17. FIG. 半導体装置10のレイアウトを示す模式的な平面図である。2 is a schematic plan view showing a layout of a semiconductor device 10. FIG. 図6に示した領域Bのレイアウトをより詳細に示す略平面図である。FIG. 7 is a schematic plan view showing the layout of a region B shown in FIG. 6 in more detail. 本発明者らが発明に至る過程で考えたプロトタイプによるデータバス構造を説明するためのブロック図である。It is a block diagram for demonstrating the data bus structure by the prototype which the present inventors considered in the process leading to invention. 本発明の第1の実施形態によるDBI回路80の回路図である。3 is a circuit diagram of a DBI circuit 80 according to the first embodiment of the present invention. FIG. 本発明の第2の実施形態によるデータコントローラ15の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the data controller 15 by the 2nd Embodiment of this invention. 本発明の第3の実施形態によるデータコントローラ15の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the data controller 15 by the 3rd Embodiment of this invention. BOC回路70の一部を示す回路図である。3 is a circuit diagram showing a part of a BOC circuit 70. FIG. 本発明の第4の実施形態によるデータコントローラ15の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the data controller 15 by the 4th Embodiment of this invention. 本発明の第5の実施形態によるデータコントローラ15の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the data controller 15 by the 5th Embodiment of this invention. 本発明の第6の実施形態によるデータコントローラ15の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the data controller 15 by the 6th Embodiment of this invention. 本発明の第7の実施形態によるデータコントローラ15の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the data controller 15 by the 7th Embodiment of this invention. 本発明の第8の実施形態によるデータコントローラ15の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the data controller 15 by the 8th Embodiment of this invention. 本発明の第9の実施形態によるデータコントローラ15の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the data controller 15 by the 9th Embodiment of this invention. 本発明の第10の実施形態による半導体装置10のレイアウトを示す模式的な平面図である。FIG. 10 is a schematic plan view showing a layout of a semiconductor device 10 according to a tenth embodiment of the present invention.

以下、添付図面を参照しながら、本発明の好ましい実施形態について詳細に説明する。   Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

図1は、本発明の好ましい実施形態による半導体装置10の全体構造を示すブロック図である。   FIG. 1 is a block diagram showing the overall structure of a semiconductor device 10 according to a preferred embodiment of the present invention.

本実施形態による半導体装置10は、1つの半導体チップに集積されたDRAMであり、図1に示すように、n+1個のバンクに分割されたメモリセルアレイ11を備えている。バンクとは個別にコマンドを実行可能な単位であり、バンク間においては基本的に非排他的な動作が可能である。   The semiconductor device 10 according to the present embodiment is a DRAM integrated on one semiconductor chip, and includes a memory cell array 11 divided into n + 1 banks as shown in FIG. A bank is a unit capable of executing commands individually, and basically non-exclusive operations are possible between banks.

メモリセルアレイ11には、互いに交差する複数のワード線WLと複数のビット線BLが設けられており、それらの交点にメモリセルMCが配置されている。ワード線WLの選択はロウデコーダ12によって行われ、ビット線BLの選択はカラムデコーダ13によって行われる。ビット線BLは、センス回路14内の対応するセンスアンプSAにそれぞれ接続されており、カラムデコーダ13により選択されたビット線BLは、センスアンプSAを介してデータコントローラ15に接続される。データコントローラ15は、FIFO回路16を介してデータ入出力回路17に接続される。データ入出力回路17は、データ端子21を介してデータの入出力を行う回路ブロックである。   The memory cell array 11 is provided with a plurality of word lines WL and a plurality of bit lines BL intersecting with each other, and memory cells MC are arranged at the intersections thereof. Selection of the word line WL is performed by the row decoder 12, and selection of the bit line BL is performed by the column decoder 13. Each bit line BL is connected to a corresponding sense amplifier SA in the sense circuit 14, and the bit line BL selected by the column decoder 13 is connected to the data controller 15 via the sense amplifier SA. The data controller 15 is connected to the data input / output circuit 17 via the FIFO circuit 16. The data input / output circuit 17 is a circuit block that inputs and outputs data via the data terminal 21.

半導体装置10にはデータ端子21の他に、外部端子としてストローブ端子22,23、クロック端子24,25、クロックイネーブル端子26、アドレス端子27、コマンド端子28、アラート端子29、電源端子30,31,34、データマスク端子32、ODT端子33などが設けられている。   In addition to the data terminal 21, the semiconductor device 10 includes strobe terminals 22 and 23, clock terminals 24 and 25, a clock enable terminal 26, an address terminal 27, a command terminal 28, an alert terminal 29, power supply terminals 30 and 31, as external terminals. 34, a data mask terminal 32, an ODT terminal 33, and the like are provided.

ストローブ端子22,23は、それぞれ外部ストローブ信号DQST,DQSBを入出力するための端子である。外部ストローブ信号DQST,DQSBは相補の信号であり、データ端子21を介して入出力されるデータの入出力タイミングを規定する。具体的には、データの入力時、つまりライト動作時においては、外部ストローブ信号DQST,DQSBがストローブ回路18に供給され、ストローブ回路18はこれらに基づいてデータ入出力回路17の動作タイミングを制御する。これにより、データ端子21を介して入力されるライトデータは、外部ストローブ信号DQST,DQSBに同期してデータ入出力回路17に取り込まれる。一方、データの出力時、つまりリード動作時においては、ストローブコントローラ19によってストローブ回路18の動作が制御される。これにより、データ入出力回路17からは、外部ストローブ信号DQST,DQSBに同期してリードデータが出力される。   The strobe terminals 22 and 23 are terminals for inputting / outputting external strobe signals DQST and DQSB, respectively. The external strobe signals DQST and DQSB are complementary signals and define the input / output timing of data input / output via the data terminal 21. Specifically, at the time of data input, that is, at the time of write operation, external strobe signals DQST and DQSB are supplied to the strobe circuit 18, and the strobe circuit 18 controls the operation timing of the data input / output circuit 17 based on them. . Thereby, the write data input via the data terminal 21 is taken into the data input / output circuit 17 in synchronization with the external strobe signals DQST and DQSB. On the other hand, at the time of data output, that is, at the time of read operation, the operation of the strobe circuit 18 is controlled by the strobe controller 19. As a result, the data input / output circuit 17 outputs read data in synchronization with the external strobe signals DQST and DQSB.

クロック端子24,25は、それぞれ外部クロック信号CK、/CKが入力される端子である。入力された外部クロック信号CK,/CKは、クロックジェネレータ40に供給される。本明細書において信号名の先頭に「/」が付されている信号は、ローアクティブな信号又は対応する信号の反転信号であることを意味する。したがって、外部クロック信号CK,/CKは互いに相補の信号である。クロックジェネレータ40は、クロックイネーブル端子26を介して入力されるクロックイネーブル信号CKEに基づいて活性化され、内部クロック信号ICLKを生成する。また、クロック端子24,25を介して供給された外部クロック信号CK、/CKは、DLL回路41にも供給される。DLL回路41は、外部クロック信号CK、/CKに基づいて位相制御された出力クロック信号LCLKを生成する回路である。出力クロック信号LCLKは、データ入出力回路17によるリードデータの出力タイミングを規定するタイミング信号として用いられる。   The clock terminals 24 and 25 are terminals to which external clock signals CK and / CK are input, respectively. The input external clock signals CK and / CK are supplied to the clock generator 40. In this specification, a signal having “/” at the head of a signal name means a low active signal or an inverted signal of the corresponding signal. Therefore, the external clock signals CK and / CK are complementary signals. The clock generator 40 is activated based on the clock enable signal CKE input via the clock enable terminal 26, and generates the internal clock signal ICLK. The external clock signals CK and / CK supplied via the clock terminals 24 and 25 are also supplied to the DLL circuit 41. The DLL circuit 41 is a circuit that generates an output clock signal LCLK whose phase is controlled based on the external clock signals CK and / CK. The output clock signal LCLK is used as a timing signal that defines the output timing of read data by the data input / output circuit 17.

アドレス端子27は、アドレス信号ADDが供給される端子であり、供給されたアドレス信号ADDは、ロウコントロール回路51、カラムコントロール回路52、モードレジスタ42、コマンドデコーダ43、マルチパーパスレジスタ53などに供給される。ロウコントロール回路51は、アドレスバッファやリフレッシュカウンタなどを含む回路ブロックであり、ロウアドレスに基づいてロウデコーダ12を制御する。また、カラムコントロール回路52は、アドレスバッファやバーストカウンタなどを含む回路ブロックであり、カラムアドレスに基づいてカラムデコーダ13を制御する。また、モードレジスタセットにエントリしている場合には、アドレス信号ADDがモードレジスタ42に供給され、これによってモードレジスタ42の内容が更新される。   The address terminal 27 is a terminal to which an address signal ADD is supplied. The supplied address signal ADD is supplied to the row control circuit 51, the column control circuit 52, the mode register 42, the command decoder 43, the multipurpose register 53, and the like. The The row control circuit 51 is a circuit block including an address buffer and a refresh counter, and controls the row decoder 12 based on the row address. The column control circuit 52 is a circuit block including an address buffer and a burst counter, and controls the column decoder 13 based on the column address. If the entry is made in the mode register set, the address signal ADD is supplied to the mode register 42, whereby the contents of the mode register 42 are updated.

