JP2000357390A - パルス発生回路 - Google Patents

パルス発生回路

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JP2000357390A
JP2000357390A JP11165943A JP16594399A JP2000357390A JP 2000357390 A JP2000357390 A JP 2000357390A JP 11165943 A JP11165943 A JP 11165943A JP 16594399 A JP16594399 A JP 16594399A JP 2000357390 A JP2000357390 A JP 2000357390A
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internal
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pulse signal
level
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Satoru Hanzawa
悟 半澤
Takeshi Sakata
健 阪田
Sadayuki Morita
貞幸 森田
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Hitachi Solutions Technology Ltd
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Hitachi Ltd
Hitachi ULSI Systems Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 シンクロナスDRAM等に内蔵される内部ク
ロック発生部の特にパワーダウンモード及びクロックサ
スペンドモードからの復帰時の動作を安定化し、シンク
ロナスDRAM等の動作を安定化する。 【解決手段】 シンクロナスDRAM等の内部クロック
発生部のコマンド制御クロック発生回路CSPGを、そ
のドレインが内部ノードn1に結合され、そのゲートに
入力クロック信号CCINを受けるNチャンネルMOS
FETN41と、該MOSFETN41のソースと接地
電位VSSとの間に設けられるNチャンネルMOSFE
TN42と、電源電圧VDDと内部ノードn1との間に
設けられるPチャンネルMOSFETP41とを基本に
構成するとともに、MOSFETN42及びP41のゲ
ートに、その生成タイミングがそれぞれ独立に最適化さ
れた内部パルス信号TRN2E及びTRP1EBをそれ
ぞれ供給する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明はパルス発生回路に
関し、例えば、シンクロナスDRAM等に含まれる内部
クロック発生部ならびにそのパワーダウンモード及びク
ロックサスペンドモードからの復帰時の動作安定化に利
用して特に有効な技術に関する。
【0002】
【従来の技術】所定の入力クロック信号に従って同期動
作するいわゆるシンクロナスDRAM(ダイナミック型
ランダムアクセスメモリ)がある。これらのシンクロナ
スDRAM等は、入力クロック信号をもとに、これと所
定の位相関係及びデューティにある内部クロック信号を
生成する内部クロック発生部を備えることが多い。
【0003】一方、シンクロナスDRAM等の中には、
パワーダウンモードやクロックサスペンドモード等の低
消費電力モード及び待機モードを有するものがある。こ
れらのシンクロナスDRAM等は、例えばクロックイネ
ーブル信号がロウレベルとされることでパワーダウンモ
ード又はクロックサスペンドモードにエントリー(ここ
で、シンクロナスDRAM等がパワーダウンモード又は
クロックサスペンドモードに入ることをエントリーと称
し、パワーダウンモード又はクロックサスペンドモード
等から抜け出すことをエグジットと称する。以下同様)
し、クロックイネーブル信号がハイレベルとされること
でパワーダウンモード又はクロックサスペンドモードか
らエグジットする。内部クロック発生部は、シンクロナ
スDRAMがパワーダウンモード又はクロックサスペン
ドモードとされる間、所定の内部クロック信号の生成動
作を停止し、シンクロナスDRAMがパワーダウンモー
ド又はクロックサスペンドモードを解かれると、予め定
められた所定のサイクル内にその生成動作を再開しなく
てはならない。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】本願発明者等は、この
発明に先立って、内部クロック発生部を備えるシンクロ
ナスDRAMの開発業務に従事し、次のような問題点に
気付いた。
【0005】すなわち、このシンクロナスDRAMに内
蔵される内部クロック発生部は、例えば図11に示され
るように、外部から供給される非反転クロック信号CL
KT及び反転クロック信号CLKB(ここで、それが有
効とされるとき選択的にハイレベルとされるいわゆる非
反転信号等についてはその名称の末尾にTを付して表
し、それが有効とされるとき選択的にロウレベルとされ
る反転信号等についてはその名称の末尾にBを付して表
す。以下同様)を取り込み、内部パルス信号CCINと
して伝達するクロックバッファCCLKBFと、内部パ
ルス信号CCINと図示されないクロックイネーブル信
号バッファから供給される内部クロックイネーブル信号
LCKE1とをもとに、非反転クロック信号CLKT及
び反転クロック信号CLKBと所定の位相関係にある内
部クロック信号CLK0及びCCLK0を生成するコマ
ンド制御クロック発生回路CSPGとを備える。
【0006】コマンド制御クロック発生回路CSPG
は、内部ノードn3と接地電位VSSとの間に直列形態
に設けられる2個のNチャンネルMOSFETN91及
びN92と、電源電圧VDDと上記内部ノードn3との
間に設けられるPチャンネルMOSFETP91とを含
む。このうち、MOSFETN91のゲートには、クロ
ックバッファCCLKBFから入力クロック信号に対応
する内部パルス信号CCINが供給され、MOSFET
P91及びN92のゲートには、遅延回路DL91の出
力信号たる内部パルス信号TRP1N2Eが共通に供給
される。また、内部ノードn3における内部パルス信号
CCLKBは、一対のインバータV91及びV92が交
差結合されてなるラッチ回路を経た後、内部クロック信
号CCLK0となって、例えばカラムアドレスカウンタ
等に供給される。
【0007】一方、クロックバッファCCLKBFから
出力される内部パルス信号CCINは、直列形態とされ
る2個のインバータV94及びV95を経た後、内部ク
ロック信号CLK0となり、ナンド(NAND)ゲート
NA91とラッチ回路を構成するナンドゲートNA92
の第2の入力端子(ここで、回路図で上の入力端子から
順に第1ないし第2の入力端子と称する。以下同様)に
供給されるとともに、シンクロナスDRAMの例えばコ
マンドデコーダに供給される。ナンドゲートNA91の
第1の入力端子には、内部クロック信号CCLK0と所
定の位相関係を持つ内部パルス信号CCLK0Dが供給
され、その第2の入力端子には、内部クロックイネーブ
ル信号LCKE1が供給される。ナンドゲートNA91
の出力信号は、インバータV93を経た後、遅延回路D
L91に供給される。
【0008】なお、遅延回路DL91とDL92は、そ
れぞれ複数のインバータを偶数個直列接続した回路構成
とされ、入力信号INより所定時間だけ遅れた位相の出
力信号を形成する。したがって、CCLK0DはCCL
K0の立ち上がりタイミングより所定時間だけ遅れてロ
ウレベルとなり、CCLK0の立ち下がりタイミングと
ほぼ同時にハイレベルとなるワンショットパルス信号で
ある。この信号からナンドゲートNA91、インバータ
V93ならびに遅延回路DL91を介して、CCLK0
Dより所定時間だけ遅れたワンショットパルスつまり内
部パルス信号TRP1N2Eを生成する。
【0009】非反転クロック信号CLKTは、図12に
示されるように、例えばデューティ(クロックサイクル
に対するハイレベル期間の割合)50%程度のパルス信
号とされ、反転クロック信号CLKBは、非反転クロッ
ク信号CLKTと相補的な位相関係を持つ。また、内部
パルス信号CCINは、例えばパワーダウンモードから
の復帰時、クロックイネーブル信号CKEと図示されな
いチップ選択信号とがともにハイレベルとされ、内部制
御信号PWDCがロウレベルとなったことを条件に、非
反転クロック信号CLKTに従って選択的にハイレベル
又はロウレベルとされる。さらに、内部クロックイネー
ブル信号LCKE1は、クロックイネーブル信号CKE
がハイレベルとされた後、内部クロック信号CLK0の
最初の立ち下がりエッジを受けてハイレベルとされる。
以下、パワーダウンモードからの復帰時を例に問題点の
説明を進める。
【0010】シンクロナスDRAMがパワーダウンモー
ドとされ、内部クロックイネーブル信号LCKE1がロ
ウレベル、また内部制御信号PWDCがハイレベルとさ
れるとき、図11のクロックバッファCCLKBFで
は、その出力信号たる内部パルス信号CCINがロウレ
ベルに固定される。また、コマンド制御クロック発生回
路CSPGでは、内部パルス信号CCINのロウレベル
を受けてMOSFETN91がオフ状態とされ、インバ
ータV95の出力信号たる内部クロック信号CLK0が
ロウレベルに固定されるとともに、ナンドゲートNA9
1の出力信号がハイレベルに固定され、遅延回路DL9
1の出力信号たる内部パルス信号TRP1N2Eがロウ
レベルに固定される。このため、MOSFETP91が
オン状態、またMOSFETN92がオフ状態となり、
内部パルス信号CCLKBがハイレベルとなって内部ク
ロック信号CCLK0がロウレベルに固定され、これを
受けて内部パルス信号CCLK0Dがハイレベルに固定
される。
【0011】次に、クロックイネーブル信号及びチップ
選択信号がハイレベルとされたのを受けてシンクロナス
DRAMがパワーダウンモードからエグジットし、内部
制御信号PWDCがロウレベルとされると、まず内部パ
ルス信号CCINが非反転クロック信号CLKTのハイ
レベルを受けてハイレベルとされ、これを受けて内部ク
ロック信号CLK0がハイレベルとされる。また、クロ
ックイネーブル信号CKEのハイレベルと内部クロック
信号CLK0の最初の立ち下がりとを受けて内部クロッ
クイネーブル信号LCKE1がハイレベルとされる。
【0012】コマンド制御クロック発生回路CSPGで
は、内部パルス信号CCINのハイレベルを受けてMO
SFETN91がオン状態となるが、この時点では遅延
回路DL91の出力信号たる内部パルス信号TRP1N
2Eがまだロウレベルであるため、MOSFETN92
がオフ状態にあり、内部パルス信号CCLKBはハイレ
ベルのまま、また内部クロック信号CCLK0はロウレ
ベルのままとされる。やがて、内部クロックイネーブル
信号LCKE1が確実にハイレベルとなると、遅延回路
DL91の出力信号たる内部パルス信号TRP1N2E
がハイレベルとされ、MOSFETN92がオン状態と
なる。
【0013】これにより、内部パルス信号CCINがハ
イレベルとされ、MOSFETN91がオン状態にある
ことを条件に、コマンド制御クロック発生回路CSPG
の内部ノードn3における内部パルス信号CCLKBが
ロウレベルとされ、その反転信号たる内部クロック信号
CCLK0がハイレベルとされる。また、内部クロック
信号CCLK0がハイレベルとされてから遅延回路DL
92の遅延時間に相当する所定時間が経過した時点で、
内部パルス信号CCLK0Dがロウレベルとされ、これ
を受けてナンドゲートNA91の出力信号がハイレベル
となって、遅延回路DL91の出力信号たる内部パルス
信号TRP1N2Eがロウレベルに戻される。この結
果、MOSFETN92がオフ状態とされるとともに、
