JP2001155487A - 半導体集積回路および半導体集積回路システム - Google Patents

半導体集積回路および半導体集積回路システム

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JP2001155487A
JP2001155487A JP33960999A JP33960999A JP2001155487A JP 2001155487 A JP2001155487 A JP 2001155487A JP 33960999 A JP33960999 A JP 33960999A JP 33960999 A JP33960999 A JP 33960999A JP 2001155487 A JP2001155487 A JP 2001155487A
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Hirotoshi Sato
広利 佐藤
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 消費電力の極めて低い半導体集積回路および
半導体集積回路システムを提供する。 【解決手段】 本発明の実施の形態による半導体集積回
路は、同期式SRAM1と、同期式のRAM1に供給す
るチップ選択信号、クロック信号等を生成する信号生成
回路2Aと、システム電源線3の電圧設定を行う電圧設
定回路4と、信号生成回路2Aと電圧設定回路4とを制
御するコントローラ5Aとを備える。同期式SRAM1
をパワーダウンモードにする時には、チップ選択信号を
非選択とし、システム電源線3の電源電圧をスタンバイ
電位に落とす。これにより、同期式SRAM1は、極め
て消費電力の低いスタンバイ状態になる。

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、半導体集積回路
および半導体集積回路システムに関し、より特定的に
は、消費電力を低減化させる構成に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来の非同期式のSRAM(SRAM:
スタティック型半導体記憶装置)におけるデータ保持モ
ードについて、図35を用いて説明する。データ保持モ
ードにするには、チップ選択信号/CSを非選択状態
(Hレベル)とし、セットアップ期間tsu(PD)を
とって、電源電圧Vddをデータ保持モード電圧に落と
す。SRAMに印加される電圧を下げることにより、S
RAMの内部は、消費電力が小さいデータ保持モードに
なる。
【0003】データ保持モードから動作モードに戻す場
合には、電源電圧Vddを動作電圧に戻し、リカバリタ
イムtrec(PD)を経てから、チップ選択信号/C
Sを選択状態(Lレベル)に戻す。
【0004】図36(a)、(b)は、非同期式のSR
AMに含まれる入力回路の一例を示す図である。入力回
路200は、PMOSトランジスタP50、P51およ
びNMOSトランジスタN50、N51を含む。トラン
ジスタP50、N50、N51は、動作電圧を受ける電
源ノードVddと接地電源との間に接続される。トラン
ジスタP50、N50のそれぞれのゲートは、取込むべ
き入力信号を受ける。トランジスタP50、N50の接
続ノードZ50の信号が、内部回路に伝送される。トラ
ンジスタN51のゲートは、チップ選択信号/CSに対
応する内部チップ選択信号(内部CS信号)を受ける。
トランジスタP51は、ノードZ50と電源ノードVd
dとの間に接続され、ゲートに内部CS選択信号を受け
る。
【0005】入力回路201は、PMOSトランジスタ
P52、P53およびNMOSトランジスタN52、N
53を含む。トランジスタP52、P53、N53は、
電源ノードVddと接地電源との間に接続される。トラ
ンジスタP53、N53のそれぞれのゲートは、取込む
べき入力信号を受ける。トランジスタP53、N53の
接続ノードZ51の信号が、内部回路に伝送される。ト
ランジスタP52のゲートは、内部チップ選択信号を反
転した信号(内部/CS信号)を受ける。トランジスタ
N52は、ノードZ51と接地電源との間に接続され、
ゲートに内部/CS信号を受ける。チップ選択信号が非
選択の場合、入力初段を非活性とし、入力信号によらず
電流が流れないようにしている。
【0006】これに対し、同期式のSRAMにおいて
は、消費電力を抑える手法として、次に示すスヌーズモ
ードがある。スヌーズモードについて、図37を用いて
説明する。図37では、入力信号として、クロック信号
CLK、スヌーズモード信号ZZ、アドレスステイタス
コントローラ信号/ADSC、ライトイネーブル信号/
WE、アウトプットイネーブル信号/OEが示されてい
る。
【0007】スヌーズモードにするには、スヌーズモー
ド信号ZZを除く他の制御信号を非活性状態にしてか
ら、スヌーズモード信号ZZを活性状態(Hレベル)に
する。セットアップタイム経過後に、SRAM内部は、
スヌーズ状態になる。
【0008】スヌーズ状態では、アウトプットイネーブ
ル信号/OE以外の信号を変動させても影響がない。ス
ヌーズモードにおいては、外部信号によらず低消費電力
状態になる。
【0009】スヌーズモードから動作モードに戻る際に
は、スヌーズモード信号ZZをLレベルにする。リカバ
リタイム経過後に、同期式SRAMは動作可能になる。
【0010】図38(a)、(b)は、同期式のSRA
Mに含まれるスヌーズモード機能を有する入力回路の一
例を示す図である。入力回路202は、PMOSトラン
ジスタP54、P55およびNMOSトランジスタN5
4、N55を含む。トランジスタP54、N54、N5
5は、電源ノードVddと接地電源との間に接続され
る。トランジスタP54、N54のそれぞれのゲート
は、取込むべき入力信号を受ける。トランジスタP5
4、N54の接続ノードZ52の信号が、内部回路に伝
送される。トランジスタN55のゲートは、スヌーズモ
ード信号ZZに対応する内部スヌーズモード信号(内部
ZZ信号)を受ける。トランジスタP55は、ノードZ
52と電源ノードVddとの間に接続され、ゲートに内
部ZZ信号を受ける。
【0011】入力回路203は、PMOSトランジスタ
P56、P57およびNMOSトランジスタN56、N
57を含む。トランジスタP56、P57、N57は、
電源ノードVddと接地電源との間に接続される。トラ
ンジスタP57、N57のそれぞれのゲートは、取込む
べき入力信号を受ける。トランジスタP57、N57の
接続ノードZ53の信号が、内部回路に伝送される。ト
ランジスタP56のゲートは、内部スヌーズモード信号
を反転した信号(内部/ZZ信号)を受ける。トランジ
スタN56は、ノードZ53と接地電源との間に接続さ
れ、ゲートに内部/ZZ信号を受ける。スヌーズモード
時には、入力初段を非活性とし、入力信号によらず電流
が流れないようにしている。なお、内部ZZ信号を生成
する際に、チップ選択信号/CSとスヌーズモード信号
ZZとの論理積をとっても良い。
【0012】次に、同期式のSDRAM(DRAM:ダ
イナミック型半導体記憶装置)のパワーダウンモードに
ついて、図39を用いて説明する。図39では、入力信
号として、クロック信号CLKとクロックイネーブル信
号CKEとが示されている。
【0013】パワーダウンモードでは、クロックイネー
ブル信号CKEをLレベルにすることにより、デバイス
の内部クロックを非活性状態にして、デバイスの消費電
力を抑える。
【0014】
【発明が解決しようとする課題】このように、同期式、
非同期式のいずれのメモリチップも、消費電力を抑え得
るための機能を有している。
【0015】しかしながら、従来の同期式のSRAMの
場合、スヌーズモードにおいても、消費される電力は数
ミリワット程度あり、携帯端末等に使用するには不十分
であった。
【0016】これに対し、非同期式のSRAMは、デー
タ保持モードにより、消費電力を低く抑えることが可能
である。ところが、実際にデバイスを動作させる場合、
同期動作を行なうための信号が存在しないため、SRA
Mの内部で、ATD回路(アドレス・トランジション・
ディテクト)、DTD回路(データ・トランジション・
ディテクト)等を設けて、内部書込みおよび内部読出制
御信号を生成する必要がある。したがって、このような
特別な回路は、結果的に動作電流を増やしてしまってい
る。また、内部タイミングの制御が微妙である回路を設
計することは困難である。