コマンド端子28は、チップセレクト信号/CS、アクト信号/ACT、ロウアドレスストローブ信号/RAS、カラムアドレスストローブ信号/CAS、ライトイネーブル信号/WE、パリティ信号PRTY及びリセット信号RSTなどが供給される端子である。これらのコマンド信号CMDはコマンドデコーダ43に供給され、コマンドデコーダ43はこれらコマンド信号CMDに基づいて内部コマンドICMDを生成する。内部コマンド信号ICMDはコントロールロジック回路44に供給される。コントロールロジック回路44は、内部コマンド信号ICMDに基づいて、ロウコントロール回路51、カラムコントロール回路52、データコントローラ15、マルチパーパスレジスタ53などの動作を制御する。   The command terminal 28 is a terminal to which a chip select signal / CS, an act signal / ACT, a row address strobe signal / RAS, a column address strobe signal / CAS, a write enable signal / WE, a parity signal PRTY, a reset signal RST, and the like are supplied. is there. These command signals CMD are supplied to the command decoder 43, and the command decoder 43 generates an internal command ICMD based on these command signals CMD. The internal command signal ICMD is supplied to the control logic circuit 44. The control logic circuit 44 controls operations of the row control circuit 51, the column control circuit 52, the data controller 15, the multipurpose register 53, and the like based on the internal command signal ICMD.

コマンドデコーダ43には、図示しない検証回路が含まれている。検証回路は、パリティ信号PRTYに基づいてアドレス信号ADD及びコマンド信号CMDを検証し、その結果、アドレス信号ADD又はコマンド信号CMDに誤りが存在する場合には、コントロールロジック回路44及び出力回路45を介してアラート信号ALRTを出力する。アラート信号ALRTはアラート端子29を介して外部に出力される。この誤りの情報、すなわち、CAパリティーエラーステータスは、マルチパーパスレジスタ53に格納され、その格納された情報がアラート信号ALRTとして出力される。   The command decoder 43 includes a verification circuit (not shown). The verification circuit verifies the address signal ADD and the command signal CMD based on the parity signal PRTY. As a result, if there is an error in the address signal ADD or the command signal CMD, the verification circuit passes through the control logic circuit 44 and the output circuit 45. To output an alert signal ALRT. The alert signal ALRT is output to the outside via the alert terminal 29. This error information, that is, the CA parity error status is stored in the multipurpose register 53, and the stored information is output as the alert signal ALRT.

電源端子30,31,34は、それぞれ電源電位VDD,VSS,VPPが供給される端子である。電源端子30,31,34を介して供給された電源電位VDD,VSS,VPPは、電源回路46に供給される。電源回路46は、電源電位VDD,VSS,VPPに基づき、各種内部電位を生成する回路ブロックである。電源回路46によって生成される内部電位としては、アレイ電位VARY、基準電位VREFなどが含まれる。アレイ電位VARY、基準電位VREFは外部電位VDDを降圧することによって生成される。   The power supply terminals 30, 31, and 34 are terminals to which power supply potentials VDD, VSS, and VPP are supplied, respectively. The power supply potentials VDD, VSS, VPP supplied through the power supply terminals 30, 31, 34 are supplied to the power supply circuit 46. The power supply circuit 46 is a circuit block that generates various internal potentials based on the power supply potentials VDD, VSS, and VPP. The internal potential generated by the power supply circuit 46 includes an array potential VARY, a reference potential VREF, and the like. The array potential VARY and the reference potential VREF are generated by stepping down the external potential VDD.

外部電圧VPPは、主にロウデコーダ12において用いられる電位である。ロウデコーダ12は、アドレス信号ADDに基づき選択したワード線WLをVPPレベルに駆動し、これによりメモリセルMCに含まれるセルトランジスタを導通させる。内部電位VARYは、主にセンス回路14において用いられる電位である。センス回路14が活性化すると、ビット線対の一方をVARYレベル、他方をVSSレベルに駆動することにより、読み出されたリードデータの増幅を行う。外部電位VDDは、ロウコントロール回路51、カラムコントロール回路52などの大部分の周辺回路の動作電位として用いられる。また、基準電位VREFは、データ入出力回路17において用いられる電位である。   The external voltage VPP is a potential mainly used in the row decoder 12. The row decoder 12 drives the word line WL selected based on the address signal ADD to the VPP level, thereby turning on the cell transistor included in the memory cell MC. The internal potential VARY is a potential mainly used in the sense circuit 14. When the sense circuit 14 is activated, the read data read out is amplified by driving one of the bit line pairs to the VARY level and the other to the VSS level. The external potential VDD is used as an operating potential for most peripheral circuits such as the row control circuit 51 and the column control circuit 52. The reference potential VREF is a potential used in the data input / output circuit 17.

データマスク端子32及びODT端子33は、それぞれデータマスク信号DM及び終端信号ODTが供給される端子である。データマスク信号DM及び終端信号ODTはデータ入出力回路17に供給される。データマスク信号DMは、ライトデータ及びリードデータの一部をマスクする場合に活性化される信号であり、終端信号ODTはデータ入出力回路17に含まれる出力バッファを終端抵抗器として使用する場合に活性化される信号である。また、データマスク端子32は、DBI端子としても使用される。例えば、端子32の値がローレベルであるとき、半導体装置10の中でデータを反転した後、その反転データがメモリセルアレイへ書き込まれ、或いは、半導体装置10から出力される。端子32の値がハイレベルであるとき、半導体装置10の中でデータを反転することなしに、その非反転データがメモリセルアレイに書き込まれ、或いは、半導体装置10から出力される。端子32をデータマスク端子及びDBI端子のいずれとして使用するかは、モードレジスタ42によって指定される。   The data mask terminal 32 and the ODT terminal 33 are terminals to which a data mask signal DM and a termination signal ODT are supplied, respectively. The data mask signal DM and the termination signal ODT are supplied to the data input / output circuit 17. The data mask signal DM is activated when masking part of the write data and read data, and the termination signal ODT is used when the output buffer included in the data input / output circuit 17 is used as a termination resistor. This is a signal to be activated. The data mask terminal 32 is also used as a DBI terminal. For example, when the value of the terminal 32 is at a low level, after the data is inverted in the semiconductor device 10, the inverted data is written into the memory cell array or output from the semiconductor device 10. When the value of the terminal 32 is at a high level, the non-inverted data is written into the memory cell array or output from the semiconductor device 10 without inverting the data in the semiconductor device 10. Whether the terminal 32 is used as a data mask terminal or a DBI terminal is specified by the mode register 42.

図2は、データコントローラ15の構成を示すブロック図である。   FIG. 2 is a block diagram showing the configuration of the data controller 15.

図2に示すように、データコントローラ15は、データアンプ60、BOC回路70及びDBI回路80を含んでいる。データアンプ60はリード動作時及びライト動作時の両方において使用される回路であり、DBI回路80及びBOC回路70は、リード動作時及びライト動作時の両方において使用可能な回路である。例えば、BOC回路70は、リード時及びライト時でその制御を変え、例えばリード時はY0,Y1,Y2の3本の制御信号で制御され、ライト時はY2の1本の制御信号で制御される。   As shown in FIG. 2, the data controller 15 includes a data amplifier 60, a BOC circuit 70, and a DBI circuit 80. The data amplifier 60 is a circuit used in both the read operation and the write operation, and the DBI circuit 80 and the BOC circuit 70 are circuits that can be used in both the read operation and the write operation. For example, the BOC circuit 70 changes its control at the time of reading and writing, and is controlled by, for example, three control signals Y0, Y1, and Y2 at the time of reading, and is controlled by one control signal of Y2 at the time of writing. The

データアンプ60は、リード動作時においては、入出力ノード61を介してカラムデコーダ13から供給されるリードデータを増幅し、入出力ノード62からデータバスRWBS1に出力する。また、ライト動作時においては、入出力ノード62を介してデータバスRWBS1から供給されるライトデータを増幅し、入出力ノード61からカラムデコーダ13に出力する。データバスRWBS1は複数の信号配線からなり、複数ビットのリードデータ及びライトデータをパラレルに伝送することができる。例えば、データバスRWBS1が64本の信号配線からなる場合、64ビットのリードデータ及びライトデータがパラレルに伝送される。後述するデータバスRWBS2,RWBS3についても同様である。本明細書においては、データバスRWBS1〜RWBS3を「データバスRWBS」と総称することがある。   In a read operation, data amplifier 60 amplifies read data supplied from column decoder 13 via input / output node 61 and outputs the amplified data from input / output node 62 to data bus RWBS1. In a write operation, the write data supplied from the data bus RWBS1 via the input / output node 62 is amplified and output from the input / output node 61 to the column decoder 13. The data bus RWBS1 includes a plurality of signal lines, and can transmit a plurality of bits of read data and write data in parallel. For example, when the data bus RWBS1 is composed of 64 signal wires, 64-bit read data and write data are transmitted in parallel. The same applies to data buses RWBS2 and RWBS3 described later. In this specification, the data buses RWBS1 to RWBS3 may be collectively referred to as “data bus RWBS”.