MOSFETP91がオン状態となって、内部パルス信
号CCLKBがハイレベルとされ、内部クロック信号C
CLK0がロウレベルに戻される。
【0014】このように、本願発明者等がこの発明に先
立って開発したシンクロナスDRAMの内部クロック発
生部のコマンド制御クロック発生回路CSPGでは、M
OSFETN91のゲートに供給される内部パルス信号
CCINの立ち上がりタイミングによって、その出力信
号たる内部クロック信号CCLK0の立ち上がりタイミ
ングが設定される。また、MOSFETP91のゲート
に供給される内部パルス信号TRP1N2Eの立ち下が
りタイミングによって、内部クロック信号CCLK0の
立ち下がりタイミングが設定されるとともに、この内部
パルス信号TRP1N2Eがロウレベルとされる間、M
OSFETN92がオフ状態とされ、内部パルス信号C
CINのハイレベルが無効とされる。
【0015】つまり、図11のコマンド制御クロック発
生回路CSPGでは、内部パルス信号TRP1N2E
が、内部クロック信号CCLK0をロウレベルとするた
めのリセット信号として用いられるとともに、内部パル
ス信号CCINのハイレベルを無効とするための禁止信
号として用いられる。このため、入力クロック信号つま
り非反転クロック信号CLKT及び反転クロック信号C
LKBの周期が比較的長く、例えば10ns(ナノ秒)
程度である場合、内部パルス信号TRP1N2Eが図1
2のサイクルt1で充分にハイレベルとなり、内部クロ
ック信号CCLK0は、サイクルt2から問題なく生成
される。
【0016】ところが、シンクロナスDRAMの高速化
が進み、入力クロック信号の周期が例えば6ns程度に
短縮されると、内部パルス信号TRP1N2Eの立ち上
がりが内部パルス信号CCINのサイクルt2の立ち上
がりに間に合わず、逆に内部パルス信号CCINの立ち
上がりより遅くなって内部クロック信号CCLK0の立
ち上がりタイミングを決定付けるものとなる。この結
果、内部クロック信号CCLK0が、これまでの実績で
あるサイクルt2で正常に形成されず、またそのサイク
ルタイムtckがばらついて、シンクロナスDRAMの
パワーダウンモード復帰時の動作が不安定となるもので
ある。このことは、例えばデータ制御用の内部クロック
信号についても同様な問題をうみ、特にクロックサスペ
ンドモードからの復帰時にシンクロナスDRAMの不安
定動作の原因となっている。
【0017】この発明の目的は、シンクロナスDRAM
等に内蔵される内部クロック発生部の特にパワーダウン
モード及びクロックサスペンドモードからの復帰時の動
作を安定化し、シンクロナスDRAM等の動作を安定化
することにある。
【0018】この発明の前記ならびにその他の目的と新
規な特徴は、この明細書の記述及び添付図面から明らか
になるであろう。
【0019】
【課題を解決するための手段】本願において開示される
発明のうち代表的なものの概要を簡単に説明すれば次の
通りである。すなわち、シンクロナスDRAM等の内部
クロック発生部に含まれ、入力クロック信号をもとにこ
れと所定の位相関係を有する内部クロック信号を生成す
るコマンド制御クロック発生回路及びデータ制御クロッ
ク発生回路を、そのドレインが所定の内部ノードに結合
され、そのゲートに実質的な入力クロック信号たる第1
のパルス信号を受けるNチャンネル型の第1のMOSF
ETと、該第1のMOSFETのソースと回路の接地電
位との間に設けられるNチャンネル型の第2のMOSF
ETと、回路の電源電圧と上記内部ノードとの間に設け
られるPチャンネル型の第3のMOSFETとを基本に
構成する
【0020】また、第2のMOSFETのゲートに、実
質的なクロックイネーブル信号が有効レベルとされてか
ら所定時間が経過した後、第1のパルス信号が有効レベ
ルとされてから所定時間が経過した時点で有効レベルと
され、第1のパルス信号の無効レベルへの変化を受けて
無効レベルとされる第2のパルス信号を供給し、第3の
MOSFETのゲートには、上記内部クロック信号が有
効レベルとされてから所定時間が経過した時点で有効レ
ベルとされた後、さらに所定時間が経過した時点で無効
レベルとされる第3のパルス信号を供給する。
【0021】上記した手段によれば、入力クロック信号
の立ち上がりを無効とする第2のMOSFETと、内部
クロック信号の立ち下がりタイミングを決定する第3の
MOSFETを別個のパルス信号により制御し、それぞ
れ独立した条件で最適化することができるため、内部ク
ロック信号を、例えばパワーダウンモードからの復帰後
2サイクル目から、またクロックサスペンドモードから
の復帰後1サイクル目から確実に生成できる。この結
果、内部クロック発生部のパワーダウンモードエグジッ
ト時及びクロックサスペンドモードエグジット時の動作
を安定化し、シンクロナスDRAM等の動作を安定化す
ることができる。
【0022】
【発明の実施の形態】図1には、この発明が適用された
内部クロック発生部CB(パルス発生回路)を含むシン
クロナスDRAMの一実施例のブロック図が示されてい
る。同図をもとに、まずこの実施例のシンクロナスDR
AMの構成及び動作の概要について説明する。なお、図
1の各ブロックを構成する回路素子は、公知のMOSF
ET(金属酸化物半導体型電界効果トランジスタ。この
明細書では、MOSFETをして絶縁ゲート型電界効果
トランジスタの総称とする)集積回路の製造技術により
単結晶シリコンのような1個の半導体基板面上に形成さ
れる。
【0023】図1において、この実施例のシンクロナス
DRAMは、特に制限されないが、4個のバンクBNK
0〜BNK3を備え、これらのバンクのそれぞれは、そ
のレイアウト面積の大半を占めて配置されるメモリアレ
イMARYと、直接周辺回路となるXアドレスデコーダ
XD,センスアンプSA,YアドレスデコーダYDなら
びにライトアンプWA及びメインアンプMAとを備え
る。
【0024】バンクBNK0〜BNK3を構成するメモ
リアレイMARYは、図の垂直方向に平行して配置され
る所定数のワード線と、水平方向に平行して配置される
所定数組の相補ビット線とをそれぞれ含む。これらのワ
ード線及び相補ビット線の交点には、情報蓄積キャパシ
タ及びアドレス選択MOSFETからなる多数のダイナ
ミック型メモリセルがそれぞれ格子配列される。
【0025】バンクBNK0〜BNK3のメモリアレイ
MARYを構成するワード線は、図の下方において対応
するXアドレスデコーダXDに結合され、それぞれ択一
的に選択状態とされる。各XアドレスデコーダXDに
は、特に制限されないが、ロウアドレスレジスタRAか
らi−1ビットの内部アドレス信号x0〜xi−2が共
通に供給されるとともに、セルフリフレッシュカウンタ
SRFCからi−1ビットのリフレッシュアドレス信号
r0〜ri−2が共通に供給され、さらにコマンドデコ
ーダCDから内部制御信号XGが共通に供給される。
【0026】ロウアドレスレジスタRAには、アドレス
バッファABを介してXアドレス信号AX0〜AXi−
2となる内部アドレス信号a0〜ai−2が供給され、
コマンドデコーダCDから内部制御信号RLが供給され
る。アドレスバッファABには、外部のアクセス装置か
らアドレス入力端子A0〜Aiを介してi−1ビットの
Xアドレス信号AX0〜AXi−2ならびにi−3ビッ
トのYアドレス信号AY0〜AYi−4が時分割的に供
給され、アドレス入力端子Ai−1〜Aiを介して2ビ
ットのバンクアドレス信号BA0〜BA1が供給され
る。
【0027】アドレスバッファABは、アドレス入力端
子A0〜Aiを介して入力されるi−1ビットのXアド
レス信号AX0〜AXi−2と、i−3ビットのYアド
レス信号AY0〜AYi−4ならびに2ビットのバンク
アドレス信号BA0〜BA1を取り込み、ロウアドレス
レジスタRA,カラムアドレスカウンタCCならびにバ
ンクアドレスレジスタBAに伝達する。
【0028】なお、シンクロナスDRAMがモードレジ
スタセットサイクルとされるとき、アドレス入力端子A
0〜Aiにはi+1ビットのモードデータMC0〜MC
iが供給されるが、これらのモードデータMC0〜MC
iは、アドレスバッファABを介してモードレジスタM
Rに伝達される。バンクアドレスレジスタBAには、さ
らにコマンドデコーダCDから内部制御信号BLが供給
され、モードレジスタMRには図示されない内部制御信
号MSが供給される。
【0029】モードレジスタMRは、モードレジスタセ
ットコマンドが実行されるとき、アドレス入力端子A0
〜Aiを介して入力されアドレスバッファから内部アド
レス信号a0〜aiとして伝達されるモードデータMC
0〜MCiを、内部制御信号MSに従って取り込み、保
持する。また、これらのモードデータをもとにシンクロ
ナスDRAMの動作モードを決定して、モード制御信号
CRCE,ASYNCB,CRCSLCBならびにBP
DRSDを選択的に形成し、内部クロック発生部CBを
含むシンクロナスDRAMの各部に供給する。
【0030】バンクアドレスレジスタBAは、アドレス
バッファABから内部アドレス信号ai−1〜aiとし
て伝達されるバンクアドレス信号BA0〜BA1を内部
制御信号BLに従って取り込み、保持するとともに、こ
れらのバンクアドレス信号をもとに内部バンクアドレス
信号b0〜b1を形成して、バンク選択回路BSに伝達
する。また、バンク選択回路BSは、内部バンクアドレ
ス信号b0〜b1をデコードして、バンク選択信号BS
0〜BS3の対応するビットを択一的にハイレベルとす
る。なお、バンク選択信号BS0〜BS3は、対応する
バンクBNK0〜BNK3にそれぞれ供給され、各バン
クのXアドレスデコーダXD,YアドレスデコーダY
D,センスアンプSA,ライトアンプWAならびにメイ
ンアンプMA等を選択的に動作状態とするための選択制
御信号として用いられる。
【0031】ロウアドレスレジスタRAは、アドレスバ
ッファABから内部アドレス信号a0〜ai−2として
伝達されるXアドレス信号AX0〜AXi−2を、内部
制御信号RLに従って取り込み、保持するとともに、こ
れらのXアドレス信号をもとに内部アドレス信号x0〜
xi−2を形成して、バンクBNK0〜BNK3のXア
ドレスデコーダXDに供給する。また、セルフリフレッ
シュカウンタSRFCは、シンクロナスDRAMがセル
フリフレッシュモードとされるとき、コマンドデコーダ
CDから供給される図示されない内部制御信号RFCに
従って歩進動作を行い、リフレッシュアドレス信号r0
〜ri−2を生成する。
【0032】各バンクのXアドレスデコーダXDは、内
部制御信号XGがハイレベルとされかつ対応するバンク
選択信号BS0〜BS3がハイレベルとされることで選
択的に動作状態となり、ロウアドレスレジスタRAから
供給される内部アドレス信号x0〜xi−2あるいはセ
ルフリフレッシュカウンタSRFCから供給されるリフ
レッシュアドレス信号r0〜ri−2をデコードして、
対応するメモリアレイMARYの指定ワード線を択一的
に所定の選択レベルとする。
【0033】なお、この実施例のシンクロナスDRAM
では、バンクBNK0〜BNK3のそれぞれにおいて1
本ずつ、合計4本のワード線を同時に選択レベルとする
ことができ、バンクBNK0〜BNK3を択一的に指定
しながらYアドレスデコーダYDによるカラム選択動作
を行うことができる。
【0034】次に、バンクBNK0〜BNK3のメモリ
アレイMARYを構成する相補ビット線は、図の左方に
おいて対応するセンスアンプSAにそれぞれ結合され
る。各バンクのセンスアンプSAには、対応するYアド
レスデコーダYDから所定数のビット線選択信号がそれ
ぞれ供給され、コマンドデコーダCDから図示されない
内部制御信号PC及びPAが共通に供給される。また、
YアドレスデコーダYDには、カラムアドレスカウンタ
CCから内部アドレス信号y0〜yi−4が共通に供給
され、コマンドデコーダCDから内部制御信号YGが供
給される。カラムアドレスカウンタCCには、アドレス
バッファABからYアドレス信号AY0〜AYi−4と