【0017】さらに、読出タイミングの基準となる信号
は内部で発生させる。このため、タイミングがずれを見
込んで確実にメモリセルからデータを読出せるように、
センスアンプも誤読出の可能性の低いカレント・ミラー
型を基本としたタイプが使用されてきた。これは、確か
に誤読出をする可能性が低いが、常時電流を流す必要が
有り、余分な電流を流す必要があった。
【0018】また、同期式のSDRAMについても、パ
ワーダウン時のみならず動作時における消費電力の低減
化が要求される。
【0019】そこで、この発明は係る問題を解決するた
めになされたものであり、その目的は、スタンバイ状態
においても動作状態においても、低消費電力化が図れる
半導体集積回路および半導体集積回路システムを提供す
る。
【0020】
【課題を解決するための手段】この発明の一の局面によ
る半導体集積回路は、チップ選択信号に応じて選択状態
になり、クロック信号に同期して動作するスタティック
型半導体記憶装置と、スタティック型半導体記憶装置の
動作を制御するためのコントローラとを備え、コントロ
ーラは、チップ選択信号を非選択状態に切替えた後、ス
タティック型半導体記憶装置に供給する電源電圧を動作
電源電位からスタンバイ電位に降下させることによりス
タティック型半導体記憶装置をパワーダウンモードに切
替える。
【0021】好ましくは、コントローラは、パワーダウ
ンモードに切替える場合には、チップ選択信号を非選択
状態に切替えてから第1所定期間経過後に、電源電圧を
スタンバイ電位に降下させ、パワーダウンモードから動
作モードに切替える場合には、電源電圧を動作電位に上
昇させてから第2所定期間経過後に、チップ選択信号を
選択状態に切替える。特に、コントローラは、パワーダ
ウンモードに切替える場合には、スタティック型半導体
記憶装置に供給される制御信号の変化を停止させる。
【0022】好ましくは、コントローラは、パワーダウ
ンモードに切替える場合には、チップ選択信号を非選択
状態に切替えてから第1所定期間経過後にクロック信号
を所定レベルに固定し、さらに第2所定期間経過後に電
源電圧を前記スタンバイ電位に降下させる。さらに、コ
ントローラは、パワーダウンモードから動作モードに切
替える場合には、電源電圧を動作電位に上昇させてから
第3所定期間経過後にクロック信号を発生し、さらに第
4所定期間経過後にチップ選択信号を選択状態に切替え
る。
【0023】好ましくは、コントローラは、パワーダウ
ンモードに切替える場合には、チップ選択信号を非選択
状態に切替えてから第1所定期間経過後に電源電圧を前
記スタンバイ電位に降下させ、さらに第2所定期間経過
後にクロック信号を所定レベルに固定する。さらに、コ
ントローラは、パワーダウンモードから動作モードに切
替える場合には、クロック信号を発生し、第3所定期間
経過後に電源電圧を動作電位に上昇させ、さらに第4所
定期間経過後にチップ選択信号を選択状態に切替える。
【0024】好ましくは、電源電圧が検知レベルより降
下したか否かを検知する検知回路をさらに備え、スタテ
ィック型半導体記憶装置は、入力信号を取込む入力バッ
ファを含み、入力バッファは、検知回路の検知結果に基
づき、非活性になる。特に、検知回路は、参照電位をゲ
ートに受け、ソースノードが電源電圧を受ける第1のP
MOSトランジスタと、第1のPMOSトランジスタの
ドレインノードと接地電位との間に接続されるダイオー
ド接続されるNMOSトランジスタとを含む設定電位検
知回路と、ソースノードが電源電圧を受け、ドレインノ
ードとゲートとが接続される第2のPMOSトランジス
タと、第2のPMOSトランジスタのドレインノードと
接地電位との間に並列に接続される容量素子および抵抗
素子とを含む参照電位発生回路と、第1のPMOSトラ
ンジスタのドレインノードの信号と前記第2のPMOS
トランジスタのドレインノードの信号とに基づき、電源
電圧が、前記NMOSトランジスタのしきい値と第2の
PMOSトランジスタのしきい値とを合計した値より降
下したか否かを示す信号を出力する差動比較回路とを含
む。
【0025】この発明によるもう一つの局面による半導
体集積回路システムは、チップ選択信号に応じて選択状
態になり、クロック信号に同期して動作するスタティッ
ク型半導体記憶装置と、スタティック型半導体記憶装置
の動作を制御するためのコントローラと、スタティック
型半導体記憶装置に供給される電源電圧が降下するに従
い、前記スタティック型半導体記憶装置にバックアップ
電源を供給するバックアップ回路と、電源電圧が所定値
より上昇した場合に、電源電圧を下げるための安定化回
路と、電源電圧が急激に降下したことを検知して、チッ
プ選択信号を非選択にするバックアップコントローラ
と、スタティック型半導体記憶装置をパワーダウンモー
ドに切替えるためのコントローラとを備える。
【0026】好ましくは、電源電圧が所定値より上昇し
た場合に、電源電圧を下げるための安定化回路をさらに
備える。
【0027】特に、バックアップコントローラは、電源
電圧が降下したことを検知すると、さらにクロック信号
を所定レベルに固定する。
【0028】特に、バックアップコントローラは、電源
電圧が降下したことを検出する検出回路と、検出回路の
出力に応じて、制御パルス信号を発生するパルス信号発
生回路と、制御パルス信号に応じて、電源電圧が降下し
てから所定期間経過後に、チップ選択信号を非選択状態
に切替える回路とを含む。または、バックアップコント
ローラは、電源電圧が降下したことを検出する検出回路
と、検出回路の出力に応じて、制御パルス信号を発生す
るパルス信号発生回路と、制御パルス信号に応じて、電
源電圧が降下してから所定期間経過後に、チップ選択信
号を非選択状態に切替え、クロック信号を所定レベルに
固定する回路とを含む。
【0029】特に、電源電圧を供給するための第1電源
供給ノードと、スタティック型半導体記憶装置と電気的
に接続される第2電源供給ノードとをさらに備え、バッ
クアップコントローラは、第1電源供給ノードの電圧降
下を検出する検出回路と、検出回路の検出結果に応じて
チップ選択信号を非選択状態にする回路とを含み、バッ
クアップ回路は、電源供給回路と、電源電圧が降下する
に従いオンし、電源供給回路と第2電源供給ノードとを
電気的に接続する第1のツェナーダイオードとを含み、
安定化回路は、第1電源供給ノードと第2電源供給ノー
ドとの間に接続される第1のバイポーラトランジスタ
と、検出回路の結果に応じて、オンする第2のバイポー
ラトランジスタと、第1のバイポーラトランジスタのベ
ースと、第2のバイポーラトランジスタのコレクタとの
間に接続される抵抗素子と、第2のバイポーラトランジ
スタのエミッタと接地電源との間に接続される第2のツ
ェナーダイオードとを含む。
【0030】特に、コントローラは、パワーダウンモー
ドに切替えるときには、前記スタティック型半導体記憶
装置をスヌーズモードにするためのスヌーズモード信号
を活性状態に切替える。
【0031】この発明によるもう一つの局面による半導
体集積回路は、外部クロックを受けて内部クロックを発
生する内部クロック発生回路と、行列状に配置されるメ
モリセルと、行に対応する複数のワード線と、列に対応
する複数のビット線対とを含むメモリセルアレイと、外
部アドレスを取込み、選択されるビット線対を指定する
カラムアドレスを出力するアドレスバッファと、メモリ
セルアレイのデータを外部に出力するための出力バッフ
ァと、複数のビット線対に対応して設けられる複数の第
1のトランスファゲートと、複数のビット線対に対応し
て設けられる複数のセンスアンプと、複数のセンスアン
プのそれぞれに対応して設けられる複数の第1のラッチ
回路と、複数の第1のラッチ回路のそれぞれに対応して
設けられる複数の第2のトランスファゲートと、複数の
第2のトランスファゲートのそれぞれと出力バッファと
の間に設けられる複数の第2のラッチ回路とを備え、複
数の第1のトランスファゲートのそれぞれは、対応する
カラムアドレスと内部クロックとの論理積により得られ
る信号に基づき、対応するビット線対と対応するセンス
アンプとを電気的に接続し、複数の第2のトランスファ
ゲートのそれぞれは、内部クロックを反転した信号に基
づき、対応する第1のラッチ回路と対応する第2のラッ
チ回路とを電気的に接続する。
【0032】好ましくは、複数の第2のラッチ回路のそ
れぞれに対応して設けられる複数の第3のトランスファ
ゲートと、複数の第3のトランスファゲートのそれぞれ
と出力バッファとの間に設けられる複数の第3のラッチ