BOC回路70は、制御信号S1に応答して、データバスRWBS1を構成する複数の信号配線とデータバスRWBS2を構成する複数の信号配線との接続関係を切り替えるための回路である。図2に示すように、BOC回路70は入力ノード71及び出力ノード72を備えており、入力ノード71がデータバスRWBS1に接続され、出力ノード72がデータバスRWBS2に接続されている。   The BOC circuit 70 is a circuit for switching the connection relationship between a plurality of signal wirings constituting the data bus RWBS1 and a plurality of signal wirings constituting the data bus RWBS2 in response to the control signal S1. As shown in FIG. 2, the BOC circuit 70 includes an input node 71 and an output node 72. The input node 71 is connected to the data bus RWBS1, and the output node 72 is connected to the data bus RWBS2.

図3は、BOC回路70の機能を説明するための図であり、(a)はデータバスRWBS1とリードデータとの関係を示し、(b)はデータバスRWBS2とリードデータとの関係の一例を示している。また、図3(a),(b)に示すDQm(m=0〜7)は対応するデータ端子21を示し、Dn(n=0〜7)はデータ端子21からバースト出力されるリードデータの出力順序を示している。したがって、図3(a),(b)には、8個のデータ端子21からそれぞれ8ビットのリードデータがバースト出力される例が示されている。この点は、後述する図4(a),(b)においても同様である。   3A and 3B are diagrams for explaining the function of the BOC circuit 70. FIG. 3A shows the relationship between the data bus RWBS1 and the read data, and FIG. 3B shows an example of the relationship between the data bus RWBS2 and the read data. Show. Further, DQm (m = 0 to 7) shown in FIGS. 3A and 3B indicates the corresponding data terminal 21, and Dn (n = 0 to 7) indicates the read data burst output from the data terminal 21. The output order is shown. Therefore, FIGS. 3A and 3B show an example in which 8-bit read data is burst output from each of the eight data terminals 21. FIG. This also applies to FIGS. 4A and 4B described later.

そして、制御信号S1に応答して、図3(a)に示すデータバスRWBS1上のリードデータの配列が、データバスRWBS2においては図3(b)に示すように変更される。例えば、DQ0に対応するリードデータに着目した場合、リードデータ0,1,2,3,4,5,6,7の順にバースト出力されるべきであった8ビットのリードデータは、BOC回路70によって順序変更され、図3(b)に示すように、7,4,5,6,3,0,1,2の順にバースト出力されることになる。図3(b)に示すバースト出力順序は一例であり、バースト出力の順序をどのように変更するかは、制御信号S1の値によって指定される。   In response to the control signal S1, the arrangement of the read data on the data bus RWBS1 shown in FIG. 3A is changed in the data bus RWBS2 as shown in FIG. 3B. For example, when attention is focused on read data corresponding to DQ0, 8-bit read data that should have been burst output in the order of read data 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7 is stored in the BOC circuit 70. As shown in FIG. 3B, the bursts are output in the order of 7, 4, 5, 6, 3, 0, 1 and 2. The burst output order shown in FIG. 3B is an example, and how to change the burst output order is specified by the value of the control signal S1.

制御信号S1は、リードコマンドに同期して入力されるカラムアドレスの一部を用いることができる。例えば、カラムアドレスの下位3ビット(Y0〜Y2)を用いれば、バースト出力の順序を8通りに変更することが可能である。そして、制御信号S1の値によってはバースト出力の順序が変更されず、データバスRWBS2とリードデータとの関係も図3(a)に示す関係のままに維持される。制御信号S1がこのような値を示している状態は、制御信号S1が非活性レベルであることを意味する。   As the control signal S1, a part of the column address input in synchronization with the read command can be used. For example, if the lower 3 bits (Y0 to Y2) of the column address are used, the burst output order can be changed to 8 ways. The order of burst output is not changed depending on the value of the control signal S1, and the relationship between the data bus RWBS2 and the read data is also maintained as shown in FIG. The state where the control signal S1 shows such a value means that the control signal S1 is at an inactive level.

DBI回路80は、制御信号S2に応答して、データバスRWBS2上のリードデータの論理レベルを反転させるための回路である。図2に示すように、DBI回路80は入力ノード81及び出力ノード82を備えており、入力ノード81がデータバスRWBS2に接続され、出力ノード82がデータバスRWBS3に接続されている。   The DBI circuit 80 is a circuit for inverting the logic level of the read data on the data bus RWBS2 in response to the control signal S2. As shown in FIG. 2, the DBI circuit 80 includes an input node 81 and an output node 82. The input node 81 is connected to the data bus RWBS2, and the output node 82 is connected to the data bus RWBS3.

図4は、DBI回路80の機能を説明するための図であり、(a)はデータバスRWBS2上におけるリードデータの値を示し、(b)はデータバスRWBS3上におけるリードデータの値を示している。   4A and 4B are diagrams for explaining the function of the DBI circuit 80. FIG. 4A shows the value of read data on the data bus RWBS2, and FIG. 4B shows the value of read data on the data bus RWBS3. Yes.

図4(b)に示すように、制御信号S2はバースト出力タイミングごとに1ビット割り当てられており、したがって本例では制御信号S2が8ビット構成である。そして、制御信号S2を構成するビットが活性レベル(本例ではローレベル)であるバースト出力タイミングに対応する8ビットのリードデータは、その論理レベルが反転される。図4(b)に示す例では、バースト出力タイミングD0〜D4に対応するビットが非活性レベル(ハイレベル)であり、バースト出力タイミングD5〜D7に対応するビットが活性レベル(ローレベル)である。その結果、図4(a)に示したバースト出力タイミングD5〜D7におけるリードデータの論理レベルが、図4(b)においては反転していることが分かる。   As shown in FIG. 4B, one bit of the control signal S2 is assigned for each burst output timing, and therefore the control signal S2 has an 8-bit configuration in this example. Then, the logic level of the 8-bit read data corresponding to the burst output timing in which the bit constituting the control signal S2 is the active level (low level in this example) is inverted. In the example shown in FIG. 4B, the bits corresponding to the burst output timings D0 to D4 are inactive level (high level), and the bits corresponding to the burst output timings D5 to D7 are active level (low level). . As a result, it can be seen that the logical level of the read data at the burst output timings D5 to D7 shown in FIG. 4A is inverted in FIG. 4B.

図2に示すように、本実施形態においてはDBI回路80にテストリードデータTRDも入力される。テストリードデータTRDは、マルチパーパスレジスタ53に保持されたデータであり、リードレベリング動作時において外部に出力するテストデータとして利用される。したがって、本実施形態は、テストリードデータTRDがDBI回路80を介してデータバスRWBSに供給される構成を有している。   As shown in FIG. 2, test read data TRD is also input to the DBI circuit 80 in this embodiment. The test read data TRD is data held in the multi-purpose register 53, and is used as test data output to the outside during the read leveling operation. Therefore, the present embodiment has a configuration in which the test read data TRD is supplied to the data bus RWBS via the DBI circuit 80.

このように、本実施形態ではデータバスRWBSにBOC回路70及びDBI回路80が直列に挿入されており、通常のリード動作時においては、これらの回路により制御されたリードデータがFIFO回路16に供給される。また、リードレベリング動作時においては、マルチパーパスレジスタ53に保持されたテストリードデータTRDがDBI回路80からデータバスRWBS3を介してFIFO回路16に供給される。   As described above, in the present embodiment, the BOC circuit 70 and the DBI circuit 80 are inserted in series in the data bus RWBS, and read data controlled by these circuits is supplied to the FIFO circuit 16 during normal read operation. Is done. In the read leveling operation, the test read data TRD held in the multipurpose register 53 is supplied from the DBI circuit 80 to the FIFO circuit 16 via the data bus RWBS3.

図5は、FIFO回路16及びデータ入出力回路17の構成を示すブロック図である。   FIG. 5 is a block diagram showing the configuration of the FIFO circuit 16 and the data input / output circuit 17.

図5に示すように、FIFO回路16はデータバスRWBS3に接続されたシリアライザ16a及びデシリアライザ16bを備える。シリアライザ16aはリード動作時に使用される回路であり、データバスRWBS3を介してパラレルに供給されるリードデータDQ(又はテストリードデータTRD)をシリアルに変換し、データ入出力回路17に含まれる出力回路17aに供給する役割を果たす。シリアライザ16aの動作は、図1に示したDLL回路41から供給される出力クロック信号LCLKに同期して行われる。   As shown in FIG. 5, the FIFO circuit 16 includes a serializer 16a and a deserializer 16b connected to the data bus RWBS3. The serializer 16a is a circuit used during a read operation, converts read data DQ (or test read data TRD) supplied in parallel via the data bus RWBS3 into serial data, and an output circuit included in the data input / output circuit 17 It plays the role of supplying to 17a. The operation of the serializer 16a is performed in synchronization with the output clock signal LCLK supplied from the DLL circuit 41 shown in FIG.

一方、デシリアライザ16bはライト動作時に使用される回路であり、データ入出力回路17に含まれる入力バッファ17bからシリアルに供給されるライトデータDQをパラレルに変換し、データバスRWBS3に供給する役割を果たす。   On the other hand, the deserializer 16b is a circuit used during a write operation, and plays a role of converting the write data DQ supplied serially from the input buffer 17b included in the data input / output circuit 17 into parallel and supplying it to the data bus RWBS3. .