なる内部アドレス信号a0〜ai−4が供給されるとと
もに、コマンドデコーダCDから図示されない内部制御
信号CLが供給され、さらに内部クロック発生部CBか
ら内部クロック信号CCLK0が供給される。
【0035】カラムアドレスカウンタCCは、i−3ビ
ットのバイナリーカウンタを含む。このバイナリーカウ
ンタは、アドレスバッファABから供給されるYアドレ
ス信号AY0〜AYi−4を内部制御信号CLに従って
取り込み、保持する。また、これらのYアドレス信号を
初期値として、内部クロック信号CCLK0に従った歩
進動作を行い、内部アドレス信号y0〜yi−4を順次
形成して、バンクBNK0〜BNK3のYアドレスデコ
ーダYDに供給する。
【0036】バンクBNK0〜BNK3のYアドレスデ
コーダYDは、内部制御信号YGがハイレベルとされか
つ対応するバンク選択信号BS0〜BS3がハイレベル
とされることでそれぞれ選択的に動作状態とされ、内部
アドレス信号y0〜yi−4をデコードして、センスア
ンプSAに対するビット線選択信号の指定されたビット
を択一的にかつ内部制御信号YSに同期してハイレベル
とする。
【0037】バンクBNK0〜BNK3のセンスアンプ
SAは、メモリアレイMARYの各相補ビット線に対応
して設けられる所定数の単位回路を含み、これらの単位
回路のそれぞれは、Nチャンネル型の3個のプリチャー
ジMOSFETが直並列結合されてなるビット線プリチ
ャージ回路と、一対のCMOS(相補型MOS)インバ
ータが交差結合されてなる単位増幅回路と、Nチャンネ
ル型の一対のスイッチMOSFETとを含む。このう
ち、各単位回路のビット線プリチャージ回路を構成する
プリチャージMOSFETは、内部制御信号PCのハイ
レベルを受けて選択的にオン状態となり、対応するメモ
リアレイMARYの各相補ビット線の非反転及び反転信
号線を所定の中間電圧にプリチャージする。
【0038】一方、各単位回路の単位増幅回路は、内部
制御信号PAがハイレベルとされかつ対応するバンク選
択信号BS0〜BS3がハイレベルとされることで選択
的にかつ一斉に動作状態となり、対応するメモリアレイ
MARYの選択ワード線に結合される所定数のメモリセ
ルから対応する相補ビット線を介して出力される微小読
み出し信号をそれぞれ増幅して、ハイレベル又はロウレ
ベルの2値読み出し信号とする。また、各単位回路のス
イッチMOSFETは、ビット線選択信号の対応するビ
ットが択一的にハイレベルとされることで16組ずつ選
択的にオン状態となり、メモリアレイMARYの対応す
る16組の相補ビット線と相補共通データ線CD0*〜
CDF*(ここで、例えば非反転共通データ線CD0T
及び反転共通データ線CD0Bを、合わせて相補共通デ
ータ線CD0*のように*を付して表す。以下同様)と
の間をそれぞれ選択的に接続状態とする。
【0039】相補共通データ線CD0*〜CDF*は、
対応するライトアンプWAの各単位ライトアンプの出力
端子にそれぞれ結合されるとともに、対応するメインア
ンプMAの各単位メインアンプの入力端子にそれぞれ結
合される。
【0040】ライトアンプWA及びメインアンプMA
は、相補共通データ線CD0*〜CDF*に対応して設
けられる16個の単位ライトアンプ及び単位メインアン
プをそれぞれ含む。このうち、ライトアンプWAの各単
位ライトアンプの入力端子は、対応するライトデータバ
スWB0B〜WBFBに共通結合され、メインアンプM
Aの各単位メインアンプの出力端子は、対応するリード
データバスRB0B〜RBFBに共通結合される。ライ
トアンプWAの各単位ライトアンプには、コマンドデコ
ーダCDから内部制御信号WAEが供給され、メインア
ンプMAの各単位メインアンプには、内部制御信号MA
E及びMOEが供給される。
【0041】一方、ライトデータバスWB0B〜WBF
Bは、データ入力バッファIBの対応する単位データ入
力バッファの出力端子にそれぞれ結合され、リードデー
タバスRB0B〜RBFBは、データ出力バッファOB
の対応する単位データ出力バッファの入力端子に結合さ
れる。データ入力バッファIBの各単位データ入力バッ
ファの入力端子及びデータ出力バッファOBの各単位デ
ータ出力バッファの出力端子は、対応するデータ入出力
端子D0〜DFにそれぞれ共通結合される。データ出力
バッファOBの各単位データ出力バッファには、出力制
御回路OCから内部制御信号DOCが共通に供給され、
この出力制御回路OCには、内部クロック発生部CBか
ら内部クロック信号DCLKBが供給される。
【0042】データ入力バッファIBの各単位データ入
力バッファは、シンクロナスDRAMが書き込みモード
で選択状態とされるとき、データ入出力端子D0〜DF
を介して入力される16ビットの書き込みデータを取り
込み、保持するとともに、ライトデータバスWB0B〜
WBFBを介して、バンクBNK0〜BNK3のライト
アンプWAの対応する単位ライトアンプに伝達する。こ
のとき、バンクBNK0〜BNK3のライトアンプWA
の各単位ライトアンプは、内部制御信号WAEがハイレ
ベルとされかつ対応するバンク選択信号BS0〜BS3
がハイレベルとされることで選択的に動作状態となり、
データ入力バッファIBの対応する単位データ入力バッ
ファから伝達される書き込みデータを所定の相補書き込
み信号に変換した後、相補共通データ線CD0*〜CD
F*を介して対応するメモリアレイMARYの選択状態
にある16個のメモリセルに書き込む。
【0043】各バンクのメインアンプMAの単位メイン
アンプは、内部制御信号MAEがハイレベルとされかつ
対応するバンク選択信号BS0〜BS3がハイレベルと
されることで選択的に動作状態となり、対応するメモリ
アレイMARYの16個の選択メモリセルから相補共通
データ線CD0*〜CDF*を介して出力される読み出
し信号をそれぞれ増幅する。これらの読み出し信号は、
内部制御信号MOEがハイレベルとされることで、リー
ドデータバスRB0B〜RBFBを介してデータ出力バ
ッファOBの対応する単位データ出力バッファに伝達さ
れる。
【0044】出力制御回路OCは、内部クロック信号D
CLKBのロウレベルを受けて、データ出力バッファO
Bの各単位データ出力バッファに供給される出力制御信
号DOC等を選択的にハイレベルとする。また、データ
出力バッファOBの各単位データ出力バッファは、内部
制御信号DOCのハイレベルを受けて選択的に動作状態
となり、バンクBNK0〜BNK3のメインアンプMA
からリードデータバスRB0B〜RBFBを介して伝達
される読み出しデータを、対応するデータ入出力端子D
0〜DFを介して外部のアクセス装置に出力する。
【0045】コマンドデコーダCDは、外部のアクセス
装置から起動制御信号として供給されるチップ選択信号
CSB,ロウアドレスストローブ信号RASB,カラム
アドレスストローブ信号CASB,ライトイネーブル信
号WEBならびに入出力マスク信号DQMと、内部クロ
ック発生部CBから供給される内部クロック信号CLK
0及び内部クロックイネーブル信号LCKE0とをもと
に上記各種内部制御信号を選択的に形成して、シンクロ
ナスDRAMの各部に供給する。
【0046】内部クロック発生部CBは、外部のアクセ
ス装置から供給される非反転クロック信号CLKT及び
反転クロック信号CLKBならびにクロックイネーブル
信号CKEと、コマンドデコーダCDから供給される内
部制御信号PWDC等とをもとに、内部クロック信号C
LK0,CCLK0ならびにDCLKBを所定のタイミ
ング条件をもって選択的に生成し、コマンドデコーダC
D,カラムアドレスカウンタCCあるいは出力制御回路
OC等に供給する。
【0047】この実施例において、シンクロナスDRA
Mは、内部クロック信号DCLKBの生成に関して三つ
の動作モードを有し、内部クロック発生部CBは、モー
ドレジスタMRから供給されるモード制御信号CRC
E,ASYNCB,CRCSLCBならびにBPDRS
Dに従って、出力制御回路OCに対する内部クロック信
号DCLKBの生成条件を切り換え、上記三つの動作モ
ードに対応しうる構成とされる。内部クロック発生部C
Bの具体的構成及び動作ならびに内部クロック信号DC
LKBの生成に関する動作モードについては、後で詳細
に説明する。
【0048】図2には、図1のシンクロナスDRAMの
パワーダウンモード時の一実施例の信号波形図が示され
ている。同図をもとに、この実施例のシンクロナスDR
AMのパワーダウンモードと、その前後の動作条件等に
ついて説明する。
【0049】図2において、この実施例のシンクロナス
DRAMは、特に制限されないが、チップ選択信号CS
Bがロウレベルとされ、かつロウアドレスストローブ信
号RASB,カラムアドレスストローブ信号CASBな
らびにライトイネーブル信号WENがともにハイレベル
とされた状態で、クロックイネーブル信号CKEがハイ
レベルからロウレベルに変化されることで、パワーダウ
ンモードにエントリーする。このとき、データマスク信
号DQMならびにアドレス信号A0〜Aiはドントケア
(Don 't care)とされ、データ入出力端子D
0〜DFは、いわゆるハイインピーダンス状態Hzとさ
れる。なお、パワーダウンモードへのエントリーは、チ
ップ選択信号CSBをハイレベルした状態でクロックイ
ネーブル信号CKEをロウレベルとすることによっても
可能とされる。
【0050】パワーダウンモードとなったシンクロナス
DRAMでは、内部クロック発生部CBによる内部クロ
ック信号CLK0,CCLK0ならびにDCLKBの生
成動作が停止され、これらの内部クロック信号を受ける
コマンドデコーダCD,カラムアドレスカウンタCCな
らびに出力制御回路OC及びデータ出力バッファOB等
の関連動作が停止される。これにより、各部の動作電流
が低減され、シンクロナスDRAMの消費電力が低減さ
れて、パワーダウン状態となる。
【0051】次に、この実施例のシンクロナスDRAM
は、特に制限されないが、チップ選択信号CSBがハイ
レベルとされ、かつクロックイネーブル信号CKEがロ
ウレベルからハイレベルに変化されることで、パワーダ
ウンモードからエグジットする。このとき、ロウアドレ
スストローブ信号RASB,カラムアドレスストローブ
信号CASB,ライトイネーブル信号WEB,データマ
スク信号DQMならびにアドレス信号A0〜Aiはとも
にドントケアとされ、データ入出力端子D0〜DFはハ
イインピーダンス状態Hzとされる。
【0052】パワーダウンモードからエグジットしたシ
ンクロナスDRAMでは、内部クロック発生部CBによ
る内部クロック信号CLK0,CCLK0ならびにDC
LKBの生成動作が再開され、クロックイネーブル信号
CKEがハイレベルとされた次のサイクルから内部クロ
ック信号CLK0が、またその次のサイクルから内部ク
ロック信号CCLK0及びDCLKBがそれぞれ有効と
なる。
【0053】パワーダウンモードからエグジットしたシ
ンクロナスDRAMには、クロックイネーブル信号CK
Eがハイレベルとされた次のサイクルで、チップ選択信
号CSB及びロウアドレスストローブ信号RASBをロ
ウレベルとし、バンクアクティブコマンドを入力するこ
とができる。このとき、カラムアドレスストローブ信号
CASB及びライトイネーブル信号WEBはハイレベル
とされ、データマスク信号DQMはドントケアとされ
る。また、アドレス入力端子A0〜Aiには、バンクア
ドレス信号及びXアドレス信号を含むロウアドレス信号
raが入力され、データ入出力端子D0〜DFはハイイ
ンピーダンス状態とされる。
【0054】シンクロナスDRAMでは、ロウアドレス
信号raの下位i−1ビットとして入力されるXアドレ
ス信号がロウアドレスレジスタRAに取り込まれ、その
上位2ビットとして入力されるバンクアドレス信号がバ
ンクアドレスレジスタBAに取り込まれる。そして、バ
ンクアドレス信号により指定されるバンクBNK0〜B
NK3で、XアドレスデコーダXDが動作状態となり、
Xアドレス信号により指定されるワード線が択一的に所