回路とをさらに備え、複数の第3のトランスファゲート
のそれぞれは、内部クロックと同相の信号に基づき、対
応する第2のラッチ回路と対応する第3のラッチ回路と
を電気的に接続する。
【0033】特に、複数のセンスアンプのそれぞれは、
電源電圧を受けるノードと、対応するビット線対の一方
に電気的に接続される第1ノードとの間に接続され、ゲ
ートが対応するビット線対の他方に電気的に接続される
第2ノードとの間に接続される第1トランジスタと、電
源電圧を受けるノードと、第2ノードとの間に接続さ
れ、ゲートが第1ノードに接続される第2トランジスタ
と、一方の導通端子が第1ノードに接続され、ゲートが
第2ノードに接続される第3トランジスタと、一方の導
通端子が第2ノードに接続され、ゲートが第1ノードに
接続される第4トランジスタと、接地電源と、第3トラ
ンジスタの他方の導通端子および第4トランジスタの他
方の導通端子との間に接続され、ゲートに対応するカラ
ムアドレスと内部クロックとの論理積により得られる信
号を反転した信号を受ける第5トランジスタとを含む。
【0034】この発明によるもう一つの局面による半導
体集積回路は、外部クロックに同期した第1の内部クロ
ックと、第1の内部クロックを遅延した第2の内部クロ
ックとを発生する発生回路と、行列状に配置されるメモ
リセルと、行に対応する複数のワード線と、列に対応す
る複数のビット線対とを含むメモリセルアレイと、選択
されるワード線に供給するワード線活性化信号を活性状
態にするワード線活性化信号発生回路とを備え、ワード
線活性化信号発生回路は、第1の内部クロックのエッジ
および第2の内部クロックのエッジに応じて、ワード線
活性化信号の活性期間を決定する。
【0035】好ましくは、ワード線活性化信号発生回路
は、第1の内部クロックの立上がりエッジで、ワード線
活性化信号を活性状態にする。
【0036】特に、ワード線活性化信号発生回路は、第
2の内部クロックの立上がりエッジ、または第1の内部
クロックの次の立上がりエッジで、ワード線活性化信号
を非活性状態にする。
【0037】特に、ワード線活性化信号発生回路は、第
2の内部クロックの立下がりエッジ、または第1の内部
クロックの次の立上がりエッジで、ワード線活性化信号
を非活性状態にする。
【0038】特に、ワード線活性化信号発生回路は、第
2の内部クロックの立上がりエッジ、または第1の内部
クロックの立下がりエッジで、ワード線活性化信号を非
活性状態にする。
【0039】好ましくは、ワード線活性化信号発生回路
は、第2の内部クロックの立上がりエッジで、ワード線
活性化信号を活性状態にする。
【0040】特に、ワード線活性化信号発生回路は、第
1の内部クロックの立下がりエッジで、ワード線活性化
信号を非活性状態にする。
【0041】特に、ワード線活性化信号発生回路は、第
1の内部クロックの次の立上がりエッジで、ワード線活
性化信号を非活性状態にする。
【0042】好ましくは、ワード線活性化信号発生回路
は、メモリセルアレイの書込動作の対象となるワード線
に供給される第1のワード線活性化信号を活性状態にす
る第1信号発生回路と、メモリセルアレイの読出動作の
対象となるワード線に供給される第2のワード線活性化
信号を活性状態にする第2信号発生回路とを含み、第1
のワード線活性化信号の活性期間は、第2のワード線活
性化信号の活性期間よりも短い。特に、第2の内部クロ
ックの活性期間は、第1の内部クロックの活性期間より
短く設定され、第1信号発生回路は、第1の内部クロッ
クがHレベルの期間を、第1のワード線活性化信号の活
性期間とし、第2信号発生回路は、第2の内部クロック
がHレベルの期間を、第2のワード線活性化信号の活性
期間とする。
【0043】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面を参照しながら詳細に説明する。なお、図中同一
または相当部分には同一符号を付してその説明は繰返さ
ない。
【0044】[実施の形態1]本発明の実施の形態1に
よる半導体集積回路について、図1を用いて説明する。
図1に示される半導体集積回路は、同期式SRAM1、
同期式SRAM1に制御信号を与えるための信号生成回
路2A、システム電源線3、システム電源線3の電圧
(システムVdd)を設定する電圧設定回路4、電圧設
定回路4での電圧設定および信号生成回路2Aにおける
信号生成を制御するコントローラ5Aを備える。
【0045】信号生成回路2Aは、コントローラ5Aの
制御に基づき、同期式SRAM1の動作を制御する制御
信号を発生する。なお、図1においては、信号生成回路
2Aの構成要素として、チップ選択信号/CSを発生す
るチップセレクト生成回路6Aとクロック信号CLKを
発生するクロック生成回路7Aとが代表的に記載されて
いる。
【0046】同期式SRAM1は、チップ選択信号/C
Sに応じて選択状態になり、クロック信号CLKに同期
して、信号生成回路2Aから受ける制御信号に応じた動
作を実行する。同期式SRAM1は、システム電源線3
を介して受ける電源Vddを動作電源とする。
【0047】同期式SRAM1の一例を図2を用いて説
明する。同期式SRAM1は、外部クロック(EXTC
LK)を受けて内部クロックを発生する内部CLK信号
発生回路100、内部クロックに同期して外部制御信号
(たとえば、チップ選択信号/CS等)を取込むコント
ロールレジスタ101、内部クロックに同期してコント
ロールレジスタ101の値を取込み、非同期にアウトプ
ットイネーブル信号/OEやスヌーズモード信号ZZを
受けるコントロール回路102、コントロールレジスタ
101の出力に応じて、外部アドレスを取込むアドレス
レジスタ103、複数のメモリセルを含むメモリセルア
レイ104、コントロール回路102の制御に基づき、
内部クロックに同期してデータバスから受けるデータを
取込むデータ入力バッファ105、およびコントロール
回路102の制御に基づき、内部クロックに同期してメ
モリセルアレイ104からの読出データを取込む出力バ
ッファ106を備える。
【0048】アドレスレジスタ103の出力により、対
応するメモリセルが選択される。選択メモリセルには、
データ入力バッファ105のデータが書込まれる。選択
メモリセルから読出されたデータは、データ出力バッフ
ァ106を介して、データバスに伝送される。データバ
スは、データ入出力ピンDQ0〜DQjと接続関係にあ
る。
【0049】次に、同期式SRAM1をパワーダウンモ
ード/動作モードにするための手法について、図3を用
いて説明する。パワーダウンモードに入る時には、チッ
プ選択信号/CSを非選択状態(Hレベル)に切替える
(t0)。同期式SRAM1は、クロック信号CLKに
同期して、非選択状態のチップ選択信号/CSを取込む
(t1)。非選択状態のチップ選択信号/CSが取込ま
れてから一定サイクルまたは一定時間(パワーダウン・
セットアップ・タイムPS)経過後に、コントローラ5
Aおよび電圧設定回路4により、システム電源線3の電
圧を通常動作電位Vddからスタンバイ電位Vddpd
(Vddpd<Vdd)に落とす(t2)。パワーダウ
ン・セットアップ・タイムPSは、設計によって異な
り、任意のサイクルに設定することができる。
【0050】これにより、同期式SRAM1の内部は、
低消費状態であるスタンバイ状態になる。スタンバイ状
態では、信号生成回路2Aから出力される制御信号は変
化させない。
【0051】スタンバイ状態から通常動作モードに戻る
場合には、コントローラ5Aおよび電圧設定回路4によ
り、スタンバイ電位Vddpdから通常動作電位Vdd
にシステム電源線3の電圧を戻す(t3)。そして、チ
ップ選択信号/CSを選択状態(Lレベル)に戻す(t
4)。動作電位Vddに戻してから一定サイクル(パワ
ーダウン・リカバリ・タイムPR)経過後に、同期式S
RAM1は、クロック信号CLKに同期して、選択状態
のチップ選択信号/CSを取込む(t5)。パワーダウ
ン・リカバリ・タイムPRは、設計によって異なり、任
意のサイクルに設定することができる。
【0052】これにより、同期式SRAM1は、動作状
態になり、信号生成回路2Aから出力される制御信号に
応じて、各種動作を実行する。
【0053】このように本発明の実施の形態1によれ
ば、パワーダウンモード時に、チップ選択信号/CSを
非選択状態にし、電源電圧を落とす。これにより、チッ
プ選択信号に応じて信号を取込む入力バッファの消費電
流を抑えることができる。したがって、スタンバイ状態