上述の通り、データ入出力回路17には、出力回路17a及び入力バッファ17bが含まれている。図5に示すように、出力回路17aは、レベルシフト回路(L/S)91、インピーダンス調整回路92、スルーレート調整回路93及び出力バッファ94を含む。レベルシフト回路91は、接地電位VSSから電源電位VDDの振幅を有するリードデータDQ(又はテストリードデータTRD)を、接地電位VSSから電源電位VDDQの振幅に変換する回路である。また、インピーダンス調整回路92は、図示しないインピーダンス指定信号に基づき、出力バッファ94のインピーダンスを制御する回路である。さらに、スルーレート調整回路93は、図示しないスルーレート指定信号に基づき、出力バッファ94から出力されるリードデータDQ(又はテストリードデータTRD)のスルーレートを制御する回路である。   As described above, the data input / output circuit 17 includes the output circuit 17a and the input buffer 17b. As shown in FIG. 5, the output circuit 17 a includes a level shift circuit (L / S) 91, an impedance adjustment circuit 92, a slew rate adjustment circuit 93, and an output buffer 94. The level shift circuit 91 is a circuit that converts read data DQ (or test read data TRD) having an amplitude from the ground potential VSS to the power supply potential VDD into an amplitude from the ground potential VSS to the power supply potential VDDQ. The impedance adjustment circuit 92 is a circuit that controls the impedance of the output buffer 94 based on an impedance designation signal (not shown). Further, the slew rate adjustment circuit 93 is a circuit that controls the slew rate of the read data DQ (or test read data TRD) output from the output buffer 94 based on a slew rate designation signal (not shown).

そして、出力バッファ94は、リードデータDQ(又はテストリードデータTRD)の論理レベル、インピーダンス指定信号の値及びスルーレート指定信号の値に基づいてデータ端子21を駆動する。これにより、リードデータDQ(又はテストリードデータTRD)が半導体装置10の外部に出力される。   The output buffer 94 drives the data terminal 21 based on the logical level of the read data DQ (or test read data TRD), the value of the impedance designation signal, and the value of the slew rate designation signal. As a result, the read data DQ (or test read data TRD) is output to the outside of the semiconductor device 10.

図6は、半導体装置10のレイアウトを示す模式的な平面図である。   FIG. 6 is a schematic plan view showing the layout of the semiconductor device 10.

図6に示すように、本実施形態による半導体装置10は、主にメモリセルアレイ11が配置されるメモリセル領域MAと、周辺回路及び外部端子が配置される周辺回路領域PEを有している。本実施形態ではメモリセル領域MAが2分割されており、2つのメモリセル領域MAに挟まれるよう、周辺回路領域PEがX方向に延在して設けられている。   As shown in FIG. 6, the semiconductor device 10 according to the present embodiment has a memory cell region MA in which the memory cell array 11 is mainly disposed, and a peripheral circuit region PE in which peripheral circuits and external terminals are disposed. In this embodiment, the memory cell area MA is divided into two, and the peripheral circuit area PE is provided extending in the X direction so as to be sandwiched between the two memory cell areas MA.

メモリセル領域MAには4つのバンクグループBGが設けられ、各バンクグループBGには4つのメモリバンクが配置される。各バンクグループBGを構成する4つのメモリバンクは、2つのメモリバンクが配置された領域A1と残りの2つのメモリバンクが配置された領域A2に分かれており、これらの領域A1,A2に挟まれた領域にデータバスRWBS1がY方向に延在して設けられている。データバスRWBS1は、いくつかの中間バッファBFを介してデータ制御領域DCに接続されている。図6に示すように、データ制御領域DCは、BOC回路70やDBI回路80などが含まれる回路領域である。図示しないが、データアンプ60についてはメモリセル領域MAに配置される。   Four bank groups BG are provided in the memory cell area MA, and four memory banks are arranged in each bank group BG. The four memory banks constituting each bank group BG are divided into an area A1 where two memory banks are arranged and an area A2 where the remaining two memory banks are arranged, and are sandwiched between these areas A1 and A2. A data bus RWBS1 extends in the Y direction in the area. The data bus RWBS1 is connected to the data control area DC via some intermediate buffers BF. As shown in FIG. 6, the data control area DC is a circuit area including the BOC circuit 70, the DBI circuit 80, and the like. Although not shown, the data amplifier 60 is arranged in the memory cell area MA.

本実施形態においては、図6に示す左側に配置された2つのバンクグループBGに対して1つのデータ制御領域DCが割り当てられ、図6に示す右側に配置された2つのバンクグループBGに対して1つのデータ制御領域DCが割り当てられている。さらに、これらデータ制御領域DCの近傍には、マルチパーパスレジスタ(MPR)53が配置される。   In the present embodiment, one data control area DC is allocated to the two bank groups BG arranged on the left side shown in FIG. 6, and the two bank groups BG arranged on the right side shown in FIG. One data control area DC is allocated. Further, a multipurpose register (MPR) 53 is arranged in the vicinity of the data control area DC.

図6に示すように、データ制御領域DCは、データバスRWBS3を介して出力回路領域OCに接続される。出力回路領域OCは、FIFO回路16、データ入出力回路17及びデータ端子21などを含む回路領域である。本実施形態では、出力回路領域OCが2つに分割されており、一方の出力回路領域OC1にはDQ0〜DQ7に対応する回路が配置され、他方の出力回路領域OC2にはDQ8〜DQ15に対応する回路が配置される。   As shown in FIG. 6, the data control area DC is connected to the output circuit area OC via the data bus RWBS3. The output circuit area OC is a circuit area including the FIFO circuit 16, the data input / output circuit 17, the data terminal 21, and the like. In the present embodiment, the output circuit area OC is divided into two, one output circuit area OC1 is provided with circuits corresponding to DQ0 to DQ7, and the other output circuit area OC2 is provided with DQ8 to DQ15. A circuit is arranged.

かかる構成により、DQ0〜DQ7を介して出力すべきテストリードデータTRDの信号パスと、DQ8〜DQ15を介して出力すべきテストリードデータTRDの信号パスの長さをほぼ一致させることができるため、テストリードデータTRDの信号品質を高めることが可能となる。   With this configuration, the length of the signal path of the test read data TRD to be output via DQ0 to DQ7 and the length of the signal path of the test read data TRD to be output via DQ8 to DQ15 can be substantially matched. It becomes possible to improve the signal quality of the test read data TRD.

図7は、図6に示した領域Bのレイアウトをより詳細に示す略平面図である。   FIG. 7 is a schematic plan view showing the layout of the region B shown in FIG. 6 in more detail.

図7に示すように、出力回路領域OC1,OC2は、それぞれ2つの出力パッド領域DQPと2つの出力制御領域DQCを含んでいる。図7において網掛けが施された領域Wは、データバスRWBS3がX方向に延在して設けられる領域である。図7に示すように、出力回路領域OC1,OC2間にはデータ制御領域DCが配置されており、リード動作時においては、データ制御領域DCから出力されるリードデータDQがデータバスRWBS3を介して出力制御領域DQCに転送される。   As shown in FIG. 7, each of the output circuit areas OC1 and OC2 includes two output pad areas DQP and two output control areas DQC. In FIG. 7, the shaded area W is an area where the data bus RWBS3 extends in the X direction. As shown in FIG. 7, a data control area DC is arranged between the output circuit areas OC1 and OC2, and read data DQ output from the data control area DC is transmitted via the data bus RWBS3 during a read operation. It is transferred to the output control area DQC.

図8は、本発明者らが発明に至る過程で考えたプロトタイプによるデータバス構造を説明するためのブロック図である。   FIG. 8 is a block diagram for explaining a data bus structure based on a prototype considered by the present inventors in the process of reaching the invention.

図8に示すプロトタイプでは、データ制御領域DCに接続されたデータバスRWBS3とは別に、マルチパーパスレジスタ53に接続されたデータバスRWBS4が設けられ、マルチプレクサMUX0によってデータバスRWBS3,RWBS4のいずれか一方が出力回路領域OCに接続される構成を有している。かかる構成によれば、制御信号S3に応答してリードデータDQ及びテストリードデータTRDのいずれか一方を出力することができる。   In the prototype shown in FIG. 8, a data bus RWBS4 connected to the multi-purpose register 53 is provided in addition to the data bus RWBS3 connected to the data control area DC, and one of the data buses RWBS3 and RWBS4 is connected by the multiplexer MUX0. It has a configuration connected to the output circuit area OC. According to such a configuration, either the read data DQ or the test read data TRD can be output in response to the control signal S3.

しかしながら、図8に示すデータバス構造を採用した場合、データバスRWBS3とは別にデータバスRWBS4が必要となる。ここで、データバスRWBS3が64本の信号配線からなる場合、データバスRWBS4についても64本の信号配線が必要であるため、合計で128本のデータバスRWBS3,RWBS4を図7に示した領域Wに配置する必要が生じる。このため、図7に示した領域Wの面積を拡大させる必要が生じ、チップ面積の増大に繋がるという問題があった。   However, when the data bus structure shown in FIG. 8 is adopted, a data bus RWBS4 is required separately from the data bus RWBS3. Here, when the data bus RWBS3 is composed of 64 signal wires, since the data bus RWBS4 also requires 64 signal wires, a total of 128 data buses RWBS3 and RWBS4 are arranged in the area W shown in FIG. Need to be placed in For this reason, it is necessary to enlarge the area of the region W shown in FIG. 7, which leads to an increase in the chip area.