定の選択レベルとされる。これにより、指定されたバン
クのメモリアレイMARYの選択ワード線に結合された
メモリセルの読み出し信号が、センスアンプSAの対応
する単位増幅回路によって増幅され、2値読み出し信号
となってそのまま各単位増幅回路に保持される。
【0055】一方、ワード線選択動作を終えたシンクロ
ナスDRAMには、例えばバンクアクティブコマンドが
入力された次の次のサイクルで、言い換えるならばクロ
ックイネーブル信号CKEがハイレベルとされてから3
サイクル後に、チップ選択信号CSB及びカラムアドレ
スストローブ信号CASBがロウレベルとされ、リード
コマンドが入力される。このとき、ロウアドレスストロ
ーブ信号RASB及びライトイネーブル信号WEBはハ
イレベルのままとされ、データマスク信号DQMはロウ
レベルに変化される。アドレス入力端子A0〜Aiに
は、バンクアドレス信号及びYアドレス信号を含むカラ
ムアドレス信号caが入力され、データ入出力端子D0
〜DFはハイインピーダンス状態とされる。
【0056】シンクロナスDRAMでは、カラムアドレ
ス信号caの下位i−4ビットとして入力されるYアド
レス信号がカラムアドレスカウンタCCに取り込まれ、
その最上位2ビットとして入力されるバンクアドレス信
号がバンクアドレスレジスタBAに取り込まれる。そし
て、バンクアドレス信号により指定されるバンクBNK
0〜BNK3でYアドレスデコーダYDが動作状態とな
り、例えばCASレイテンシーが1であれば次サイクル
から、Yアドレス信号により指定されるカラムアドレス
から順に読み出しデータd0等の出力動作が開始され
る。
【0057】以上のように、この実施例のシンクロナス
DRAMでは、クロックイネーブル信号CKEがハイレ
ベルとされパワーダウンモードからエグジットした次の
サイクルで、バンクアクティブコマンド等を入力するこ
とが許され、その2サイクル後に、カラムアドレスca
をともなうリードコマンドの入力が許される。したがっ
て、コマンドデコーダCDに対する内部クロック信号C
LK0は、パワーダウンモードエグジット後の次のサイ
クルから確実に生成される必要があり、カラムアドレス
カウンタCCに対する内部クロック信号CCLK0は、
その次の次のサイクルから確実に生成される必要があ
る。これに対処するため、この実施例のシンクロナスD
RAMに含まれる内部クロック発生部CBでは、回路的
に特別な工夫がなされるが、このことについては後で詳
細に説明する。
【0058】図3には、図1のシンクロナスDRAMの
クロックサスペンドモード時の一実施例の信号波形図が
示されている。同図をもとに、シンクロナスDRAMの
クロックサスペンドモードと、その前後の動作条件等に
ついて説明する。
【0059】図3において、この実施例のシンクロナス
DRAMは、特に制限されないが、クロックイネーブル
信号CKEがハイレベルからロウレベルに変化されるこ
とでクロックサスペンドモードにエントリーする。シン
クロナスDRAMには、クロックサスペンドモードのエ
ントリーに先立ってバンクアクティブコマンドを入力す
ることができ、シンクロナスDRAMは、それがクロッ
クサスペンドモードとされる間、バンクアクティブ状態
を保持しうる構成とされる。このため、図3の実施例で
は、例えばクロックサスペンドモードにエントリーする
直前のサイクルでバンクアクティブコマンドが入力さ
れ、シンクロナスDRAMのメモリアレイMARYで
は、クロックサスペンドモードとされる間、ロウアドレ
スraにより指定されるワード線が択一的に選択レベル
のままとされる。
【0060】クロックサスペンドモードとなったシンク
ロナスDRAMでは、内部クロック発生部CBによる内
部クロック信号CCLK0及びDCLKBの生成動作が
停止され、これらの内部クロック信号を受けるカラムア
ドレスカウンタCC,出力制御回路OC及びデータ出力
バッファOBの関連動作が停止される。これにより、シ
ンクロナスDRAMは、バンクアクティブ状態を保持し
たまま、カラムアドレスカウンタCCの歩進動作やデー
タの入出力動作等を停止し、待機状態となる。なお、ク
ロックサスペンドモードとされる間、後述するように、
内部クロック発生部CBによる内部クロック信号CLK
0の生成動作は継続される。
【0061】次に、シンクロナスDRAMは、特に制限
されないが、クロックイネーブル信号CKEがロウレベ
ルからハイレベルに戻されることで、クロックサスペン
ドモードからエグジットする。このとき、ロウアドレス
ストローブ信号RASB,カラムアドレスストローブ信
号CASB,ライトイネーブル信号WEB,データマス
ク信号DQMならびにアドレス信号A0〜Aiはともに
ドントケアとされ、データ入出力端子D0〜DFはハイ
インピーダンス状態Hzとされる。
【0062】クロックサスペンドモードからエグジット
したシンクロナスDRAMでは、内部クロック発生部C
Bによる内部クロック信号CCLK0及びDCLKBの
生成動作が再開され、クロックイネーブル信号CKEが
ハイレベルとされた次のサイクルから内部クロック信号
CCLK0及びDCLKBが有効となる。
【0063】パワーダウンモードからエグジットしたシ
ンクロナスDRAMには、例えばクロックイネーブル信
号CKEがハイレベルとされた次のサイクルで、チップ
選択信号CSB及びカラムアドレスストローブ信号CA
SBがロウレベルとされ、リードコマンドが入力され
る。これにより、シンクロナスDRAMは、アドレス入
力端子A0〜Aiにあるカラムアドレス信号caをカラ
ムアドレスカウンタCCに取り込み、読み出し動作のた
めのカラム選択動作を開始する。
【0064】なお、クロックサスペンドモードによるシ
ンクロナスDRAMの動作中断は、読み出し動作や書き
込み動作の途中でも可能とされる。この場合、カラムア
ドレスカウンタCCは、クロックサスペンドモードとさ
れる間、中断直前のカラムアドレスを保持し、エグジッ
ト後にアドレス更新動作を再開する。
【0065】以上のように、この実施例のシンクロナス
DRAMでは、バンクアクティブ状態や読み出し動作及
び書き込み動作中でのクロックサスペンドモードエント
リーが可能とされ、またクロックサスペンドモードエグ
ジット後は、その次のサイクルでのコマンド入力及びデ
ータ入出力動作が可能とされる。したがって、カラムア
ドレスカウンタCCに対する内部クロック信号CCLK
0及び出力制御回路OCに対する内部クロック信号DC
LKBは、クロックサスペンドモードエグジット後の次
のサイクルから確実に生成される必要がある。これに対
処するため、この実施例のシンクロナスDRAMの内部
クロック発生部CBでは、同様に特別な工夫がなされる
が、このことについては後で詳細に説明する。
【0066】図4には、図1のシンクロナスDRAMに
含まれる内部クロック発生部CBの一実施例のブロック
図が示されている。同図をもとに、この実施例の内部ク
ロック発生部CBの構成及び動作の概要について説明す
る。
【0067】図4において、内部クロック発生部CB
は、特に制限されないが、クロックイネーブル信号CK
Eを受けるクロックイネーブル信号バッファCKEBF
と、非反転クロック信号CLKT及び反転クロック信号
CLKBを共通に受けるクロックバッファCCLKBF
及びDCLKBFとを含む。このうち、クロックイネー
ブル信号バッファCKEBFには、さらに、コマンド制
御クロック発生回路CSPGの出力信号たる内部クロッ
ク信号CLK0が供給される。また、クロックバッファ
CCLKBF及びDCLKBFには、コマンドデコーダ
CDからパワーダウンモード時選択的にハイレベルとさ
れる内部制御信号PWDC及びPWDDがそれぞれ供給
され、さらに、図示されない内部電圧発生部から基準電
圧VREFが供給されるとともに、モードレジスタMR
から後述するモード制御信号BPDRSDが供給される
【0068】内部クロック発生部CBは、さらにコマン
ド制御クロック発生回路CSPG,データ制御クロック
発生回路DSPGならびにクロック再生回路CRCを含
む。このうち、コマンド制御クロック発生回路CSPG
には、クロックイネーブル信号バッファCKEBFの出
力信号たる内部クロックイネーブル信号LCKE0とク
ロックバッファCCLKBFの出力信号たる内部パルス
信号CCINとが供給され、コマンドデコーダCDから
内部制御信号SETが供給される。
【0069】一方、データ制御クロック発生回路DSP
Gには、上記内部クロックイネーブル信号LCKE0及
び内部制御信号SETが供給されるとともに、クロック
バッファDCLKBFの出力信号たる内部パルス信号D
CINと、クロック再生回路CRCの出力信号たる内部
パルス信号SDCLKとが供給され、さらにモードレジ
スタMRからモード制御信号CRCE,ASYNCB,
CRCSLCBならびにBPDRSDが供給される。ク
ロック再生回路CRCには、データ制御クロック発生回
路DSPGの出力信号たる内部パルス信号DCLK1が
供給されるとともに、上記モード制御信号CRCEが供
給される。
【0070】コマンド制御クロック発生回路CSPGの
一方の出力信号たる内部クロック信号CLK0は、前記
のように、クロックイネーブル信号バッファCKEBF
の出力信号たる内部クロックイネーブル信号LCKE0
とともに、コマンドデコーダCDに供給され、コマンド
制御クロック発生回路CSPGの他方の出力信号たる内
部クロック信号CCLK0は、カラムアドレスカウンタ
CCに供給される。また、データ制御クロック発生回路
DSPGの一方の出力信号たる内部パルス信号DCLK
1は、クロック再生回路CRCに供給され、その他方の
出力信号たる内部クロック信号DCLKBは、出力制御
回路OCに供給される。
【0071】内部クロック発生部CBのクロックイネー
ブル信号バッファCKEBFは、外部のアクセス装置か
ら供給されるクロックイネーブル信号CKEを内部クロ
ック信号CLK0の立ち上がりエッジで取り込み、内部
クロックイネーブル信号LCKE0を選択的にハイレベ
ル又はロウレベルとする。また、クロックバッファCC
LKBFは、内部制御信号PWDCがロウレベルである
ことを条件に、非反転クロック信号CLKT及び反転ク
ロック信号CLKBをもとに内部パルス信号CCINを
生成し、コマンド制御クロック発生回路CSPGに伝達
する。なお、クロックバッファCCLKBFは、シンク
ロナスDRAMが後述するSDRモードとされモード制
御信号BPDRSDがロウレベルとされるとき、基準電
圧VREFをもとに非反転クロック信号CLKTの論理
レベルを判定し、内部パルス信号CCINを生成する機
能を持つ。
【0072】一方、クロックバッファDCLKBFは、
内部制御信号PWDDがロウレベルであることを条件
に、非反転クロック信号CLKT及び反転クロック信号
CLKBをもとに内部パルス信号DCINを生成し、デ
ータ制御クロック発生回路DSPGに供給する。なお、
クロックバッファDCLKBFは、シンクロナスDRA
Mが後述するSDRモードとされモード制御信号BPD
RSDがロウレベルとされるとき、基準電圧VREFを
もとに非反転クロック信号CLKTの論理レベルを判定
し、内部パルス信号DCINを生成する機能を持つ。
【0073】次に、コマンド制御クロック発生回路CS
PGは、クロックイネーブル信号バッファCKEBFの
出力信号たる内部クロックイネーブル信号LCKE0
と、クロックバッファCCLKBFの出力信号たる内部
パルス信号CCINと、コマンドデコーダCDから供給
される内部制御信号SETとをもとに、内部クロック信
号CLK0及びCCLK0を選択的に生成する。また、
データ制御クロック発生回路DSPGは、内部クロック
イネーブル信号LCKE0及び内部制御信号SETと、
クロックバッファDCLKBFの出力信号たる内部パル
ス信号DCINと、クロック再生回路CRCの出力信号
たる内部パルス信号SDCLKとをもとに、内部クロッ
ク信号DCLKB及び内部パルス信号DCLK1を選択
的に生成する。