において、消費電力を極めて少なく抑えることができ
る。また、電源電圧を戻して、チップ選択信号/CSを
選択状態にすることにより、同期式SRAMを動作モー
ドにすることができる。
【0054】[実施の形態2]本発明の実施の形態2に
よる半導体集積回路は、システム電源線3の電圧の降下
を検知する電源電圧検知回路15を備える。電源電圧検
知回路15により、システム電源線3の電圧の降下が検
知されると、同期式SRAMに含まれる入力初段のバッ
ファを非活性状態にする。これにより、低消費モードを
実現する。
【0055】本発明の実施の形態2による同期式SRA
Mの内部構成の概要を、図4(a)、(b)を用いて説
明する。図4(a)、(b)では、外部信号を取込む入
力バッファ10A、10Bと、入力バッファ10A、1
0Bの出力を受けるメモリセルアレイを含む内部回路1
1と、内部回路11から出力されるデータを外部に出力
するための出力回路12とを示している。入力バッファ
10Aは、内部選択信号DETに応じて入力信号を取込
む。入力バッファ10Bは、内部選択信号DETを反転
した内部選択信号/DETに応じて入力信号を取込む。
内部選択信号は/DETは、電源電圧検知回路15から
出力される。
【0056】入力バッファ10Aは、PMOSトランジ
スタP1、P2およびNMOSトランジスタN1、N2
を含む。トランジスタP1、N1、N2は、システム電
源線3の電圧に基づく動作電圧を受ける電源ノードVd
dと接地電源との間に接続される。トランジスタP1、
N1のそれぞれのゲートは、取込むべき入力信号を受け
る。トランジスタP1、N1の接続ノードZ1の信号
が、内部回路11に伝送される。トランジスタN2のゲ
ートは、内部選択信号DETを受ける。トランジスタP
2は、ノードZ1と電源ノードVddとの間に接続さ
れ、ゲートに内部選択信号DETを受ける。
【0057】入力バッファ10Bは、PMOSトランジ
スタP3、P4およびNMOSトランジスタN3、N4
を含む。トランジスタP4、P3、N3は、システム電
源線3の電圧を受ける電源ノードVddと接地電源との
間に接続される。トランジスタP3、N3のそれぞれの
ゲートは、取込むべき入力信号を受ける。トランジスタ
P3、N3の接続ノードZ2の信号が、内部回路11に
伝送される。トランジスタP4のゲートは、内部選択信
号/DETを受ける。トランジスタN4は、ノードZ2
と接地電源GNDとの間に接続され、ゲートに内部選択
信号/DETを受ける。
【0058】内部選択信号DETは、電源電圧が動作電
圧付近であれば、活性化レベル(Hレベル)にあり、電
源電圧がスタンバイレベルになると、非活性化レベル
(Lレベル)になる。
【0059】なお、上述した入力バッファを除く他の構
成は、実施の形態1で説明した同期式SRAM1と同じ
である。
【0060】ここで、本発明の実施の形態2による電源
電圧検知回路15の構成の一例について、図5を用いて
説明する。図5に示される電源電圧検知回路15は、設
定電位検知部16、差動部17および参照電位発生部1
8を含む。設定電位検知部16は、PMOSトランジス
タP5、およびダイオード接続されたNMOSトランジ
スタN5、N6を含む。トランジスタP5は、電源Vd
dとノードA(トランジスタP5のドレインノードとト
ランジスタN5との接続ノード)との間に接続され、ゲ
ートに参照電位Vref1を受ける。トランジスタN
5、N6は、ノードAと接地電源との間に直列に接続さ
れる。
【0061】差動部17は、抵抗素子R1、R2、およ
びNMOSトランジスタN7、N8、N9を含む。抵抗
素子R1は、電源VddとノードCとの間に接続され
る。トランジスタN7は、ノードCとノードZ3との間
に接続され、ゲートに設定電位検知部16のノードAの
信号を受ける。トランジスタN8は、ノードZ3と接地
電源との間に接続され、ゲートに参照電位Vref2を
受ける。抵抗素子R2とトランジスタN9とは、電源V
ddとノードZ3との間に接続される。トランジスタN
9のゲートは、参照電位発生部18におけるノードBの
信号を受ける。
【0062】参照電位発生部18は、抵抗素子R3、P
MOSトランジスタP6、および容量素子C1を含む。
トランジスタP6は、電源VddとノードBとの間に接
続され、ゲートはドレインノード(ノードB)と接続さ
れる。容量素子C1および抵抗素子R3は、ノードBと
接地電源との間に接続される。
【0063】このように構成することにより、Vdd電
位が、設定電位検知部16のNMOSトランジスタのし
きい値の合計と、参照電位発生部18のPMOSトラン
ジスタのしきい値とを合計した値程度にまで降下する
と、差動部17の検知ノードCの電位が反転し、Lレベ
ルの信号が出力される。バッファ19は、ノードCの信
号を受け、内部選択信号DETを出力する。
【0064】なお、システムVddを設定するための電
圧設定回路4およびコントローラ5Aについては、実施
の形態1で説明したとおりである。
【0065】同期式SRAM1をパワーダウンモード/
動作モードにするための手法について、図6を用いて説
明する。パワーダウンモードに入るときには、実施の形
態1と同様、チップ選択信号を非選択状態にする(t
0)。非選択状態のチップ選択信号/CSが同期式SR
AM1に取込まれてから(t1)パワーダウン・セット
アップ・タイムPS経過後(t2)に、システム電源線
3の電圧をスタンバイ電位Vddpdに落とす。同期式
SRAM1は、スタンバイ状態になる。
【0066】この際、電源電圧検知回路15により、シ
ステム電源線3の電圧の降下が検知される。システム電
源線3の電圧が、設定した検知レベルVddth(Vd
dpd<Vddth<Vdd)を下回ると、同期式SR
AM1に含まれる入力バッファ10A、10Bが非活性
状態になる。
【0067】スタンバイ状態から動作モードに戻す場合
には、システム電源線3の電圧をスタンバイ電位Vdd
pdから動作電位Vddに戻す(t3)。そして、チッ
プ選択信号/CSを選択状態にする(t4)。動作電位
Vddへの立ち上がりからチップパワーダウン・リカバ
リ・タイムPR経過後に、同期式SRAM1は、選択状
態のチップ選択信号/CSを取込む。これにより、同期
式SRAM1はスタンバイ状態から動作状態になる。
【0068】このように、本発明の実施の形態2によれ
ば、パワーダウンモードを実行する際、電源電圧の低下
を検知して、入力バッファを非活性にすることができ
る。これにより、さらに低消費電力化が図れる。
【0069】[実施の形態3]本発明の実施の形態3に
よる半導体集積回路について、図7を用いて説明する。
図7に示される半導体集積回路は、同期式SRAM1、
同期式SRAM1に制御信号を与えるための信号生成回
路2A、システム電源線3、システム電源線3の電圧
(システムVdd)を設定する電圧設定回路4、電圧設
定回路4での電圧設定および信号生成回路2Aでの信号
生成を制御するコントローラ5Bを備える。コントロー
ラ5Bは、パワーダウンモードに入る際、クロック信号
CLKを所定レベルに固定する。
【0070】同期式SRAM1をパワーダウンモード/
動作モードにするための手法について、図8、図9を用
いて説明する。図8を参照して、パワーダウンモードに
入るときには、ます、チップ選択信号/CSを非選択状
態(Hレベル)に切替える(t0)。同期式SRAM1
は、クロック信号CLKに同期して、非選択状態のチッ
プ選択信号/CSを取込む(t1)。コントローラ5B
の制御に基づき、非選択状態のチップ選択信号/CSが
同期式SRAM1に取込まれてから一定サイクル(パワ
ーダウン・セットアップ・タイムPS1)経過後に、ク
ロックストップを行なう。より具体的には、クロック信
号CLKを“L”に固定する(t2)。
【0071】クロックストップから一定サイクル(パワ
ーダウン・セットアップ・タイムPS2)経過後に、コ
ントローラ5Bおよび電圧設定回路4により、システム
電源線3の電圧を通常動作電位Vddからスタンバイ電
位Vddpd(Vddpd<Vdd)に落とす(t
3)。パワーダウン・セットアップ・タイムPS1、P
S2は、設計によって異なり、任意のサイクルに設定す
ることができる。これにより、同期式SRAM1は、ス
タンバイ状態になる。
【0072】図9を参照して、パワーダウンモードから
抜けるときは、まず、システム電源線3の電圧をスタン
バイ電位Vddpdから通常動作電位Vddに戻す(t
0)。そして、一定サイクル(パワーダウン・リカバリ