以下に説明する各実施形態においては、上述したプロトタイプによる問題点が解消され、データバスRWBSの本数を増大させることなく、データバスRWBSへのテストリードデータTRDの供給を可能としている。   In each of the embodiments described below, the above-described problems caused by the prototype are solved, and the test read data TRD can be supplied to the data bus RWBS without increasing the number of data buses RWBS.

図9は、本発明の第1の実施形態によるDBI回路80の回路図である。   FIG. 9 is a circuit diagram of the DBI circuit 80 according to the first embodiment of the present invention.

図9に示すように、本発明の第1の実施形態によるDBI回路80は、入力ノードN1,N2及び出力ノードN3を有するマルチプレクサMUX1を備えている。マルチプレクサMUX1の入力ノードN1は入力ノード81に接続されており、これによりデータバスRWBS2を介してリードデータDQが供給される。一方、マルチプレクサMUX1の入力ノードN2には、データバスRWBS2及びNANDゲート回路G1を介してリードデータDQが供給される。NANDゲート回路G1にはリードデータDQ及び制御信号S3が入力されており、これにより、制御信号S3がハイレベルに非活性化している場合、マルチプレクサMUX1の入力ノードN2にはリードデータDQの反転信号が供給されることになる。尚、制御信号S3がローレベルに活性化するのは、リードレベリング動作を行う場合であり、通常のリード動作時においてはハイレベルに固定される。   As shown in FIG. 9, the DBI circuit 80 according to the first embodiment of the present invention includes a multiplexer MUX1 having input nodes N1, N2 and an output node N3. The input node N1 of the multiplexer MUX1 is connected to the input node 81, whereby the read data DQ is supplied via the data bus RWBS2. On the other hand, the read data DQ is supplied to the input node N2 of the multiplexer MUX1 via the data bus RWBS2 and the NAND gate circuit G1. When the read data DQ and the control signal S3 are input to the NAND gate circuit G1, and thus the control signal S3 is deactivated to a high level, the inverted signal of the read data DQ is applied to the input node N2 of the multiplexer MUX1. Will be supplied. The control signal S3 is activated to a low level when a read leveling operation is performed, and is fixed to a high level during a normal read operation.

制御信号S3がローレベルに活性化している場合、NANDゲート回路G1の出力信号はハイレベルに固定されるため、マルチプレクサMUX1の入力ノードN2もハイレベルに固定される。さらに、マルチプレクサMUX1の入力ノードN2とN1との間には、インバータ回路INVが接続されているため、制御信号S3がローレベルに活性化している場合には、マルチプレクサMUX1の入力ノードN1はローレベルに固定される。   When the control signal S3 is activated to the low level, the output signal of the NAND gate circuit G1 is fixed to the high level, and therefore the input node N2 of the multiplexer MUX1 is also fixed to the high level. Further, since the inverter circuit INV is connected between the input nodes N2 and N1 of the multiplexer MUX1, when the control signal S3 is activated to the low level, the input node N1 of the multiplexer MUX1 is at the low level. Fixed to.

図9に示すように、マルチプレクサMUX1には選択信号SELが入力されており、その論理レベルに基づいて、入力ノードN1,N2のいずれか一方が出力ノードN3に接続される。具体的には、選択信号SELがハイレベルであれば入力ノードN1が選択され、選択信号SELがローレベルであれば入力ノードN2が選択される。   As shown in FIG. 9, the selection signal SEL is input to the multiplexer MUX1, and one of the input nodes N1 and N2 is connected to the output node N3 based on the logic level. Specifically, the input node N1 is selected if the selection signal SEL is high level, and the input node N2 is selected if the selection signal SEL is low level.

選択信号SELは、制御信号S2及びテストリードデータTRDを受けるNANDゲート回路G2によって生成される。上述の通り、制御信号S2はバースト出力タイミングごとに1ビット割り当てられているため、64ビットのリードデータDQに対して8ビット設けられる。そして、制御信号S2は、DBI機能が使用されるリード動作時においては、リードデータDQを反転すべきか非反転すべきかに応じて、その論理レベルが指定される。尚、リード動作時においてはテストリードデータTRDが全てハイレベルに固定される。これにより、選択信号SELの論理レベルは制御信号S2の論理レベルによって決まる。そして、上述の通り、通常のリード動作時においては制御信号S3がハイレベルに固定されていることから、制御信号S2に基づいてリードデータDQを反転した信号又は反転しない信号がデータバスRWBS3に出力されることになる。   The selection signal SEL is generated by a NAND gate circuit G2 that receives the control signal S2 and the test read data TRD. As described above, since 1 bit is assigned to the control signal S2 for each burst output timing, 8 bits are provided for the 64-bit read data DQ. The logical level of the control signal S2 is designated according to whether the read data DQ should be inverted or not during the read operation in which the DBI function is used. During the read operation, all the test read data TRD are fixed at the high level. Thereby, the logic level of the selection signal SEL is determined by the logic level of the control signal S2. As described above, since the control signal S3 is fixed at the high level during the normal read operation, a signal obtained by inverting or not inverting the read data DQ based on the control signal S2 is output to the data bus RWBS3. Will be.

一方、リードレベリング動作時においては、制御信号S3がローレベル、制御信号S2がハイレベルに固定される。これにより、マルチプレクサMUX1の入力ノードN1,N2はそれぞれローレベル及びハイレベルに固定されるとともに、選択信号SELの論理レベルがテストリードデータTRDの論理レベルによって決まる。   On the other hand, during the read leveling operation, the control signal S3 is fixed at a low level and the control signal S2 is fixed at a high level. Thereby, the input nodes N1 and N2 of the multiplexer MUX1 are fixed to the low level and the high level, respectively, and the logic level of the selection signal SEL is determined by the logic level of the test read data TRD.

具体的には、テストリードデータTRDがローレベルである場合、選択信号SELはハイレベルとなることから入力ノードN1が選択され、その結果、データバスRWBS3にはテストリードデータTRDと同じローレベルの信号が出力される。逆に、テストリードデータTRDがハイレベルである場合、選択信号SELはローレベルとなることから入力ノードN2が選択され、その結果、データバスRWBS3にはテストリードデータTRDと同じハイレベルの信号が出力される。このように、リードレベリング動作時においては、テストリードデータTRDがデータバスRWBS3に読み出されることになる。すなわち、64ビットバス上の64ビットのテストリードデータTRDの1ビット毎に、64ビットのデータバスRWBS2の対応する1本毎の入力ノードN1、N2の値をマルチプレクサMUX1にて選択し、その選択結果を64ビットのデータバスRWBS3に伝達することによって、テストリードデータTRDがデータバスRWBS3に読み出される。   Specifically, when the test read data TRD is at the low level, the selection signal SEL is at the high level, so that the input node N1 is selected. As a result, the data bus RWBS3 has the same low level as the test read data TRD. A signal is output. Conversely, when the test read data TRD is at a high level, the selection signal SEL is at a low level, so that the input node N2 is selected. As a result, the same high level signal as the test read data TRD is applied to the data bus RWBS3. Is output. Thus, during the read leveling operation, the test read data TRD is read out to the data bus RWBS3. That is, for each bit of the 64-bit test read data TRD on the 64-bit bus, the value of the corresponding input node N1, N2 of the 64-bit data bus RWBS2 is selected by the multiplexer MUX1, and the selection is made. By transmitting the result to the 64-bit data bus RWBS3, the test read data TRD is read out to the data bus RWBS3.

かかる構成により、データバスRWBS3とは別のデータバスRWBS4などを設けることなく、テストリードデータTRDをデータバスRWBS3に直接供給することが可能となる。これにより、データバスRWBSを構成する信号配線の本数が増大しないことから、チップ面積の増大を防止することができる。しかも、本実施形態においては、DBI回路80にて使用するマルチプレクサMUX1を利用してテストリードデータTRDをデータバスRWBSに供給していることから、データバスRWBSに追加の回路などを挿入する必要が無い。これにより、データバスRWBSに追加の回路を挿入することによって生じるリードデータの転送時間の増大も生じない。尚、DBI機能は通常のリード動作時に使用される一方、リードレベリング動作時には使用されないことから、マルチプレクサMUX1をDBI機能とリードレベリング動作の両方に共用しても、これらの機能が干渉することはない。   With this configuration, the test read data TRD can be directly supplied to the data bus RWBS3 without providing the data bus RWBS4 or the like different from the data bus RWBS3. As a result, the number of signal wirings constituting the data bus RWBS does not increase, so that an increase in chip area can be prevented. In addition, in this embodiment, since the test read data TRD is supplied to the data bus RWBS using the multiplexer MUX1 used in the DBI circuit 80, it is necessary to insert an additional circuit or the like into the data bus RWBS. No. As a result, an increase in read data transfer time caused by inserting an additional circuit into data bus RWBS does not occur. The DBI function is used during normal read operations, but not used during read leveling operations. Therefore, even if the multiplexer MUX1 is shared by both the DBI function and the read leveling operation, these functions do not interfere with each other. .

以上説明したように、本実施形態によれば、リードデータDQの転送時間の増大をもたらしたり、データバスRWBSを構成する信号配線の本数を増やすことなく、マルチパーパスレジスタ53からテストリードデータTRDをデータバスRWBSに転送することが可能となる。   As described above, according to the present embodiment, the test read data TRD is transferred from the multipurpose register 53 without increasing the transfer time of the read data DQ or increasing the number of signal wires constituting the data bus RWBS. The data can be transferred to the data bus RWBS.