【0074】この実施例において、シンクロナスDRA
Mは、特に制限されないが、内部クロック信号DCLK
Bの生成に関して三つの動作モード、つまりSDRモー
ド(第1の動作モード),DDR1モード(第2の動作
モード)ならびにDDR2モード(第3の動作モード)
を有し、内部クロック発生部CBのデータ制御クロック
発生回路DSPGは、モードレジスタMRから供給され
るモード制御信号CRCE,ASYNCB,CRCSL
CBならびにBPDRSDに従って内部クロック信号D
CLKBの生成条件を選択的に切り換え、上記三つの動
作モードに対応しうる構成とされる。クロック再生回路
CRCは、第3の動作モードつまりDDR2モードにお
いて、データ制御クロック発生回路DSPGから供給さ
れる内部パルス信号DCLK1に対して所定の位相制御
を加え、データ制御クロック発生回路DSPGとともに
内部クロック信号DCLKBを生成する。
【0075】なお、内部クロック発生部CBのコマンド
制御クロック発生回路CSPG及びデータ制御クロック
発生回路DSPGの具体的構成及び動作ならびにデータ
制御クロック発生回路DSPGの内部クロック信号DC
LKBに関する動作モード及びその動作条件等について
は、後で詳細に説明する。
【0076】図5には、図4の内部クロック発生部CB
に含まれるコマンド制御クロック発生回路CSPG(第
1のクロック発生回路)の一実施例の回路図が示され、
図6には、図5のコマンド制御クロック発生回路CSP
Gに含まれる遅延回路DL41の一実施例の回路図が示
されている。また、図7には、図5のコマンド制御クロ
ック発生回路CSPGのパワーダウンモードエグジット
時の一実施例の信号波形図が示されている。これらの図
をもとに、コマンド制御クロック発生回路CSPGの具
体的構成及び動作ならびにその特徴について説明する。
【0077】なお、以下の回路図において、そのチャン
ネル(バックゲート)部に矢印が付されるMOSFET
はPチャンネル型であり、矢印の付されないNチャンネ
ルMOSFETと区別して示される。また、図6には、
遅延回路DL41の信号波形図が併記される。遅延回路
DL42及びDN43については、例示される遅延回路
DL41と同一構成とされるため、類推されたい。
【0078】図5において、この実施例のコマンド制御
クロック発生回路CSPGは、特に制限されないが、内
部ノードn1と接地電位VSS(第1の電源電圧)との
間に直列形態に設けられるNチャンネル型(第1導電
型)の2個のMOSFETN41(第1のMOSFE
T)及びN42(第2のMOSFET)と、電源電圧V
DD(第2の電源電圧)と上記内部ノードn1との間に
設けられるPチャンネル型(第2導電型)のMOSFE
TP41(第3のMOSFET)とを含む。このうち、
MOSFETN41のゲートには、クロックバッファC
CLKBFの出力信号たる内部パルス信号CCIN(第
1のパルス信号)が供給される。また、MOSFETN
42のゲートには、ノア(NOR)ゲートNO41の出
力信号たる内部パルス信号TRN2E(第2のパルス信
号)が供給され、MOSFETP41のゲートには、ノ
アゲートNO42の出力信号たる内部パルス信号TRP
1EB(第3のパルス信号)が供給される。
【0079】内部パルス信号CCINは、直列形態とさ
れる2個のインバータV41及びV42を経た後、内部
クロック信号CLK0となり、コマンドデコーダCDに
供給される。また、内部ノードn1における内部パルス
信号CCLKBは、インバータV44及びV45が交差
結合されてなるラッチ回路を経た後、内部クロック信号
CCLK0となり、カラムアドレスカウンタCCに供給
される。
【0080】ノアゲートNO41の第1の入力端子に
は、内部パルス信号CCINを受ける遅延回路DL41
の出力信号つまり内部パルス信号CCINDが供給さ
れ、その第2の入力端子には、内部クロックイネーブル
信号LCKE0を受ける遅延回路DL42の出力信号の
インバータV43による反転信号つまり内部パルス信号
LCKE0DBが供給される。また、ノアゲートNO4
2の第1の入力端子には、コマンドデコーダCDから内
部制御信号SETが供給され、その第2の入力端子に
は、内部クロック信号CCLK0を受ける遅延回路DL
43の出力信号たる内部パルス信号CCLK0Dが供給
される。
【0081】ここで、遅延回路DL41〜DL43は、
特に制限されないが、図6の遅延回路DL41に代表さ
れるように、その第1の入力端子に入力信号INつまり
例えば内部パルス信号CCINを受け、その第2の入力
端子に入力信号INのインバータV51〜V54による
遅延信号つまり内部パルス信号INDを受けるナンドゲ
ートNA51と、該ナンドゲートNA51の出力信号を
受けるインバータV55とを含む。インバータV55の
出力信号は、遅延回路DL41の出力信号OUTつまり
例えば内部パルス信号CCINDとなる。図では、イン
バータV51〜V54を4段直列接続した構成を示した
が、インバータの段数は偶数ならば4段に限らず、所望
のタイミングで出力信号OUTを発生することが出来
る。
【0082】入力信号INがロウレベルとされるとき、
遅延回路DL41を構成するナンドゲートNA51の出
力信号はハイレベルに固定され、そのインバータV55
による反転信号つまり出力信号OUTはロウレベルに固
定される。このとき、入力信号INのインバータV51
〜V54による遅延信号つまり内部パルス信号IND
は、入力信号INと同様にロウレベルに固定される。
【0083】次に、入力信号INがハイレベルとされる
と、内部パルス信号INDが、インバータV51〜V5
4からなる遅延回路の遅延時間T1が経過した時点でハ
イレベルとされる。また、この内部パルス信号INDの
ハイレベルと入力信号INのハイレベルを受けてナンド
ゲートNA51の出力信号がロウレベルに変化し、これ
を受けて遅延回路DL41の出力信号OUTがハイレベ
ルとなる。
【0084】一方、入力信号INがロウレベルに戻され
ると、ナンドゲートNA51の出力信号が直ちにハイレ
ベルとされ、これを受けて遅延回路DL41の出力信号
OUTがロウレベルとされる。内部パルス信号IND
は、入力信号INがロウレベルとされてから遅延時間T
1が経過した時点でロウレベルとされる。
【0085】これにより、遅延回路DL41の出力信号
OUTつまり内部パルス信号CCINDは、図の右部に
示されるように、入力信号INつまり内部パルス信号C
CINがハイレベルとされてからインバータV51〜V
54の遅延時間T1が経過した時点でハイレベルとさ
れ、入力信号INがロウレベルに戻されると直ちにロウ
レベルとされるワンショットパルスとなる。したがっ
て、出力信号OUTつまり内部パルス信号CCINDの
パルス幅T2は、ほぼ入力信号INつまり内部パルス信
号CCINのパルス幅から遅延時間T1を差し引いた値
となる。
【0086】ここで、クロックバッファCCLKBFに
供給される非反転クロック信号CLKTは、図7に太い
実線で例示されるように、そのデューティがほぼ50%
のパルス信号とされ、反転クロック信号CLKBは、同
図に細い実線で示されるように、非反転クロック信号C
LKTの相補信号とされる。また、内部制御信号PWD
Cは、クロックイネーブル信号CKEがロウレベルとさ
れるときハイレベルとされ、クロックイネーブル信号C
KEがハイレベルとされてから所定時間が経過した時点
でロウレベルとされる。さらに、クロックバッファCC
LKBFの出力信号たる内部パルス信号CCINは、内
部制御信号PWDCがロウレベルであることを条件に、
非反転クロック信号CLKTがハイレベルとされてから
所定時間後にハイレベルとされ、非反転クロック信号C
LKTがロウレベルとされてから所定時間後にロウレベ
ルとされる。内部制御信号PWDCがハイレベルとされ
るとき、内部パルス信号CCINはロウレベルに固定さ
れる。
【0087】これにより、内部パルス信号CCINがイ
ンバータV41及びV42を経ることによって得られる
内部クロック信号CLK0は、内部パルス信号CCIN
のハイレベルを受けてハイレベルとされ、そのロウレベ
ルを受けてロウレベルとされる。なお、シンクロナスD
RAMがクロックイネーブル信号CKEのハイレベル変
化を受けてパワーダウンモードからエグジットすると
き、内部パルス信号CCINが最初にハイレベルとされ
るタイミングは、図7に斜線を付して示されるように、
非反転クロック信号CLKT及び反転クロック信号CL
KBとクロックイネーブル信号CKEのレベル変化の時
間関係に応じて不定となり、これを受けて内部クロック
信号CLK0の最初のハイレベルも不定となる。
【0088】一方、クロックイネーブル信号バッファC
KEBFの出力信号たる内部クロックイネーブル信号L
CKE0は、内部クロック信号CLK0の立ち上がりエ
ッジにおけるクロックイネーブル信号CKEの論理レベ
ルを受けて選択的にハイレベル又はロウレベルとされ
る。上記のように、パワーダウンモードエグジット後に
おける内部クロック信号CLK0の最初の立ち上がり
は、非反転クロック信号CLKT及び反転クロック信号
CLKBとクロックイネーブル信号CKEのレベル変化
の時間関係により不定となるため、内部クロックイネー
ブル信号LCKE0の立ち上がりも、図7に斜線を付し
て示されるように不定となる。
【0089】次に、内部パルス信号CCINを受ける遅
延回路DL41の出力信号たる内部パルス信号CCIN
Dは、前述のように、内部パルス信号CCINがハイレ
ベルとされてから所定時間が経過した時点でハイレベル
とされ、内部パルス信号CCINがロウレベルとされる
のとほぼ同時にロウレベルに戻される。また、内部クロ
ックイネーブル信号LCKE0を受ける遅延回路DL4
2の出力信号のインバータV43による反転信号たる内
部パルス信号LCKE0DBは、内部クロックイネーブ
ル信号LCKE0がハイレベルとされてから所定時間が
経過した時点でロウレベルとされ、内部クロックイネー
ブル信号LCKE0がロウレベルとされるのとほぼ同時
にハイレベルに戻される。
【0090】言うまでもなく、ノアゲートNO41の出
力信号つまり内部パルス信号TRN2Eは、内部パルス
信号CCIN及びLCKE0DBがともにロウレベルと
されることで選択的にハイレベルとされる。このため、
最終的には内部パルス信号CCINDの立ち下がりを受
けてハイレベルとされ、その立ち上がりを受けてロウレ
ベルとされるものとなる。内部電圧発生部LCKE0D
Bがロウレベルとされるタイミングは、内部クロックイ
ネーブル信号LCKE0がハイレベルとされるタイミン
グの不定を受けて不定となり、これを受けて内部パルス
信号TRN2Eが最初にハイレベルとされるタイミング
も不定となる。
【0091】しかし、この実施例のコマンド制御クロッ
ク発生回路CSPGにおいて、内部パルス信号CCIN
がハイレベルとされてから遅延回路DL41の出力信号
たる内部パルス信号CCINDがハイレベルとされるま
での遅延時間は、内部クロックイネーブル信号LCKE
0がハイレベルとされてから遅延回路DL42の出力信
号のインバータV43による反転信号、つまり内部パル
ス信号LCKE0DBがロウレベルとされるまでの遅延
時間より短くなるように設計される。したがって、パワ
ーダウンモードエグジット時に対応するサイクルt0に
おいて、内部パルス信号CCINの不確定なハイレベル
を無効とするように、MOSFETN42のゲートに供
給される内部パルス信号TRN2Eをロウレベルに制御
することができる。
【0092】一方、コマンド制御クロック発生回路CS
PGの内部ノードn1における内部パルス信号CCLK
B(第4のパルス信号)は、MOSFETP41がオフ
状態とされかつMOSFETN41及びN42がともに
オン状態とされることで選択的に接地電位VSSのよう
なロウレベルとされ、これを受けて内部クロック信号C
CLK0がハイレベルとされる。また、内部パルス信号
CCLKBは、MOSFETP41がオン状態とされか
つMOSFETN41又はN42のいずれかがオフ状態