・タイムPR2)経過後に、クロックスタートを行な
う。すなわち、クロック信号CLKを発生する(t
1)。チップ選択信号/CSを選択状態に戻す(t
2)。クロックスタートから一定サイクル(パワーダウ
ン・リカバリ・タイムPR1)経過後に、同期式SRA
M1は、クロック信号CLKに同期して、選択状態のチ
ップ選択信号/CSを取込む(t3)。
【0073】パワーダウン・リカバリ・タイムPR1、
2は、設計によって異なり、任意のサイクルに設定する
ことができる。これにより、同期式SRAM1はスタン
バイ状態から動作状態になる。
【0074】スタンバイ状態においてクロックストップ
を行なうことにより、クロック信号を取込むクロックバ
ッファを不活性にすることができる。これにより、スタ
ンバイ状態において、さらに低消費電力化を図ることが
できる。
【0075】ここで、本発明の実施の形態3による同期
式SRAM1に含まれるクロック信号CLKを取込む入
力回路について、図10を用いて説明する。図10に示
される入力回路20は、NMOSトランジスタN10お
よびPMOSトランジスタP10を含む。トランジスタ
P10、N10は、システム電源線3の電圧に基づく動
作電圧を受ける電源ノードVddと接地電源との間に接
続される。トランジスタP10、N10のそれぞれのゲ
ートは、クロック信号CLKを受ける。トランジスタP
10、N10の接続ノードZ4の信号が、内部回路11
に伝送される。
【0076】従来のクロック信号CLKを取込む入力回
路には、電流パス(トランジスタN10と接地電源との
間)に特定の制御信号をゲートに受けるトランジスタが
挿入されている。特定の制御信号により当該トランジス
タをオフすることで、クロック信号の変動に伴うAC電
流の発生を防止する。
【0077】しかしながら、本発明の実施の形態3によ
れば、スタンバイ状態において、クロック信号CLKを
Lレベルに固定する。したがって、このようなAC電流
を防止するためのトランジスタは不要になり、図10に
示される入力回路を用いることが可能になる。
【0078】[実施の形態4]本発明の実施の形態4に
よる半導体集積回路について説明する。本発明の実施の
形態4による半導体集積回路の基本構成は、本発明の実
施の形態3と同じである。実施の形態4では、実施の形
態3と異なるタイミングで、クロックストップとシステ
ムVddの電圧設定とを行なう。
【0079】同期式SRAM1をパワーダウンモード/
動作モードにするための手法について、図11、図12
を用いて説明する。図11を参照して、パワーダウンモ
ードに入るときには、まず、チップ選択信号/CSを非
選択状態(Hレベル)に切替える(t0)。同期式SR
AM1は、クロック信号CLKに同期して、非選択状態
のチップ選択信号/CSを取込む(t1)。コントロー
ラ5Bおよび電圧設定回路4により、非選択状態のチッ
プ選択信号/CSが同期式SRAM1に取込まれてから
一定サイクル(パワーダウン・セットアップ・タイムP
S3)経過後に、システム電源線3の電圧を通常動作電
位Vddからスタンバイ電位Vddpd(Vddpd<
Vdd)に落とす(t3)。
【0080】電圧降下から一定サイクル(パワーダウン
・セットアップ・タイムPS4)経過後に、コントロー
ラ5Bの制御により、クロックストップを行ない、クロ
ック信号CLKを“L”に固定する(t4)。これによ
り、同期式SRAM1の内部は、極めて消費電力の低い
スタンバイ状態になる。
【0081】図12を参照して、パワーダウンモードか
ら抜ける時には、まず、コントローラ5Bの制御によ
り、クロックスタートを行ない、クロック信号CLKを
発生する(t0)。クロックスタートから一定サイクル
(パワーダウン・リカバリ・タイムPR4)経過後に、
コントローラ5Bおよび電圧設定回路4により、システ
ム電源線3の電圧をスタンバイ電位Vddpdから通常
動作電位Vddに戻す(t1)。
【0082】さらに、チップ選択信号/CSを選択状態
に戻す(t2)。電圧を戻してから一定サイクル(パワ
ーダウン・リカバリ・タイムPR3)経過後に、同期式
SDRAM1は、選択状態のチップ選択信号/CSを取
込む(t3)。
【0083】このようにクロックストップを行なうこと
により、クロック信号を取込む入力回路の消費電流を抑
えることができる。また、クロック信号を取込む回路と
して、実施の形態3で説明した入力回路20を使用する
ことができる。
【0084】[実施の形態5]本発明の実施の形態5に
よる半導体集積回路システムについて、図13を用いて
説明する。図13に示される半導体集積回路システム
は、同期式SRAM1、、信号生成回路2A、電圧設定
回路4、コントローラ5C、コントローラ30A、安定
化回路31、およびバックアップ回路32を備える。本
発明の実施の形態5〜10に示す半導体集積回路システ
ムは、携帯電話等のバッテリバックアップシステムとし
て使用が可能である。コントローラ5Cは、信号生成回
路2Aにおける信号生成、および電圧設定回路4におけ
る電圧設定の制御を行なう。
【0085】コントローラ30Aは、システム電源電圧
検出回路33、抵抗素子R4、バイポーラトランジスタ
T1、NAND回路34、およびインバータ35を含
む。システム電源電圧検出回路33は、システム電源線
のノードZ10における電圧(システムVdd)の電圧
レベルを検出する。抵抗素子R4は、ノードZ10とノ
ードFとの間に接続される。トランジスタT1は、ノー
ドFと接地電源との間に接続され、システム電源電圧検
出回路33の検出結果をベースに受ける。
【0086】NAND回路34は、ノードFの信号とチ
ップセレクト生成回路6Aの出力とを受けて、チップ選
択信号/CSを出力する。インバータ35は、クロック
生成回路7Aの出力を受けて、クロック信号CLKを出
力する。
【0087】NAND回路34およびインバータ35
は、同期式SRAM1の電源ピンVddと接続されるノ
ードZ11の電圧Vddを受けて動作する。
【0088】コントローラ30Aは、チップ選択信号/
CSおよびクロック信号CLKを同期式SRAM1に供
給する。システムVddが急激に降下した場合、システ
ム電源電圧検出回路33により、NAND回路34の出
力をHレベルにする。すなわち、チップ選択信号/CS
を非選択状態(Hレベル)にする。
【0089】安定化回路31は、バイポーラトランジス
タT2、T3と、抵抗素子R5と、ツェナーダイオード
36とを含む。トランジスタT2は、ノードZ10とノ
ードZ11との間に接続される。抵抗素子R5は、トラ
ンジスタT2のベースと、トランジスタT3のコレクタ
との間に接続される。トランジスタT3のベースは、コ
ントローラ30Aの出力ノードFに接続される。ツェナ
ーダイオード36は、トランジスタT3のエミッタと接
地電源との間に接続される。
【0090】ノードZ11の電圧Vddが規格値より高
くなった場合、ツェナーダイオード36を介して電流を
抜き、同期式SRAM1に過大な電圧が供給されること
を防止する。
【0091】バックアップ回路32は、ダイオード37
と回路38とを含む。ダイオード37と回路38とは、
ノードZ11と接地電源との間に接続される。回路38
は、たとえば、2〜3V程度の電池等で構成される。電
圧Vddが降下するに従い、ダイオード37が順方向に
オンし、バックアップ回路32により同期式SRAM1
に電源が供給される。
【0092】コントローラ5Cは、同期式SRAM1を
パワーダウンモード/動作モードにするための制御を行
なう。パワーダウンモードにおいては、コントローラ5
Cの制御に基づき、電圧設定回路4は、電源電圧を動作
電位より降下させる。また、コントローラ5Cの制御に
基づき、チップ選択信号/CSの論理レベルを切替え
る。
【0093】このように構成することにより、パワーダ
ウンモードを実行するときには、チップ選択信号/CS
が非選択状態に切替わる。この結果、同期式SRAM1
の内部における消費電力が低減する。そして、バックア
ップ回路32を用いて、同期式SRAM1の電源を確保
する。これにより、同期式SRAM1の記録データが保
護される。
【0094】[実施の形態6]本発明の実施の形態6に
よる半導体集積回路システムについて、図14を用いて
説明する。図14に示される半導体集積回路システム
は、同期式SRAM1、、信号生成回路2B、電圧設定
回路4、コントローラ5D、コントローラ30B、安定
化回路31、およびバックアップ回路32を備える。コ
ントローラ5Dは、信号生成回路2Bにおける信号生