図10は、本発明の第2の実施形態によるデータコントローラ15の構成を示すブロック図である。   FIG. 10 is a block diagram showing the configuration of the data controller 15 according to the second embodiment of the present invention.

図10に示すように、本実施形態によるデータコントローラ15は、BOC回路70とDBI回路80の接続順序が逆である点において、図2に示したデータコントローラ15と相違している。かかる構成であっても、上述した第1の実施形態と同じ効果を得ることができる。このように、本発明においてデータコントローラ15内の各回路の接続順序は特に限定されるものではない。   As shown in FIG. 10, the data controller 15 according to the present embodiment is different from the data controller 15 shown in FIG. 2 in that the connection order of the BOC circuit 70 and the DBI circuit 80 is reversed. Even with this configuration, the same effects as those of the first embodiment described above can be obtained. Thus, in the present invention, the connection order of the circuits in the data controller 15 is not particularly limited.

尚、上述した第1及び第2の実施形態では、DBI回路80に含まれるマルチプレクサMUX1を利用してテストリードデータTRDの転送を行っているが、本発明がこれに限定されるものではない。   In the first and second embodiments described above, the test read data TRD is transferred using the multiplexer MUX1 included in the DBI circuit 80, but the present invention is not limited to this.

図11は、本発明の第3の実施形態によるデータコントローラ15の構成を示すブロック図である。   FIG. 11 is a block diagram showing the configuration of the data controller 15 according to the third embodiment of the present invention.

図11に示すように、本実施形態によるデータコントローラ15は、制御信号S3及びテストリードデータTRDがBOC回路70に入力されている点において、図2に示したデータコントローラ15と相違している。   As shown in FIG. 11, the data controller 15 according to the present embodiment is different from the data controller 15 shown in FIG. 2 in that the control signal S3 and the test read data TRD are input to the BOC circuit 70.

図12は、BOC回路70の一部を示す回路図であり、データバスRWBS1を構成する信号配線L1,L2と、データバスRWBS2を構成する信号配線L3,L4との接続関係を切り替える回路部分を模式的に示している。図12に示すように、BOC回路70には、信号配線L1,L2の一方を信号配線L3に接続し、信号配線L1,L2の他方を信号配線L4に接続するマルチプレクサMUX2が含まれており、その選択は、制御信号S1によって行われる。本実施形態ではこのマルチプレクサMUX2を利用し、制御信号S3が活性化している場合にはテストリードデータTRDを選択し、これをデータバスRWBS2に出力するよう構成されている。   FIG. 12 is a circuit diagram showing a part of the BOC circuit 70. A circuit portion for switching the connection relation between the signal wirings L1 and L2 constituting the data bus RWBS1 and the signal wirings L3 and L4 constituting the data bus RWBS2 is shown. This is shown schematically. As shown in FIG. 12, the BOC circuit 70 includes a multiplexer MUX2 that connects one of the signal lines L1 and L2 to the signal line L3 and connects the other of the signal lines L1 and L2 to the signal line L4. The selection is performed by the control signal S1. In this embodiment, the multiplexer MUX2 is used, and when the control signal S3 is activated, the test read data TRD is selected and output to the data bus RWBS2.

かかる構成であっても、上述した各実施形態と同じ効果を得ることができる。このように、本発明において使用するマルチプレクサは、データコントローラ15内のどの部分に含まれていても構わない。   Even if it is this structure, the same effect as each embodiment mentioned above can be acquired. Thus, the multiplexer used in the present invention may be included in any part in the data controller 15.

図13は、本発明の第4の実施形態によるデータコントローラ15の構成を示すブロック図である。   FIG. 13 is a block diagram showing the configuration of the data controller 15 according to the fourth embodiment of the present invention.

図13に示すように、本実施形態によるデータコントローラ15は、BOC回路70とDBI回路80の接続順序が逆である点において、図11に示したデータコントローラ15と相違している。かかる構成であっても、上述した第3の実施形態と同じ効果を得ることができる。   As shown in FIG. 13, the data controller 15 according to the present embodiment is different from the data controller 15 shown in FIG. 11 in that the connection order of the BOC circuit 70 and the DBI circuit 80 is reversed. Even with this configuration, the same effects as those of the third embodiment described above can be obtained.

図14は、本発明の第5の実施形態によるデータコントローラ15の構成を示すブロック図である。   FIG. 14 is a block diagram showing the configuration of the data controller 15 according to the fifth embodiment of the present invention.

図14に示すように、本実施形態によるデータコントローラ15は、BOC回路70の出力ノード72とDBI回路80の入力ノード81の間にマルチプレクサMUX3が挿入されている点において、図2に示したデータコントローラ15と相違している。マルチプレクサMUX3は、制御信号S3に基づいて、データバスRWBS2から供給されるリードデータDQと、マルチパーパスレジスタ53から供給されるテストリードデータTRDのいずれか一方を選択する回路である。かかる構成であっても、データバスRWBSを構成する信号配線の本数を増大させることなく、テストリードデータTRDをデータバスRWBSに転送することが可能となる。   As shown in FIG. 14, the data controller 15 according to the present embodiment is different from the data shown in FIG. 2 in that a multiplexer MUX3 is inserted between the output node 72 of the BOC circuit 70 and the input node 81 of the DBI circuit 80. This is different from the controller 15. The multiplexer MUX3 is a circuit that selects either the read data DQ supplied from the data bus RWBS2 or the test read data TRD supplied from the multipurpose register 53 based on the control signal S3. Even with such a configuration, it is possible to transfer the test read data TRD to the data bus RWBS without increasing the number of signal wires constituting the data bus RWBS.

図15は、本発明の第6の実施形態によるデータコントローラ15の構成を示すブロック図である。   FIG. 15 is a block diagram showing the configuration of the data controller 15 according to the sixth embodiment of the present invention.

図15に示すように、本実施形態によるデータコントローラ15は、BOC回路70とDBI回路80の接続順序が逆である点において、図14に示したデータコントローラ15と相違している。かかる構成であっても、上述した第5の実施形態と同じ効果を得ることができる。   As shown in FIG. 15, the data controller 15 according to the present embodiment is different from the data controller 15 shown in FIG. 14 in that the connection order of the BOC circuit 70 and the DBI circuit 80 is reversed. Even with this configuration, the same effects as those of the fifth embodiment described above can be obtained.

図16は、本発明の第7の実施形態によるデータコントローラ15の構成を示すブロック図である。   FIG. 16 is a block diagram showing the configuration of the data controller 15 according to the seventh embodiment of the present invention.

図16に示すように、本実施形態によるデータコントローラ15は、データアンプ60の入出力ノード62とBOC回路70の入力ノード71との間にマルチプレクサMUX4が挿入されている点において、図2に示したデータコントローラ15と相違している。マルチプレクサMUX4は、制御信号S3に基づいて、データバスRWBS1から供給されるリードデータDQと、マルチパーパスレジスタ53から供給されるテストリードデータTRDのいずれか一方を選択する回路である。かかる構成であっても、データバスRWBSを構成する信号配線の本数を増大させることなく、テストリードデータTRDをデータバスRWBSに転送することが可能となる。   As shown in FIG. 16, the data controller 15 according to this embodiment is shown in FIG. 2 in that a multiplexer MUX4 is inserted between the input / output node 62 of the data amplifier 60 and the input node 71 of the BOC circuit 70. This is different from the data controller 15. The multiplexer MUX4 is a circuit that selects one of the read data DQ supplied from the data bus RWBS1 and the test read data TRD supplied from the multipurpose register 53 based on the control signal S3. Even with such a configuration, it is possible to transfer the test read data TRD to the data bus RWBS without increasing the number of signal wires constituting the data bus RWBS.

図17は、本発明の第8の実施形態によるデータコントローラ15の構成を示すブロック図である。   FIG. 17 is a block diagram showing the configuration of the data controller 15 according to the eighth embodiment of the present invention.

図17に示すように、本実施形態によるデータコントローラ15は、BOC回路70とDBI回路80の接続順序が逆であり、データアンプ60とDBI回路80との間にマルチプレクサMUX4が挿入されている点において、図15に示したデータコントローラ15と相違している。かかる構成であっても、上述した第7の実施形態と同じ効果を得ることができる。   As shown in FIG. 17, in the data controller 15 according to the present embodiment, the connection order of the BOC circuit 70 and the DBI circuit 80 is reversed, and the multiplexer MUX4 is inserted between the data amplifier 60 and the DBI circuit 80. However, it is different from the data controller 15 shown in FIG. Even with this configuration, the same effects as those of the seventh embodiment described above can be obtained.

図18は、本発明の第9の実施形態によるデータコントローラ15の構成を示すブロック図である。   FIG. 18 is a block diagram showing the configuration of the data controller 15 according to the ninth embodiment of the present invention.