とされることで選択的に電源電圧VDDのようなハイレ
ベルとされ、これを受けて内部クロック信号CCLK0
がロウレベルとされる。
【0093】内部クロック信号CCLK0を受ける遅延
回路DL43の出力信号たる内部パルス信号CCLK0
Dは、内部クロック信号CCLK0がハイレベルとされ
てから所定時間が経過した時点でハイレベルとされ、内
部クロック信号CCLK0がロウレベルとされるのとほ
ぼ同時にロウレベルとされる。ノアゲートNO42の出
力信号たる内部パルス信号TRP1EBは、内部制御信
号SETがロウレベルであることを条件に、内部パルス
信号CCLK0Dのロウレベル変化を受けてハイレベル
とされ、そのハイレベル変化を受けてロウレベルとされ
る。
【0094】上記のように、MOSFETN41のゲー
トに供給される内部パルス信号CCINは、クロックイ
ネーブル信号CKEがロウレベルとされ内部制御信号P
WDCがロウレベルであることを条件に、入力クロック
信号に従って選択的にハイレベル又はロウレベルとされ
る。また、MOSFETN42のゲートに供給される内
部パルス信号TRN2Eは、内部パルス信号CCIND
及びLCKE0DBがともにロウレベルとされることで
ハイレベルとされ、そのいずれかがハイレベルとされる
ことでロウレベルとされる。さらに、MOSFETP4
1のゲートに供給される内部パルス信号TRP1EB
は、内部クロック信号CCLK0がハイレベルとされて
から所定時間が経過した時点でロウレベルとされ、内部
クロック信号CCLK0がロウレベルとされるのとほぼ
同時にハイレベルとされる。
【0095】これらのことから、内部クロック信号CC
LK0は、シンクロナスDRAMがパワーダウンモード
からエグジットして充分な時間が経過した安定期には、
内部パルス信号TRN2Eがハイレベルであることを条
件に、内部パルス信号CCINの立ち上がりを受けてハ
イレベルとされ、内部パルス信号TRP1EBの立ち下
がりを受けてロウレベルに戻されるものとなる。また、
シンクロナスDRAMがパワーダウンモードからエグジ
ットした直後には、内部パルス信号TRN2Eがハイレ
ベルとされるのを待って、言い換えるならば内部クロッ
クイネーブル信号LCKE0がハイレベルとされるのを
待って内部クロック信号CCLK0はハイレベルとさ
れ、やはり内部パルス信号TRP1EBの立ち下がりを
受けてロウレベルに戻される。
【0096】つまり、この実施例のコマンド制御クロッ
ク発生回路CSPGでは、内部クロック信号CCLK0
をハイレベルとするためのMOSFETN41は、前記
図11のコマンド制御クロック発生回路CSPGのMO
SFETN91と同様に、内部パルス信号CCINつま
りは入力クロック信号に従って制御されるが、実質的に
内部電圧発生部CCINの立ち上がりを選択的に無効と
するMOSFETN42と、内部クロック信号CCIN
0の立ち下がりタイミングを決定するMOSFETP4
1は別個のパルス信号すなわち内部パルス信号TRN2
E及びTRP1EBにより制御され、それぞれ独立した
条件で最適化される。
【0097】したがって、シンクロナスDRAMの高速
化が進み入力クロック信号つまり非反転クロック信号C
LKT及び反転クロック信号CLKBの周期が例えば6
ns程度に短縮された場合でも、図7に例示されるよう
に、内部クロック信号CLK0は、パワーダウンモード
エグジット時に対応するサイクルt0の次サイクルt1
から規定のタイミングで形成される。また、内部パルス
信号TRN2Eは、同じくサイクルt1から規定のタイ
ミングでハイレベルとされ、内部クロック信号CCLK
0は、その次のサイクルt2から規定のタイミングで形
成される。この結果、内部クロック発生部CBのパワー
ダウンモードからの復帰時における動作を安定化し、シ
ンクロナスDRAMの動作を安定化できるものである。
【0098】さらに、以上で述べた回路構成は、クロッ
クサスペンドモードからの復帰時における動作の安定化
に対して大きな効果を生み出す。この動作については、
類似の回路構成をとり、動作機構が同じであるデータ制
御クロック発生回路DSPGの説明で詳しく述べること
とする。
【0099】図8には、図4の内部クロック発生部CB
に含まれるデータ制御クロック発生回路DSPG(第2
のクロック発生回路)の一実施例の回路図が示されてい
る。また、図9には、図8のデータ制御クロック発生回
路DSPGの一実施例の動作条件図が示され、図10に
は、そのクロックサスペンドモードエグジット時の一実
施例の信号波形図が示されている。これらの図をもと
に、データ制御クロック発生回路DSPGの具体的構成
及び動作ならびにその特徴について説明する。なお、こ
の実施例のデータ制御クロック発生回路DSPGは、前
記図5ないし図7のコマンド制御クロック発生回路CS
PGを基本的に踏襲するものであるため、図8及び図1
0では、これと異なる部分について説明を追加する。
【0100】図8において、この実施例のデータ制御ク
ロック発生回路DSPGは、特に制限されないが、内部
ノードn2と接地電位VSSとの間に直列形態に設けら
れる2個のNチャンネルMOSFETN71(第1のM
OSFET)及びN72(第2のMOSFET)を含
む。また、電源電圧VDDと内部ノードn2との間に設
けられるPチャンネルMOSFETP73(第3のMO
SFET)を含み、さらに、電源電圧VDDと上記内部
ノードn2との間に直列形態に設けられる2個のPチャ
ンネルMOSFETP71及びP72を含む。
【0101】データ制御クロック発生回路DSPGを構
成するMOSFETN71のゲートには、クロックバッ
ファDCLKBFの出力信号たる内部パルス信号DCI
N(第1のパルス信号)が供給され、MOSFETN7
2のゲートには、ノアゲートNO71の出力信号たる内
部パルス信号DTRN2E(第2のパルス信号)が供給
される。また、MOSFETP71のゲートには、上記
内部パルス信号DCINが供給され、MOSFETP7
2のゲートには、モードレジスタMRからモード制御信
号ASYNCBが供給される。さらに、MOSFETP
73のゲートには、遅延回路DL73の出力信号のイン
バータV73による反転信号つまり内部パルス信号DT
RB(第3のパルス信号)が供給される。
【0102】データ制御クロック発生回路DSPGの遅
延回路DL73の入力端子には、ナンドゲートNA73
の出力信号が供給される。このナンドゲートNA73の
第1の入力端子には、コマンドデコーダCDから内部制
御信号SETのインバータV72による反転信号が供給
され、その第2の入力端子には、ノアゲートNO72の
出力信号のインバータV76による反転信号が供給され
る。ノアゲートNO72の第1の入力端子には、内部ノ
ードn2における内部パルス信号DCLKB0(第4の
パルス信号)が供給され、その第2の入力端子には、モ
ードレジスタMRからモード制御信号BPDRSDが供
給される。
【0103】内部パルス信号DCINは、ナンドゲート
NA71及びインバータV71を経て内部パルス信号D
CLK1(第5のパルス信号)となり、クロック再生回
路CRCに供給される。また、内部ノードn2における
内部パルス信号DCLKB0は、さらにナンドゲートN
A72及びインバータV74が交差結合されてなるラッ
チ回路とナンドゲートNA74とを経た後、内部クロッ
ク信号DCLKBとなり、出力制御回路OCに供給され
る。ナンドゲートNA71の第1の入力端子には、モー
ドレジスタMRからモード制御信号CRCEが供給され
る。また、ナンドゲートNA72の第2の入力端子に
は、モード制御信号CRCSLCBが供給され、ナンド
ゲートNA74の第2の入力端子には、クロック再生回
路CRCからその出力信号たる内部パルス信号SDCL
Kが供給される。
【0104】ノアゲートNO71の第1の入力端子に
は、内部パルス信号DCINを受ける遅延回路DL71
の出力信号つまり内部パルス信号DCINDが供給さ
れ、その第2の入力端子には、内部クロックイネーブル
信号LCKE0を受ける遅延回路DL72の出力信号の
インバータV75による反転信号つまり内部パルス信号
LCKE0DBが供給される。また、ノアゲートNO7
2の第1の入力端子には、コマンドデコーダCDから内
部制御信号SETが供給され、その第2の入力端子に
は、内部クロック信号DCLKB0が供給される。
【0105】なお、この実施例のデータ制御クロック発
生回路DSPGにおいて、内部パルス信号DCINがハ
イレベルとされてから遅延回路DL71の出力信号たる
内部パルス信号DCINDがハイレベルとされるまでの
遅延時間は、内部クロックイネーブル信号LCKE0が
ハイレベルとされてから遅延回路DL72の出力信号の
インバータV75による反転信号つまり内部パルス信号
LCKE0DBがロウレベルとされるまでの遅延時間よ
り短くなるように設計される。
【0106】この実施例において、シンクロナスDRA
Mは、特に制限されないが、図9に示されるように、内
部クロック信号DCLKBの生成に関して三つの動作モ
ードつまりSDRモード,DDR1モードならびにDD
R2モードを有し、データ制御クロック発生回路DSP
Gは、これらの動作モードのすべてに対応しうる構成と
される。このうち、SDRモードでは、従来のシンクロ
ナスDRAMと同様、入力クロック信号つまり内部パル
ス信号DCINをもとにこれと所定の位相関係及びデュ
ーティを有しワンショット化された内部クロック信号D
CLKBを生成する。また、DDR1モードでは、入力
クロック信号つまり内部パルス信号DCINをクロック
再生回路CRCを介することなくそのまま内部クロック
信号DCLKBとし、DDR2モードでは、内部パルス
信号DCINをクロック再生回路CRCによって位相制
御した後、内部クロック信号DCLKBとする。
【0107】シンクロナスDRAMがSDRモードとさ
れるとき、モードレジスタMRの出力信号たるモード制
御信号BPDRSD,ASYNCB,CRCEならびに
CRCSLCBは、特に制限されないが、図9に示され
るように、それぞれロウレベル(L),ハイレベル
(H),ロウレベルならびにハイレベルとされる。ま
た、シンクロナスDRAMがDDR1モードとされると
き、これらのモード制御信号はそれぞれハイレベル,ロ
ウレベル,ロウレベルならびにハイレベルとされ、シン
クロナスDRAMがDDR2モードとされるときには、
それぞれハイレベル,ハイレベル,ハイレベルならびに
ロウレベルとされる。
【0108】シンクロナスDRAMがSDRモードとさ
れるとき、データ制御クロック発生回路DSPGでは、
モード制御信号ASYNCBのハイレベルを受けてMO
SFETP72がオフ状態となり、MOSFETP71
及びP72を介して内部ノードn2に至る信号経路が無
効となる。また、モード制御信号CRCEのロウレベル
を受けて、ナンドゲートNA71の出力信号のインバー
タV71による反転信号たる内部パルス信号DCLK1
がロウレベルに固定される。このとき、図示しないが、
クロック再生回路CRCは、モード制御信号CRCEの
ロウレベルを受けて非動作状態となり、クロック再生回
路CRCの出力信号つまり内部パルス信号SDCLKが
ハイレベルに固定され、ナンドゲートNA74が伝達状
態となる。
【0109】一方、データ制御クロック発生回路DSP
Gでは、モード制御信号CRCSLCBのハイレベルを
受けてナンドゲートNA72が伝達状態となり、ナンド
ゲートNA72及びインバータV74からなるラッチ回
路が有効となる。また、モード制御信号BPDRSDの
ロウレベルを受けてノアゲートNO72が伝達状態とな
り、内部パルス信号DCLKB0が、内部制御信号SE
Tがロウレベルであることを条件に、ナンドゲートNA
73を介して遅延回路DL73に伝達される。遅延回路
DL73の出力信号は、インバータV73により反転さ
れた後、内部パルス信号DTRBとしてMOSFETP
73のゲートに供給される。
【0110】これにより、データ制御クロック発生回路