成、および電圧設定回路4における電圧設定の制御を行
なう。
【0095】信号生成回路2Bは、同期式SRAM1の
動作を制御する制御信号を発生する。図においては、信
号生成回路2Bの構成要素として、チップ選択信号を発
生するチップセレクト生成回路6Bとクロック信号を発
生するクロック生成回路7Bと同期式SRAM1をスヌ
ーズモードに設定するスヌーズモード信号を発生するZ
Z発生回路8Bとが代表的に記載されている。
【0096】コントローラ30Bは、システム電源電圧
検出回路33、抵抗素子R4、トランジスタT1、NA
ND回路34、およびインバータ35、40を含む。シ
ステム電源電圧検出回路33、抵抗素子R4、トランジ
スタT1、NAND回路34、およびインバータ35に
ついては、実施の形態5で説明したとおりである。イン
バータ40は、ZZ生成回路8Bの出力を受け、同期式
SRAM1にスヌーズモード信号ZZを出力する。NA
ND回路34、ならびにインバータ35および40は、
ノードZ11の電圧Vddを受けて動作する。
【0097】コントローラ30Bは、チップ選択信号/
CSおよびクロック信号CLKを同期式SRAM1に供
給する。システムVddが急激に降下した場合、システ
ム電源電圧検出回路33による検出結果に基づき、NA
ND回路34の出力であるチップ選択信号/CSを非選
択状態(Hレベル)にする。なお、コントローラ30B
は、ZZ信号用のバッファであるインバータ40を介し
て、同期式SRAM1を非同期に制御する。
【0098】コントローラ5Dは、同期式SRAM1を
パワーダウンモード/動作モードにするための制御を行
なう。パワーダウンモードにおいては、コントローラ5
Dの制御に基づき、電圧設定回路4は、電源電圧を動作
電位より降下させる。さらに、コントローラ5Dの制御
に基づき、チップ選択信号/CSの論理レベルとスヌー
ズモード信号ZZの論理レベルとを切替える。
【0099】このように構成することにより、パワーダ
ウンモードを実行するときには、チップ選択信号/CS
が非選択状態に切替わり、スヌーズモード信号ZZがH
レベルに設定される(スヌーズモード実行)。これによ
り、同期式SRAM1の内部における消費電力が低減す
る。この際、バックアップ回路32を用いて、同期式S
RAM1の電源を確保する。これにより、記憶データが
保護される。
【0100】[実施の形態7]本発明の実施の形態7に
よる半導体集積回路システムについて、図15を用いて
説明する。図15に示される半導体集積回路システム
は、同期式SRAM1、信号生成回路2A、電圧設定回
路4、コントローラ5E、コントローラ30C、安定化
回路31、およびバックアップ回路32を備える。コン
トローラ5Eは、電圧設定回路4における電圧設定およ
び信号生成回路2Aにおける信号生成を制御する。
【0101】コントローラ30Cは、システム電源電圧
検出回路33、抵抗素子R4、トランジスタT1、NA
ND回路34および41を含む。システム電源電圧検出
回路33、抵抗素子R4、トランジスタT1、NAND
回路34については、実施の形態5で説明したとおりで
ある。NAND回路41は、ノードFの信号とクロック
生成回路7Aの出力とチップセレクト生成回路6Aの出
力とを受けて、クロック信号CLKを出力する。すなわ
ち、クロックバッファであるNAND回路41は、チッ
プセレクト生成回路6AおよびシステムVddからの抵
抗バイアスを介したノードFにより制御される。NAN
D回路34および41には、ノードZ11の電圧Vdd
が供給される。
【0102】コントローラ30Cは、チップ選択信号/
CS、クロック信号CLKを同期式SRAM1に供給す
る。システムVddが急激に降下した場合、システム電
源電圧検出回路33による検出結果に基づき、NAND
回路34の出力であるチップ選択信号/CSを非選択状
態(Hレベル)にする。さらに、システム電源電圧検出
回路33による検出結果に基づき、NAND回路41の
出力をHレベルに固定する。すなわち、クロックストッ
プを行なう。
【0103】コントローラ5Eは、同期式SRAM1を
パワーダウンモード/動作モードにするための制御を行
なう。パワーダウンモードにおいては、コントローラ5
Eの制御に基づき、電圧設定回路4は、電源電圧を動作
電位より降下させる。また、コントローラ5Cの制御に
基づき、チップ選択信号/CSの論理レベルが切替わ
り、クロックストップが行われる。
【0104】このように構成することにより、パワーダ
ウンモードを実行するときには、チップ選択信号/CS
が非選択状態に切替わり、クロックストップが行なわれ
る。これにより、同期式SRAM1の内部における消費
電力が低減する。そして、バックアップ回路32を用い
て、同期式SRAM1の電源を確保する。これにより、
記憶データが保護される。
【0105】[実施の形態8]本発明の実施の形態8に
よる半導体集積回路システムについて、図16を用いて
説明する。図16に示される半導体集積回路システム
は、同期式SRAM1、、信号生成回路2B、電圧設定
回路4、コントローラ5F、コントローラ30D、安定
化回路31、およびバックアップ回路32を備える。コ
ントローラ5Fは、電圧設定回路4における電圧設定お
よび信号生成回路2Bにおける信号生成を制御する。
【0106】コントローラ30Dは、システム電源電圧
検出回路33、抵抗素子R4、トランジスタT1、NA
ND回路34、41およびインバータ40を含む。NA
ND回路34は、チップ選択信号/CSを、NAND回
路41は、クロック信号CLKを、インバータ40は、
スヌーズモード信号ZZを出力する。クロックバッファ
であるNAND回路41は、チップセレクト生成回路6
BおよびシステムVddからの抵抗バイアスを介したノ
ードFにより制御される。NAND回路34および4
1、ならびにインバータ40は、ノードZ11の電圧V
ddを受けて動作する。
【0107】コントローラ30Dは、チップ選択信号/
CS、クロック信号CLKを同期式SRAM1に供給す
る。システムVddが急激に降下した場合、システム電
源電圧検出回路33による検出結果に基づき、NAND
回路34の出力であるチップ選択信号/CSを非選択状
態(Hレベル)にする。さらに、システム電源電圧検出
回路33による検出結果に基づき、NAND回路41の
出力を固定する。すなわち、クロックストップを行な
う。なお、コントローラ30Dは、ZZ信号用のバッフ
ァであるインバータ40を介して、同期式SRAM1を
非同期に制御する。
【0108】コントローラ5Fは、同期式SRAM1を
パワーダウンモード/動作モードにするための制御を行
なう。パワーダウンモードにおいては、コントローラ5
Fの制御に基づき、電圧設定回路4は、電源電圧を動作
電位より降下させる。さらに、コントローラ5Fの制御
に基づき、チップ選択信号/CSの論理レベルとスヌー
ズモード信号ZZの論理レベルとが切替わり、クロック
ストップが行われる。
【0109】このように構成することにより、パワーダ
ウンモードを実行するときには、チップ選択信号/CS
が非選択状態に切替わり、クロックストップが行なわれ
る。さらに、スヌーズモード信号ZZがHレベルに切替
わる(スヌーズモード実行)。これにより、同期式SR
AM1の内部における消費電力が低減する。そして、バ
ックアップ回路32を用いて、同期式SRAM1の電源
を確保する。これにより、記憶データが保護される。
【0110】[実施の形態9]本発明の実施の形態9に
よる半導体集積回路システムについて、図17を用いて
説明する。図17に示される半導体集積回路システム
は、同期式SRAM1、、信号生成回路2A、電圧設定
回路4、コントローラ5G、コントローラ30E、安定
化回路31、およびバックアップ回路32を備える。コ
ントローラ5Gは、電圧設定回路4における電圧設定お
よび信号生成回路2Aにおける信号生成を制御する。
【0111】コントローラ30Eは、システム電源電圧
検出回路33、抵抗素子R4、トランジスタT1、NA
ND回路42、43、および制御パルス発生回路44を
含む。NAND回路42は、制御パルス発生回路44の
出力とチップセレクト生成回路6Aの出力とを受けて、
チップ選択信号/CSを出力する。クロックバッファで
あるNAND回路43は、制御パルス発生回路44の出
力とクロック生成回路7Aの出力とチップセレクト生成
回路6Aの出力とを受けて、クロック信号CLKを出力
する。NAND回路42および43には、ノードZ11
の電圧Vddが供給される。