図18に示すように、本実施形態によるデータコントローラ15は、マルチプレクサMUX4とBOC回路70との間にトライステートバッファ100が挿入されている点において、図16に示したデータコントローラ15と相違している。トライステートバッファ100は、ライト動作時においてその出力ノード102がハイインピーダンス状態となる回路であり、ライト動作時におけるデータバスRWBSの負荷容量を低減する役割を果たす。このように、データコントローラ15内にトライステートバッファ100などの他の回路が含まれている場合であっても本発明の適用が可能である。   As shown in FIG. 18, the data controller 15 according to the present embodiment is different from the data controller 15 shown in FIG. 16 in that a tristate buffer 100 is inserted between the multiplexer MUX4 and the BOC circuit 70. Yes. The tristate buffer 100 is a circuit whose output node 102 is in a high impedance state during a write operation, and plays a role of reducing the load capacity of the data bus RWBS during the write operation. Thus, the present invention can be applied even when the data controller 15 includes other circuits such as the tristate buffer 100.

図19は、本発明の第10の実施形態による半導体装置10のレイアウトを示す模式的な平面図である。   FIG. 19 is a schematic plan view showing a layout of the semiconductor device 10 according to the tenth embodiment of the present invention.

図19に示すように、本実施形態においては、図19に示す右側に配置されたデータ制御領域DCの近傍のマルチパーパスレジスタ53が削除されている点において、図6に示すレイアウトと相違している。その他の点については図6に示すレイアウトと同じであることから、同一の要素には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。   As shown in FIG. 19, the present embodiment is different from the layout shown in FIG. 6 in that the multipurpose register 53 in the vicinity of the data control area DC arranged on the right side shown in FIG. 19 is deleted. Yes. Since the other points are the same as those in the layout shown in FIG.

本実施形態においては、DQ0〜DQ7のみを使用する場合、マルチパーパスレジスタ53から読み出されたテストリードデータTRDは、左側のデータ制御領域DCを介して出力回路領域OC1に供給される。これに対し、DQ0〜DQ15を使用する場合には、マルチパーパスレジスタ53から読み出されたテストリードデータTRDの一部は、左側のデータ制御領域DCを介して出力回路領域OC1に供給され、テストリードデータTRDの残りの部分は、出力回路領域OC1からさらに右側のデータ制御領域DCを介して出力回路領域OC2に供給される。かかる構成によれば、レイアウト上、回路が非常に密集している領域Bにマルチパーパスレジスタ53を配置する必要が無くなるため、チップ面積をより削減することが可能となる。   In the present embodiment, when only DQ0 to DQ7 are used, the test read data TRD read from the multipurpose register 53 is supplied to the output circuit area OC1 via the left data control area DC. On the other hand, when DQ0 to DQ15 are used, a part of the test read data TRD read from the multipurpose register 53 is supplied to the output circuit area OC1 via the left data control area DC and tested. The remaining portion of the read data TRD is supplied from the output circuit area OC1 to the output circuit area OC2 via the right data control area DC. According to such a configuration, it is not necessary to arrange the multipurpose register 53 in the region B where the circuits are very dense in the layout, so that the chip area can be further reduced.

最後に、マルチパーパスレジスタ53について説明する。マルチパーパスレジスタ53は、複数のページを有していても構わない。例えば、ページ0に本実施形態で説明したテストリードデータTRDを格納し、ページ1にコマンドアドレスパリティーエラーログを格納し、ページ2に温度センサーの値、CASレイテンシーの値等を格納し、ページ3にベンダーが使用するデータを格納することができる。また、ページ0はリードライト可能であり、ページ1〜3はリードオンリーであっても構わない。これらのページはアドレスA0、A1で選択することができる。ページ0に書き込む際には、データ入出力端子21、データ入出回路17、更にデータバスDBとマルチパーパスレジスタ53の間に設けられた信号パス(図示せず)を介して、外部からマルチパーパスレジスタ53にデータを書き込むことも可能である。ページ0は、例えば、デフォルト値として書き込まれているものであり、ユーザはこれらの値を適宜書き換えることが出来る。ページ0は、複数のMPRロケーションMPR0、MPR1、MPR2、MPR3を有し、夫々デフォルト値として「01010101」、「00110011」、「00001111」及び「00000000」が格納されている。これらのMPRの値は適宜ユーザによって変更可能である。本実施形態では、図9に示されるリード動作時のテストリードデータTRDは、「11111111」であるが、この値は、ある一つのMPRロケーションにユーザによって書き込まれた値であっても構わない。また、各MPRロケーションは8ビットで構成されている。したがって、図9に示すように、テストリードデータTRDは64ビットであるので、一つ等のMPRロケーションの値を8つ組み合わせることによって生成される。   Finally, the multi-purpose register 53 will be described. The multipurpose register 53 may have a plurality of pages. For example, the test read data TRD described in the present embodiment is stored in page 0, the command address parity error log is stored in page 1, the temperature sensor value, CAS latency value, etc. are stored in page 2, and page 3 Can store data used by vendors. Further, page 0 can be read / written, and pages 1 to 3 can be read-only. These pages can be selected by addresses A0 and A1. When writing to page 0, the multi-purpose register is externally input via the data input / output terminal 21, the data input / output circuit 17, and a signal path (not shown) provided between the data bus DB and the multi-purpose register 53. It is also possible to write data to 53. Page 0 is written as default values, for example, and the user can rewrite these values as appropriate. The page 0 has a plurality of MPR locations MPR0, MPR1, MPR2, and MPR3, and “01010101”, “00110011”, “000011111”, and “00000000” are stored as default values, respectively. These MPR values can be appropriately changed by the user. In the present embodiment, the test read data TRD at the time of the read operation shown in FIG. 9 is “11111111”, but this value may be a value written by a user in one MPR location. Each MPR location is composed of 8 bits. Therefore, as shown in FIG. 9, since the test read data TRD is 64 bits, it is generated by combining eight values of one MPR location.

以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明は、上記の実施形態に限定されることなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能であり、それらも本発明の範囲内に包含されるものであることはいうまでもない。   The preferred embodiments of the present invention have been described above, but the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications can be made without departing from the spirit of the present invention. Needless to say, it is included in the range.

10 半導体装置
11 メモリセルアレイ
12 ロウデコーダ
13 カラムデコーダ
14 センス回路
15 データコントローラ
16 FIFO回路
16a シリアライザ
16b デシリアライザ
17 データ入出力回路
17a 出力回路
17b 入力バッファ
18 ストローブ回路
19 ストローブコントローラ
21 データ端子
22,23 ストローブ端子
24,25 クロック端子
26 クロックイネーブル端子
27 アドレス端子
28 コマンド端子
29 アラート端子
30,31,34 電源端子
32 データマスク端子
33 ODT端子
40 クロックジェネレータ
41 DLL回路
42 モードレジスタ
43 コマンドデコーダ
44 コントロールロジック回路
45 出力回路
46 電源回路
51 ロウコントロール回路
52 カラムコントロール回路
53 マルチパーパスレジスタ
60 データアンプ
61,62 入出力ノード
70 BOC回路
71 入力ノード
72 出力ノード
80 DBI回路
81 入力ノード
82 出力ノード
91 レベルシフト回路
92 インピーダンス調整回路
93 スルーレート調整回路
94 出力バッファ
100 トライステートバッファ
101 入力ノード
102 出力ノード
BF 中間バッファ
BG バンクグループ
BL ビット線
DC データ制御領域
DQC 出力制御領域
DQP 出力パッド領域
G1,G2 ゲート回路
INV インバータ回路
L1〜L4 信号配線
MA メモリセル領域
MC メモリセル
MUX0〜MUX4 マルチプレクサ
N1,N2 入力ノード
N3 出力ノード
OC1,OC2 出力回路領域
PE 周辺回路領域
RWBS1〜RWBS4 データバス
SA センスアンプ
WL ワード線
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Semiconductor device 11 Memory cell array 12 Row decoder 13 Column decoder 14 Sense circuit 15 Data controller 16 FIFO circuit 16a Serializer 16b Deserializer 17 Data input / output circuit 17a Output circuit 17b Input buffer 18 Strobe circuit 19 Strobe controller 21 Data terminals 22, 23 Strobe terminals 24, 25 Clock terminal 26 Clock enable terminal 27 Address terminal 28 Command terminal 29 Alert terminal 30, 31, 34 Power supply terminal 32 Data mask terminal 33 ODT terminal 40 Clock generator 41 DLL circuit 42 Mode register 43 Command decoder 44 Control logic circuit 45 Output Circuit 46 Power supply circuit 51 Row control circuit 52 Column control circuit 53 Multipurpose circuit Jistor 60 Data amplifiers 61 and 62 Input / output node 70 BOC circuit 71 Input node 72 Output node 80 DBI circuit 81 Input node 82 Output node 91 Level shift circuit 92 Impedance adjustment circuit 93 Slew rate adjustment circuit 94 Output buffer 100 Tristate buffer 101 Input Node 102 Output node BF Intermediate buffer BG Bank group BL Bit line DC Data control area DQC Output control area DQP Output pad areas G1, G2 Gate circuit INV Inverter circuits L1-L4 Signal wiring MA Memory cell area MC Memory cells MUX0-MUX4 Multiplexer N1 , N2 Input node N3 Output nodes OC1, OC2 Output circuit area PE Peripheral circuit area RWBS1-RWBS4 Data bus SA Sense amplifier WL Word line

Claims (15)