DSPGは、前記図5のコマンド制御クロック発生回路
CSPGと同様な回路構成となり、非反転クロック信号
CLKT及び反転クロック信号CLKBをもとに、これ
らの入力クロック信号と所定の位相関係及びデューティ
を有する内部クロック信号DCLKBを生成して、出力
制御回路OCに供給する。このとき、内部クロック信号
DCLKBの生成タイミングは、コマンド制御クロック
発生回路CSPGの場合と同様、非反転クロック信号C
LKT及び反転クロック信号CLKBの周期が例えば6
ns程度に短縮された場合でも、所定の条件で適正化さ
れる。この内部クロック信号DCLKBの生成タイミン
グの適正化は、特にクロックサスペンドエグジット時に
おいて大きな効果を生み出すが、このことについては後
で説明する。パワーダウンモードエグジット時は、内部
クロック信号DCLKBの生成条件に比較的大きなゆと
りがあるため、シンクロナスDRAMの動作安定化に寄
与するところは小さい。
【0111】次に、シンクロナスDRAMがDDR1モ
ードとされるとき、データ制御クロック発生回路DSP
Gでは、モード制御信号BPDRSDのハイレベルを受
けてノアゲートNO72が非伝達状態となる。このた
め、内部パルス信号DTRBがハイレベルに固定され、
MOSFETP73はオフ状態に固定される。また、モ
ード制御信号CRCEのロウレベルを受けて、ナンドゲ
ートNA71が非伝達状態となるため、ナンドゲートN
A71及びインバータV71を介する信号経路が無効と
なり、クロック再生回路CRCに対する内部パルス信号
DCLK1はロウレベルに固定される。このとき、クロ
ック再生回路CRCはモード制御信号CRCEのロウレ
ベルを受けて非動作状態となり、図示しないが、クロッ
ク再生回路CRCの出力信号つまり内部パルス信号SD
CLKがハイレベルに固定され、ナンドゲートNA74
が伝達状態となる。
【0112】さらに、モード制御信号ASYNCBのロ
ウレベルを受けてMOSFETP72がオン状態に固定
され、モード制御信号CRCSLCBのハイレベルを受
けてナンドゲートNA72が伝達状態とされるため、内
部パルス信号DCINつまり入力クロック信号は、MO
SFETP71,内部ノードn2,ナンドゲートNA7
2及びNA74を経た後、クロック再生回路CRCによ
る位相制御を受けることなくそのまま内部クロック信号
DCLKBとなる。
【0113】一方、シンクロナスDRAMがDDR2モ
ードとされるとき、データ制御クロック発生回路DSP
Gでは、やはりモード制御信号BPDRSDのハイレベ
ルを受けてノアゲートNO72が非伝達状態となる。こ
のため、内部パルス信号DTRBがハイレベルに固定さ
れ、MOSFETP73はオフ状態に固定される。ま
た、モード制御信号ASYNCBのハイレベルを受け
て、MOSFETN72がオフ状態に固定されるため、
MOSFETP71及びP72から内部ノードn2を介
する信号経路が無効となる。さらに、モード制御信号C
RCSLCBのロウレベルを受けてナンドゲートNA7
2が非伝達状態となり、ナンドゲートNA72からナン
ドゲートNA74に至る信号経路も無効となるが、ナン
ドゲートNA72のハイレベル出力信号を受けてナイド
ゲートNA74は伝達状態となる。
【0114】このとき、モード制御信号CRCEのハイ
レベルを受けて、ナンドゲートNA71が伝達状態とな
るため、内部パルス信号DCINは、ナンドゲートNA
71及びインバータV71を経て内部パルス信号DCL
K1となり、クロック再生回路CRCに供給される。こ
の内部パルス信号DCLK1は、クロック再生回路CR
Cによる位相制御を受けた後、内部パルス信号SDCL
Kとなってデータ制御クロック発生回路DSPGに戻さ
れ、ナンドゲートNA74の第1の入力端子に供給され
る。そして、ナンドゲートNA74によりレベル反転さ
れた後、内部クロック信号DCLKBとなって出力制御
回路OCに供給される。
【0115】このように、この実施例のデータ制御クロ
ック発生回路DSPGは、比較的簡単な構成とされるに
もかかわらず、シンクロナスDRAMが内部クロック信
号DCLKBの生成に関して用意される三つの動作モー
ド、つまりSDRモード,DDR1モードならびにDD
R2モードにすべて対応しうる構成される。
【0116】ところで、SDRモードやDDR1モード
のシンクロナスDRAMがクロックサスペンドモードと
されるとき、前記コマンド制御クロック発生回路CSP
Gでは、図示されない内部制御信号PWDCがロウレベ
ルのままとされ、内部クロック信号CLK0は、図10
に示されるように、停止することなく形成される。この
とき、データ制御クロック発生回路DSPGでは、内部
制御信号PWDDがクロックイネーブル信号CKEのロ
ウレベルを受けてハイレベルとされ、内部パルス信号D
CIN及び内部クロックイネーブル信号LCKE0はと
もにロウレベルに固定される。また、遅延回路DL71
の出力信号たる内部パルス信号DCINDがロウレベル
に固定され、遅延回路DL72の出力信号のインバータ
V75による反転信号たる内部パルス信号LCKE0D
Bがハイレベルとなって、ノアゲートNO71の出力信
号たる内部パルス信号DTRN2Eはロウレベルに固定
される。
【0117】クロックイネーブル信号CKEがハイレベ
ルとされ、シンクロナスDRAMがクロックサスペンド
モードからエグジットすると、まず所定時間だけ遅れて
内部制御信号PWDDがロウレベルとされ、この内部制
御信号PWDDのロウレベルと非反転クロック信号CL
KTのハイレベルとを受けて内部パルス信号DCINが
不確定なタイミングでハイレベルとされる。また、クロ
ックイネーブル信号CKEのハイレベルと内部クロック
信号CLK0の最初の立ち上がりを受けて内部クロック
イネーブル信号LCKE0がハイレベルに変化し、内部
クロックイネーブル信号LCKE0がハイレベルとされ
てから所定時間が経過した時点で、内部パルス信号LC
KE0DBがロウレベルとされる。
【0118】ところが、この実施例のシンクロナスDR
AMのデータ制御クロック発生回路DSPGでは、前述
のように、遅延回路DL71の遅延時間が遅延回路DL
72の遅延時間に比較して短くなるように設計されるた
め、ノアゲートNO71の出力信号つまり内部パルス信
号DTRN2Eが不確定なハイレベルとなることはな
い。したがって、内部パルス信号DCINの不確定なハ
イレベルを無効とするように、MOSFETN72のゲ
ートに供給される内部パルス信号DTRN2Eをロウレ
ベルに制御することができる。
【0119】ノアゲートNO71の出力信号たる内部パ
ルス信号DTRN2Eは、内部パルス信号DCINDが
ロウレベルとされかつ内部パルス信号LCKE0DBが
ロウレベルとされた時点でハイレベルとされ、内部パル
ス信号DCINDの立ち上がりを受けてロウレベルに戻
される。また、この内部パルス信号DTRN2Eのハイ
レベルと内部パルス信号DCINの立ち上がりとを受け
て、内部ノードn2における内部パルス信号DCLKB
0がロウレベルとされ、これによって内部クロック信号
DCLKBがロウレベルとされる。そして、内部パルス
信号DCLKB0がロウレベルとされてから所定時間が
経過した時点で、内部パルス信号DTRBがロウレベル
とされ、これによって内部パルス信号DCLKB0及び
内部クロック信号DCLKBがハイレベルに戻される。
【0120】以上のことから、この実施例のデータ制御
クロック発生回路DSPGでは、シンクロナスDRAM
の高速化が進み入力クロック信号つまり非反転クロック
信号CLKT及び反転クロック信号CLKBの周期が例
えば6ns程度に短縮されたとしても、図10から明ら
かなように、内部クロック信号DCLKBが、クロック
サスペンドモードエグジットに対応するサイクルt0の
次のサイクルt1から規定のタイミングで正常に形成さ
れる。この結果、特に出力制御回路OCを含むデータ入
出力系回路のクロックサスペンドモードからの復帰時に
おける動作を安定化し、シンクロナスDRAMの動作を
安定化できるものである。
【0121】さらに、同様の動作機構を有するコマンド
制御クロック発生回路CSPGにおいても、内部クロッ
ク信号CCLK0が、クロックサスペンドモードエグジ
ットに対応するサイクルt0の次のサイクルt1から規
定のタイミングで正常に形成されることを容易に理解で
きる。
【0122】以上の実施例から得られる作用効果は、下
記の通りである。すなわち、 (1)シンクロナスDRAM等の内部クロック発生部に
含まれ、入力クロック信号をもとに該入力クロック信号
と所定の位相関係及びデューティを有する内部クロック
信号を生成するコマンド制御クロック発生回路及びデー
タ制御クロック発生回路を、そのドレインが所定の内部
ノード(n1又はn2)に結合され、そのゲートに実質
的な入力クロック信号たる第1のパルス信号を受けるN
チャンネル型の第1のMOSFET(N41又はN7
1)と、該第1のMOSFETのソースと回路の接地電
位との間に設けられるNチャンネル型の第2のMOSF
ET(N42又はN72)と、回路の電源電圧と上記内
部ノードとの間に設けられるPチャンネル型の第3のM
OSFET(P41又はP73)とを基本に構成すると
ともに、第2のMOSFETのゲートに、実質的なクロ
ックイネーブル信号が有効レベルとされてから所定時間
が経過した後、第1のパルス信号が有効レベルとされて
から所定時間が経過した時点で無効レベルとされ、第1
のパルス信号の無効レベルへの変化を受けて有効レベル
とされる第2のパルス信号を供給し、第3のMOSFE
Tのゲートに、上記内部クロック信号が有効レベルとさ
れてから所定時間が経過した時点で有効レベルとされた
後、さらに所定時間が経過した時点で無効レベルとされ
る第3のパルス信号を供給することで、入力クロック信
号の立ち上がりを選択的に無効とするための第2のMO
SFETと、内部クロック信号の立ち下がりタイミング
を決定するための第3のMOSFETを別個のパルス信
号により制御し、それぞれ独立した条件で最適化できる
という効果が得られる。
【0123】(2)上記(1)項により、内部クロック
信号を、例えばパワーダウンモードからの復帰後2サイ
クル目から、またクロックサスペンドモードからの復帰
後1サイクル目から確実に生成することができるという
効果が得られる。 (3)上記(1)項及び(2)項により、内部クロック
発生部のパワーダウンモード及びクロックサスペンドモ
ードからの復帰時における動作を安定化し、シンクロナ
スDRAM等の動作を安定化できるという効果が得られ
る。
【0124】(4)上記(1)項ないし(3)項におい
て、内部クロック発生部のデータ制御クロック発生回路
を、シンクロナスDRAMのデータ制御用内部クロック
信号の生成に関する三つの動作モード、つまりSDRモ
ード,DDR1モードならびにDDR2モードのすべて
に対応しうる構成とすることで、データ制御クロック発
生回路の回路構成を簡素化できるという効果が得られ
る。
【0125】以上、本発明者によってなされた発明を実
施例に基づき具体的に説明したが、この発明は、上記実
施例に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない
範囲で種々変更可能であることは言うまでもない。例え
ば、図1において、シンクロナスDRAMは、任意数の
バンクを備えることができるし、各バンクのメモリアレ
イMARYは、その周辺回路を含めて複数のメモリマッ
ト又はサブアレイに分割することができる。シンクロナ
スDRAMは、×8ビット又は×32ビット等任意のビ
ット構成をとりうるし、そのブロック構成や起動制御信
号及び内部制御信号の名称及び有効レベル等は、種々の
実施形態をとりうる。図2及び図3において、パワーダ
ウンモード及びクロックサスペンドモードのエントリー
及びエグジット条件は、任意に設定することができる。
【0126】図4において、内部クロック発生部CBの
ブロック構成は、種々の実施形態をとりうる。図5,図
6ならびに図8において、コマンド制御クロック発生回