【0112】急激な電源電圧の降下にともない規格以外
のクロック信号CLK、チップ選択信号/CSが発生す
ると、同期式SRAM1の記憶データが破壊する。そこ
で、本発明の実施の形態9では、制御パルス発生回路4
4を備えることで、規格以外のクロック信号CLK、チ
ップ選択信号/CSが発生することを防止する。
【0113】制御パルス発生回路44は、ノードFの信
号に基づき、急激な電源電圧の降下が検出された際に
は、制御パルス信号を発生する。制御パルス発生回路4
4の出力する制御パルス信号により、上述したパワーダ
ウン・セットアップ・タイムを守って、チップ選択信号
/CSおよびクロック信号CLKを非活性状態にする。
【0114】コントローラ30Eは、チップ選択信号/
CS、クロック信号CLKを同期式SRAM1に供給す
る。システムVddが急激に降下した場合、システム電
源電圧検出回路33の検出結果により、チップ選択信号
/CSを非選択状態(Hレベル)にし、クロックストッ
プを行なう。
【0115】コントローラ5Gは、同期式SRAM1を
パワーダウンモード/動作モードにするための制御を行
なう。パワーダウンモードにおいては、コントローラ5
Gの制御に基づき、電圧設定回路4は、電源電圧を動作
電位より降下させる。また、コントローラ5Gの制御に
基づき、チップ選択信号/CSの論理レベルが切替わ
り、クロックストップが行われる。
【0116】このように構成することにより、パワーダ
ウンモードを実行するときには、チップ選択信号/CS
が非選択状態に切替わり、クロックストップが行なわれ
る。これにより、同期式SRAM1の内部における消費
電流が低減する。そして、バックアップ回路32を用い
て、同期式SRAM1の電源を確保する。これにより、
記憶データが保護される。
【0117】[実施の形態10]本発明の実施の形態1
0による半導体集積回路システムについて、図18を用
いて説明する。図18に示される半導体集積回路システ
ムは、同期式SRAM1、信号生成回路2B、電圧設定
回路4、コントローラ5H、コントローラ30F、安定
化回路31、およびバックアップ回路32を備える。コ
ントローラ5Hは、電圧設定回路4における電圧設定お
よび信号生成回路2Bにおける信号生成を制御する。
【0118】コントローラ30Fは、システム電源電圧
検出回路33、抵抗素子R4、トランジスタT1、NA
ND回路42、43、インバータ40、および制御パル
ス発生回路44を含む。NAND回路42は、制御パル
ス発生回路44の出力とチップセレクト生成回路6Bの
出力とを受けて、チップ選択信号/CSを出力する。ク
ロックバッファであるNAND回路43は、制御パルス
発生回路44の出力とクロック生成回路7Bの出力とチ
ップセレクト生成回路6Bの出力とを受けて、クロック
信号CLKを出力する。インバータ40は、ZZ生成回
路8Bの出力を受け、同期式SRAM1にスヌーズモー
ド信号ZZを出力する。
【0119】コントローラ30Fは、チップ選択信号/
CS、クロック信号CLKを同期式SRAM1に供給す
る。システムVddが急激に降下した場合、システム電
源電圧検出回路33の検出結果に基づき、チップ選択信
号/CSを非選択状態(Hレベル)にし、クロックスト
ップを行なう。この際、制御パルス発生回路44によ
り、上述したパワーダウン・セットアップ・タイムを守
って、チップ選択信号/CSおよびクロック信号CLK
を非活性化する。なお、コントローラ30Fは、ZZ信
号用のバッファであるインバータ40を介して、同期式
SRAM1を非同期に制御する。
【0120】コントローラ5Hは、同期式SRAM1を
パワーダウンモード/動作モードにするための制御を行
なう。パワーダウンモードにおいては、コントローラ5
Hの制御に基づき、電圧設定回路4は、電源電圧を動作
電位より降下させる。さらに、コントローラ5Hは、チ
ップ選択信号/CSの論理レベルおよびスヌーズモード
信号ZZの論理レベルを切替え、クロックストップを行
なう。
【0121】このように構成することにより、パワーダ
ウンモードを実行するときには、チップ選択信号/CS
が非選択状態に切替わり、クロックストップが行なわれ
る。また、コントローラ5Hの制御に基づき、スヌーズ
モード信号ZZがHレベルに切替わる。これらにより、
同期式SRAM1の内部の消費電力が低減する。そし
て、バックアップ回路32を用いて、同期式SRAM1
の電源を確保する。これにより、記憶データが保護され
る。
【0122】[実施の形態11]本発明の実施の形態1
1による半導体集積回路について説明する。本発明の実
施の形態11では、メモリセルとセンスアンプとを接続
するカラム選択回路と出力バッファの前段までの回路と
でレジスタを構成する。
【0123】本発明の実施の形態11による半導体集積
回路の全体構成について、図19を用いて説明する。図
19に示される半導体集積回路は、外部クロックEXT
CLKを受けて内部クロックを発生する内部CLK信号
発生回路50、外部制御信号(たとえば、チップイネー
ブル信号/CE、ライトイネーブル信号/WE、アウト
プットイネーブル信号/OE)を取込み、対応する内部
制御信号を発生する内部コントロール信号発生回路5
1、内部コントロール信号発生回路51の制御に基づ
き、外部アドレスを取込み、対応する内部アドレスを出
力するアドレスレジスタ52、および行列状に配置され
る複数のメモリセルと行に対応する複数のワード線と列
に対応する複数のビット線とを含むメモリセルアレイ5
3を備える。アドレスレジスタ52の出力する内部アド
レスに基づき、メモリセルアレイ53の行が選択され
る。内部コントロール信号発生回路51およびアドレス
レジスタ52は、内部クロックに同期して動作する。
【0124】図19に示される半導体集積回路はさら
に、アドレスレジスタ52の出力する内部アドレスに基
づき、メモリセルアレイ53の列方向の選択を行なうカ
ラム選択回路54、内部コントロール信号発生回路51
に基づき、選択されたメモリセルのデータを受けて外部
に出力する出力バッファ55、内部コントロール信号発
生回路51の制御に基づき、外部から受ける書込データ
を取込むデータ入力バッファ56、およびデータレジス
タ57を備える。データレジスタ57は、内部コントロ
ール信号発生回路51の制御に基づき、メモリセルアレ
イ53から読出されたデータを取込み、出力バッファ5
5に出力する。カラム選択回路54およびデータレジス
タ57は、内部クロックに同期して動作する。
【0125】本発明の実施の形態11による半導体集積
回路の要部の構成例について、図20を用いて説明す
る。ビット線BL、/BLに対して、カラム選択トラン
スファゲート60が配置される。カラム選択トランスフ
ァゲート60は、ビット線BLに対応するNMOSトラ
ンジスタN20およびPMOSトランジスタP20と、
ビット線/BLに対応するNMOSトランジスタN21
およびPMOSトランジスタP21とで構成されてい
る。
【0126】トランジスタN20およびN21は、アド
レスレジスタ52から出力されるカラムアドレスと内部
クロック(内部CLK)とを受けるAND回路61の出
力(カラム&CLK信号)によりオンする。トランジス
タP20およびP21は、AND回路61の出力を受け
るインバータ62の出力によりオンする。
【0127】ビット線対BL、/BLには、センスアン
プ62が配置される。センスアンプ62は、NMOSト
ランジスタN22、N23、N24およびPMOSトラ
ンジスタP22、P23を含む。トランジスタN24
は、接地電源と、トランジスタN22、N23のそれぞ
れの一方の導通端子との間に接続され、AND回路61
の出力を遅延する遅延回路63の出力(センスアンプ活
性化信号SE)に応じてオンする。トランジスタP22
は、電源とトランジスタN22のもう一方の導通端子と
接続され、トランジスタP23は、電源とトランジスタ
N23のもう一方の導通端子と接続される。
【0128】トランジスタP23およびN23のそれぞ
れゲートは、トランジスタN22とP22との接続ノー
ドZ30に接続される。トランジスタP22およびN2
2のそれぞれゲートは、トランジスタN23とP23と
の接続ノードZ31に接続される。ノードトランジスタ
N20およびP20がオンすることにより、ノードZ3
0は、ビット線BLと電気的に接続される。トランジス
タN21およびP21がオンすることにより、ノードZ
31は、ビット線/BLと電気的に接続される。
【0129】インバータ64は、ノードZ30の信号を