複数のメモリセルを有するメモリセルアレイと、
複数の信号配線からなるデータバスと、
前記メモリセルアレイから読み出された複数ビットからなるリードデータを前記データバスに転送するデータアンプと、
前記データバスを介して転送された前記リードデータをデータ端子に出力する出力回路と、
第1の制御信号に応答して、前記データバスを構成する前記複数の信号配線と前記リードデータを構成する前記複数ビットとの対応関係を切り替えるBOC回路と、
第2の制御信号に応答して、前記リードデータを構成する前記複数ビットの論理レベルを反転させるDBI回路と、
複数ビットからなるテストリードデータを保持するマルチパーパスレジスタと、
第3の制御信号に応答して、前記テストリードデータを前記データバスに転送するマルチプレクサと、を備え、
前記BOC回路及び前記DBI回路は、前記データバスに直列に挿入されており、
前記マルチプレクサは、前記データアンプの出力ノードと、前記BOC回路及び前記DBI回路のいずれか一方の出力ノードとの間において前記データバスに挿入されていることを特徴とする半導体装置。
A memory cell array having a plurality of memory cells;
A data bus consisting of a plurality of signal wirings;
A data amplifier for transferring read data consisting of a plurality of bits read from the memory cell array to the data bus;
An output circuit for outputting the read data transferred via the data bus to a data terminal;
In response to a first control signal, a BOC circuit that switches a correspondence relationship between the plurality of signal wirings constituting the data bus and the plurality of bits constituting the read data;
A DBI circuit for inverting the logic levels of the plurality of bits constituting the read data in response to a second control signal;
A multi-purpose register holding test read data consisting of multiple bits;
A multiplexer for transferring the test read data to the data bus in response to a third control signal;
The BOC circuit and the DBI circuit are inserted in series with the data bus,
The semiconductor device, wherein the multiplexer is inserted into the data bus between an output node of the data amplifier and an output node of one of the BOC circuit and the DBI circuit.
前記データバスを介して転送されたパラレルな前記リードデータをシリアルに変換するシリアライザをさらに備え、
前記出力回路は、シリアルな前記リードデータを前記データ端子から外部に出力する出力バッファを含むことを特徴とする請求項1に記載の半導体装置。
A serializer that serially converts the parallel read data transferred via the data bus;
The semiconductor device according to claim 1, wherein the output circuit includes an output buffer that outputs the serial read data from the data terminal to the outside.
前記マルチプレクサは、前記DBI回路の入力ノードと出力ノードとの間に挿入されていることを特徴とする請求項1又は2に記載の半導体装置。   The semiconductor device according to claim 1, wherein the multiplexer is inserted between an input node and an output node of the DBI circuit. 前記マルチプレクサは、第1及び第2の入力ノードと出力ノードを有し、
前記マルチプレクサの前記出力ノードは、前記DBI回路の前記出力ノードに接続され、
前記マルチプレクサの前記第1の入力ノードには、前記DBI回路の前記入力ノードに供給される前記リードデータが入力され、
前記マルチプレクサの前記第2の入力ノードには、前記第3の制御信号が非活性レベルであることに応答して、前記DBI回路の前記入力ノードに供給される前記リードデータの反転信号が入力され、
前記マルチプレクサは、少なくとも前記第2の制御信号に基づき生成される選択信号に応答して、前記第1及び第2の入力ノードのいずれか一方を前記出力ノードに接続することを特徴とする請求項3に記載の半導体装置。
The multiplexer has first and second input nodes and an output node;
The output node of the multiplexer is connected to the output node of the DBI circuit;
The read data supplied to the input node of the DBI circuit is input to the first input node of the multiplexer,
An inverted signal of the read data supplied to the input node of the DBI circuit is input to the second input node of the multiplexer in response to the third control signal being at an inactive level. ,
The multiplexer is configured to connect one of the first and second input nodes to the output node in response to a selection signal generated based on at least the second control signal. 3. The semiconductor device according to 3.
前記DBI回路は、前記第3の制御信号が活性レベルであることに応答して、前記マルチプレクサの前記第1及び第2の入力ノードをそれぞれ第1及び第2の論理レベルとする第1の論理回路と、前記第2の制御信号と前記テストリードデータを論理合成することによって前記選択信号を生成する第2の論理回路とを含むことを特徴とする請求項4に記載の半導体装置。   In response to the third control signal being at an active level, the DBI circuit sets a first logic level that sets the first and second input nodes of the multiplexer to a first logic level and a second logic level, respectively. 5. The semiconductor device according to claim 4, further comprising: a circuit; and a second logic circuit that generates the selection signal by logically synthesizing the second control signal and the test read data. 前記第2の制御信号は、前記データ端子から前記テストリードデータを出力する場合には所定の論理レベルに固定され、
前記テストリードデータは、前記データ端子から前記リードデータを出力する場合には所定の論理レベルに固定されることを特徴とする請求項5に記載の半導体装置。
The second control signal is fixed to a predetermined logic level when the test read data is output from the data terminal,
6. The semiconductor device according to claim 5, wherein the test read data is fixed to a predetermined logic level when the read data is output from the data terminal.
前記マルチプレクサは、前記BOC回路の入力ノードと出力ノードとの間に挿入されていることを特徴とする請求項1又は2に記載の半導体装置。   The semiconductor device according to claim 1, wherein the multiplexer is inserted between an input node and an output node of the BOC circuit. 前記マルチプレクサは、前記データアンプの前記出力ノードと、前記BOC回路及び前記DBI回路のいずれか一方の入力ノードとの間において前記データバスに挿入されていることを特徴とする請求項1又は2に記載の半導体装置。   3. The multiplexer according to claim 1, wherein the multiplexer is inserted into the data bus between the output node of the data amplifier and an input node of one of the BOC circuit and the DBI circuit. The semiconductor device described. 前記マルチプレクサは、前記BOC回路と前記DBI回路との間に挿入されていることを特徴とする請求項8に記載の半導体装置。   The semiconductor device according to claim 8, wherein the multiplexer is inserted between the BOC circuit and the DBI circuit. 前記データバスに挿入され、ライト動作時において非活性化されるトライステートバッファをさらに備えることを特徴とする請求項1乃至9のいずれか一項に記載の半導体装置。   10. The semiconductor device according to claim 1, further comprising a tristate buffer inserted into the data bus and deactivated during a write operation. 複数のメモリセルを有するメモリセルアレイと、
第1及び第2のデータバスと、
前記メモリセルアレイから読み出されたリードデータを前記第1のデータバスに転送するデータアンプと、
第1の入力ノードが前記第1のデータバスに接続され、第2の入力ノードが第1の論理回路を介して前記第1のデータバスに接続され、出力ノードが前記第2のデータバスに接続されたマルチプレクサと、
前記第2のデータバスを介して転送された前記リードデータをデータ端子に出力する出力回路と、
テストリードデータを保持するマルチパーパスレジスタと、
前記テストリードデータ及び第2の制御信号に基づいて選択信号を生成する第2の論理回路と、を備え、
前記マルチプレクサは、前記選択信号に基づいて前記第1及び第2の入力ノードのいずれか一方を前記出力ノードに接続することを特徴とする半導体装置。
A memory cell array having a plurality of memory cells;
First and second data buses;
A data amplifier for transferring read data read from the memory cell array to the first data bus;
A first input node is connected to the first data bus, a second input node is connected to the first data bus via a first logic circuit, and an output node is connected to the second data bus. Connected multiplexers;
An output circuit for outputting the read data transferred via the second data bus to a data terminal;
A multi-purpose register to hold test lead data;
A second logic circuit that generates a selection signal based on the test read data and a second control signal,
The multiplexer connects one of the first and second input nodes to the output node based on the selection signal.
前記第1の論理回路は、第3の制御信号が非活性レベルであることに応答して、前記第1のデータバスを介して供給される前記リードデータの論理レベルを反転させることを特徴とする請求項11に記載の半導体装置。   The first logic circuit inverts the logic level of the read data supplied through the first data bus in response to a third control signal being at an inactive level. The semiconductor device according to claim 11. 前記テストリードデータは、前記第3の制御信号が非活性レベルであることに応答して所定の論理レベルに固定され、これにより、前記第3の制御信号が非活性レベルである場合には、前記第2の制御信号に基づき、前記リードデータの反転信号又は非反転信号が前記第2のデータバスに供給されることを特徴とする請求項12に記載の半導体装置。   The test read data is fixed to a predetermined logic level in response to the third control signal being at an inactive level, whereby when the third control signal is at an inactive level, 13. The semiconductor device according to claim 12, wherein an inverted signal or a non-inverted signal of the read data is supplied to the second data bus based on the second control signal. 前記第1の論理回路は、第3の制御信号が活性レベルであることに応答して、前記第1及び第2の入力ノードをそれぞれ第1及び第2の論理レベルに固定することを特徴とする請求項11乃至13のいずれか一項に記載の半導体装置。   The first logic circuit fixes the first and second input nodes to the first and second logic levels, respectively, in response to a third control signal being at an active level. The semiconductor device according to any one of claims 11 to 13. 前記第2の制御信号は、前記第3の制御信号が活性レベルであることに応答して所定の論理レベルに固定され、これにより、前記第3の制御信号が活性レベルである場合には、前記第2のデータバスに前記テストリードデータが供給されることを特徴とする請求項14に記載の半導体装置。   The second control signal is fixed at a predetermined logic level in response to the third control signal being at an active level, whereby when the third control signal is at an active level, The semiconductor device according to claim 14, wherein the test read data is supplied to the second data bus.
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