路CSPG及びデータ制御クロック発生回路DSPGな
らびに遅延回路の具体的構成は、これらの実施例による
制約を受けないし、電源電圧の極性及びMOSFETの
導電型等についても同様である。図9において、データ
制御クロック発生回路DSPGの動作条件は、種々考え
られる。図7及び図10において、各信号の絶対的なレ
ベル及び時間関係は、本発明の主旨に影響を与えない。
【0127】以上の説明では、主として本発明者によっ
てなされた発明をその背景となった利用分野であるシン
クロナスDRAMならびにその内部クロック発生部に適
用した場合について説明したが、それに限定されるもの
ではなく、例えば、クロック発生回路として単体で形成
されるものや、同じような内部クロック発生部を備える
各種のメモリ集積回路装置及び論理集積回路装置等にも
適用できる。この発明は、少なくとも所定の内部ノード
と第1の電源電圧との間に直列形態に設けられる第1及
び第2のMOSFETと、第2の電源電圧と上記内部ノ
ードとの間に設けられる第3のMOSFETとを含むパ
ルス発生回路ならびにこのようなパルス発生回路を備え
る装置又はシステムに広く適用できる。
【0128】
【発明の効果】本願において開示される発明のうち代表
的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば、下
記の通りである。すなわち、シンクロナスDRAM等の
内部クロック発生部に含まれ、入力クロック信号をもと
に該入力クロック信号と所定の位相関係及びデューティ
を有する内部クロック信号を生成するコマンド制御クロ
ック発生回路及びデータ制御クロック発生回路を、その
ドレインが所定の内部ノードに結合されそのゲートに実
質的な入力クロック信号たる第1のパルス信号を受ける
Nチャンネル型の第1のMOSFETと、該第1のMO
SFETのソースと回路の接地電位との間に設けられる
Nチャンネル型の第2のMOSFETと、回路の電源電
圧と上記内部ノードとの間に設けられるPチャンネル型
の第3のMOSFETとを基本に構成するとともに、第
2のMOSFETのゲートに、実質的なクロックイネー
ブル信号が有効レベルとされてから所定時間が経過した
後、第1のパルス信号が有効レベルとされてから所定時
間が経過した時点で無効レベルとされ、第1のパルス信
号の無効レベルへの変化を受けて有効レベルとされる第
2のパルス信号を供給し、第3のMOSFETのゲート
に、上記内部クロック信号が有効レベルとされてから所
定時間が経過した時点で有効レベルとされた後、さらに
所定時間が経過した時点で無効レベルとされる第3のパ
ルス信号を供給する。
【0129】これにより、入力クロック信号の立ち上が
りを選択的に無効とするための第2のMOSFETと、
内部クロック信号の立ち下がりタイミングを決定するた
めの第3のMOSFETを別個のパルス信号により制御
し、それぞれ独立した条件で最適化できるため、内部ク
ロック信号を、例えばパワーダウンモードからの復帰後
2サイクル目から、またクロックサスペンドモードから
の復帰後1サイクル目から確実に生成することができ
る。この結果、内部クロック発生部のパワーダウンモー
ド及びクロックサスペンドモードからの復帰時における
動作を安定化し、シンクロナスDRAM等の動作を安定
化することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明が適用されたシンクロナスDRAMの
一実施例を示すブロック図である。
【図2】図1のシンクロナスDRAMのパワーダウンモ
ード時の一実施例を示す信号波形図である。
【図3】図1のシンクロナスDRAMのクロックサスペ
ンドモード時の一実施例を示す信号波形図である。
【図4】図1のシンクロナスDRAMに含まれる内部ク
ロック発生部の一実施例を示す回路ブロック図である。
【図5】図4の内部クロック発生部に含まれるコマンド
制御クロック発生回路の一実施例を示す回路図である。
【図6】図5のコマンド制御クロック発生回路に含まれ
る遅延回路の一実施例を示す回路図である。
【図7】図5のコマンド制御クロック発生回路のパワー
ダウンモードエグジット時の一実施例を示す信号波形図
である。
【図8】図4の内部クロック発生部に含まれるデータ制
御クロック発生回路の一実施例を示す回路図である。
【図9】図8のデータ制御クロック発生回路の一実施例
を示す動作条件図である。
【図10】図8のデータ制御クロック発生回路のクロッ
クサスペンドモードエグジット時の一実施例を示す信号
波形図である。
【図11】この発明に先立って本願発明者等が開発した
シンクロナスDRAMの内部クロック発生部のコマンド
制御クロック発生回路の一例を示す回路図である。
【図12】図11のコマンド制御クロック発生回路のパ
ワーダウンモードエグジット時の一例を示す信号波形図
である。
【符号の説明】
BNK0〜BNK3……バンク、MARY……メモリア
レイ、XD……Xアドレスデコーダ、SA……センスア
ンプ、YD……Yアドレスデコーダ、WA……ライトア
ンプ、MA……メインアンプ、AB……アドレスバッフ
ァ、RA……ロウアドレスレジスタ、BA……バンクア
ドレスレジスタ、BS……バンク選択回路、CC……カ
ラムアドレスカウンタ、SRFC……セルフリフレッシ
ュカウンタ、MR……モードレジスタ、WDB0〜WD
BF……ライトデータバス、RDB0〜RDBF……リ
ードデータバス、IB……データ入力バッファ、OB…
…データ出力バッファ、OC……出力制御回路、CB…
…内部クロック発生部、CD……コマンドデコーダ、D
0〜DF……入力又は出力データあるいはその入出力端
子、CSB……チップ選択信号又はその入力端子、RA
SB……ロウアドレスストローブ信号又はその入力端
子、CASB……カラムアドレスストローブ信号又はそ
の入力端子、WEB……ライトイネーブル信号又はその
入力端子、DQM……データマスク信号又はその入力端
子、CKE……クロックイネーブル信号又はその入力端
子、CLKT……非反転クロック信号又はその入力端
子、CLKB……反転クロック信号又はその入力端子、
A0〜Ai……アドレス信号又はその入力端子、a0〜
ai……内部アドレス信号。CLKT……非反転クロッ
ク信号、CLKB……反転クロック信号、ra……ロウ
アドレス信号、ca……カラムアドレス信号、d0〜d
1……データ、Hz……ハイインピーダンス状態。CK
EBF……クロックイネーブル信号バッファ、CCLK
BF,DCLKBF……クロックバッファ、CSPG…
…コマンド制御クロック発生回路、DSPG……データ
制御クロック発生回路、CRC……クロック再生回路、
PWDC,SET……内部制御信号、LCKE0……内
部クロックイネーブル信号、CRCE,ASYNCB,
CRCSLCB,BPDRSD……モード制御信号、C
CIN,DCIN,SDCLK,DCLK1……内部パ
ルス信号、CLK0,CCLK0,DCLKB……内部
クロック信号。CCIND,LCKE0DB,TRN2
E,CCLK0D,TRP1EB,CCLKB……内部
パルス信号。IN……遅延回路入力信号、IND……内
部パルス信号、OUT……遅延回路出力信号、T1〜T
2……時間。H……ハイレベル、L……ロウレベル。L
CKE1……内部クロックイネーブル信号、TRP1N
2E,DCLKB……内部パルス信号。n1〜n3……
内部ノード、P41,P71〜P73,P91……Pチ
ャンネルMOSFET、N41〜N42,N71〜N7
2,N91〜N92……NチャンネルMOSFET、V
41〜V45,V51〜V55,V71〜V76,V9
1〜V95……インバータ、NO41〜NO42,NO
71〜NO72……ノア(NOR)ゲート、NA51,
NA71〜NA74,NA91〜NA93……ナンド
(NAND)ゲート、DL41〜DL43,DL71〜
DL73,DL91〜DL92……遅延回路、VDD…
…電源電圧、VSS……接地電位。
フロントページの続き (72)発明者 阪田 健 東京都国分寺市東恋ケ窪一丁目280番地 株式会社日立製作所中央研究所内 (72)発明者 森田 貞幸 東京都小平市上水本町5丁目22番1号 株 式会社日立超エル・エス・アイ・システム ズ内 Fターム(参考) 5B024 AA15 BA21 BA23 CA07

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 所定の内部ノードと第1の電源電圧との
    間に直列形態に設けられ、第1のパルス信号又は第2の
    パルス信号が有効レベルとされることでそれぞれ選択的
    にオン状態とされる第1導電型の第1のMOSFET及
    び第2のMOSFETと、 第2の電源電圧と上記内部ノードとの間に設けられ、第
    3のパルス信号が有効レベルとされることで選択的にオ
    ン状態とされる第2導電型の第3のMOSFETとを含
    んでなり、かつ、 上記内部ノードにおいて、上記第1のパルス信号の有効
    レベルへの変化を受けて有効レベルとされ、上記第3の
    パルス信号の有効レベルへの変化を受けて無効レベルと
    される第4のパルス信号を生成することを特徴とするパ
    ルス発生回路。
  2. 【請求項2】 請求項1において、 上記パルス発生回路は、外部から供給される入力クロッ
    ク信号と、該入力クロック信号が有効とされるとき選択
    的に有効レベルとされるクロックイネーブル信号と、内
    部電圧発生部から供給される基準電圧とをもとに、所定
    の位相関係及びデューティを有する内部クロック信号を
    生成するためのものであり、かつ、一対の論理ゲートが
    交差結合されてなりその入力端子が上記内部ノードに結
    合されるラッチ回路を含むものであって、 上記第1のパルス信号は、実質的な上記入力クロック信
    号であり、 上記第2のパルス信号は、実質的な上記クロックイネー
    ブル信号が有効レベルとされてから所定時間が経過した
    後、上記第1のパルス信号が有効レベルとされてから所
    定時間が経過した時点で無効レベルとされ、上記第1の
    パルス信号の無効レベルへの変化を受けて有効レベルと
    されるものであり、 上記第3のパルス信号は、上記第4のパルス信号が有効
    レベルとされてから所定時間が経過した時点で有効レベ
    ルとされた後、さらに所定時間が経過した時点で無効レ
    ベルとされるものであることを特徴とするパルス発生回
    路。
  3. 【請求項3】 請求項1又は請求項2において、 上記パルス発生回路は、上記入力クロック信号に従って
    同期動作するシンクロナスDRAMに含まれる内部クロ
    ック発生部であり、 該内部クロック発生部は、 上記入力クロック信号をもとにコマンド制御用の内部ク
    ロック信号を生成する第1のクロック発生回路と、 上記入力クロック信号をもとにデータ制御用の内部クロ
    ック信号を生成する第2のクロック発生回路とを含むも
    のであることを特徴とするパルス発生回路。
  4. 【請求項4】 請求項3において、 上記シンクロナスDRAMは、 上記入力クロック信号をもとに、所定の位相関係及びデ
    ューティを有する内部クロック信号を生成する第1の動
    作モードと、 上記入力クロック信号を実質そのままのデューティで上
    記内部クロック信号として伝達する第2の動作モード
    と、 上記入力クロック信号を、第5のパルス信号として、実
    質そのままのデューティでクロック再生回路に伝達し、
    該クロック再生回路の出力信号をもとに上記内部クロッ
    ク信号を生成する第3の動作モードとを備えるものであ
    って、 上記第2のクロック発生回路は、上記第1ないし第3の
    動作モードのいずれにも対応しうる構成とされるもので
    あることを特徴とするパルス発生回路。
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