反転する。インバータ65は、ノードZ31の信号を反
転する。ラッチ回路66は、NAND回路67および6
8で構成される。ラッチ回路66は、インバータ64お
よび65の出力をラッチする。
【0130】ラッチ回路66の出力ノードには、NMO
SトランジスタN24およびPMOSトランジスタP2
4で構成されるトランスファゲート69が配置される。
トランジスタN24は、内部CLKを受けるインバータ
70の出力(内部/CLK)に応じてオンし、トランジ
スタP24は、内部/CLKを受けるインバータ71の
出力に応じてオンする。
【0131】トランスファゲート69と出力バッファ5
6との間には、インバータ73および74で構成される
ラッチ回路72が配置される。ラッチ回路72の出力ノ
ードと出力バッファ56との接続ノードを、プリバッフ
ァノードZ32とする。
【0132】ビット線からセンスアンプへの切替を行な
うカラム選択トランスファゲート60の制御を、カラム
アドレスと内部CLKとの論理積をとった値(カラム&
CLK信号)で制御する。また、カラム&CLK信号を
遅延した結果得られるセンスアンプ活性化信号SEによ
り、センスアンプ62を活性化させる。センスアンプ6
2の出力ノードは、ラッチ回路66を経てトランスファ
ゲート69に接続する。このトランスファゲート69
は、内部CLKを反転した内部/CLKで制御する。出
力バッファ56は、トランスファゲート69を介してラ
ッチ回路72と接続される。
【0133】図20に示す回路構成における動作タイミ
ングを、図21を用いて説明する。図21に示されるよ
うに、外部から入力される外部クロックEXTCLKに
対応して、内部CLKが発生する。内部/CLKは、内
部CLKと逆相の関係になる。
【0134】外部クロックEXTCLKの立上がりで、
外部アドレスが取込まれ、カラムアドレスを発生する。
カラム&CLK信号が、カラムアドレスおよび内部CL
Kにより、Hレベルに立上がる。続いて、カラム&CL
K信号を遅延したセンスアンプ活性化信号SEがHレベ
ルに立上がる。センスアンプ62が活性化する。この
際、ビット線対BL、/BLの電位が変化する。内部C
LKがLレベル(内部/CLKがHレベル)になる時点
で、プリバッファノードZ32の電位が変化する。
【0135】本発明の実施の形態11による半導体集積
回路の要部の他の構成例について、図22を用いて説明
する。図22に示す構成は、パイプライン動作に対応し
ている。つまり、外部クロックEXTCLKの第1の立
上がりでアドレスを取込み、第2の立上がりでデータを
出力する場合に対応する。
【0136】図22に示されるように、ビット線BL、
/BLには、カラム選択トランスファゲート60が配置
される。トランジスタN20およびN21は、AND回
路61の出力するカラム&CLK信号によりオンし、ト
ランジスタP20およびP21は、AND回路61の出
力を受けるインバータ62の出力によりオンする。
【0137】ビット線対BL、/BLには、センスアン
プ62が配置される。トランジスタN24は、遅延回路
63の出力するセンスアンプ活性化信号SEに応じてオ
ンする。
【0138】センスアンプ62に対して、インバータ6
4および65を介して、ラッチ回路66が配置される。
ラッチ回路66の値は、トランスファゲート69を介し
て、インバータ76および77で構成されるラッチ回路
75でラッチされる。ラッチ回路75の値は、トランス
ファゲート78を介して、インバータ80および81で
構成されるラッチ回路79でラッチされる。
【0139】トランスファゲート78は、NMOSトラ
ンジスタN25およびPMOSトランジスタP25で構
成されている。トランジスタN25は、インバータ71
の出力に応じてオンし、トランジスタP25は、内部/
CLKに応じてオンする。
【0140】ビット線からセンスアンプへの切替を行な
うカラム選択トランスファゲート60の制御を、カラム
アドレスと内部CLKとの論理積をとった値(カラム&
CLK信号)で制御する。また、カラム&CLK信号を
遅延した結果得られるセンスアンプ活性化信号SEによ
り、センスアンプ62を活性化させる。センスアンプ6
2の出力ノードは、ラッチ回路66を経てトランスファ
ゲート69に接続する。トランスファゲート69は、内
部CLKを反転した内部/CLKで制御する。トランス
ファゲート69は、ラッチ回路75を介して、トランス
ファゲート78と接続される。トランスファゲート78
は、内部CLKと同相で制御する。出力バッファ56
は、ラッチ回路79と接続される。
【0141】ラッチ回路75とトランスファゲート78
との接続ノードを、プリバッファノードZ34とする。
ラッチ回路79と出力バッファ56との接続ノードを、
プリバッファノードZ35とする。
【0142】図22に示す回路構成における動作タイミ
ングを、図23を用いて説明する。図23に示されるよ
うに、外部クロックEXTCLKに対応して、内部CL
Kが発生する。内部/CLKは、内部CLKと逆相の関
係になる。
【0143】外部クロックEXTCLKの第1の立上が
りで外部アドレスが取込まれ、カラムアドレスが発生す
る。カラム&CLK信号が、カラムアドレスおよび内部
CLKにより、Hレベルに立上がる。続いて、カラム&
CLK信号を遅延したセンスアンプ活性化信号SEがH
レベルに立上がる。センスアンプ62が活性化する。こ
の際、ビット線対BL、/BLの電位が変化する。
【0144】内部CLKがLレベル(内部/CLKがH
レベル)になる時点で、プリバッファノードZ34の電
位が変化する。
【0145】さらに、第2の外部クロックEXTCLK
に応じて、内部CLKがHレベル(内部/CLKがLレ
ベル)になる時点で、プリバッファノードZ35の電位
が変化する。
【0146】このように構成することにより、内部読出
しマージンを確保することができる。また、クロック信
号でレジスタを制御することにより、センスアンプとし
て、消費電流の少ないラッチ型を使用することが可能に
なる。また、デバイス設計が容易になる。
【0147】[実施の形態12]本発明の実施の形態1
2による半導体集積回路について説明する。本発明の実
施の形態12では、ワード線の活性タイミングを制御す
ることで、動作時における消費電力の低減化を図る。
【0148】本発明の実施の形態12による半導体集積
回路の全体構成について、図24を用いて説明する。図
24に示される半導体集積回路は、内部CLK信号発生
回路50、内部コントロール信号発生回路51、アドレ
スバッファ81、メモリセルアレイ53、ワード線を活
性化させるためのワード線活性化信号を発生するワード
線活性化信号発生回路80、および遅延回路82を備え
る。
【0149】内部CLK信号発生回路50は、外部クロ
ックEXTCLKを受けて内部クロックを発生する。内
部コントロール信号発生回路51は、外部制御信号(ラ
イトイネーブル信号/WE、チップ選択信号/CS、ア
ウトプットイネーブル信号/OE)を受けて内部制御信
号を発生するとともに、内部CLK信号発生回路50の
出力を受けて、内部クロックCLK1を出力する。アド
レスバッファ81は、外部アドレスを受ける。遅延回路
82は、内部コントロール信号発生回路51の出力を受
けて、内部クロックCLK1を遅延した内部クロックC
LK2を発生する。ワード線活性化信号発生回路80
は、内部クロックCLK1およびCLK2に基づき、ワ
ード線活性化信号の活性期間を決定する。ワード線活性
化信号により、入力される外部アドレスに対応するワー
ド線が選択状態になる。
【0150】なお、内部コントロール信号発生回路51
およびアドレスバッファ80は、内部CLK発生回路5
0の出力に同期して動作する。
【0151】ワード線活性化信号の第1の活性タイミン
グ例について説明する。ワード線活性化信号発生回路8
0は、内部クロックCLK1の立上がりでワード線活性
化信号を立上げ、内部クロックCLK2の立上がり、ま
たは次の内部クロックCLK1の立上がりでワード線活
性化信号を立下げる。
【0152】第1の活性タイミング例について、図25
および図26を用いて説明する。図25は、外部クロッ
クEXTCLKのクロックサイクルが長い場合に対応し
ている(サイクルレイトを10tとする)。図25を参
照して、外部クロックEXTCLKに応じて、内部クロ
ックCLK1が発生する。内部クロックCLK1がHレ
ベルに立上がってから所定期間経過後に、内部クロック
CLK2がHレベルに立上がる。内部クロックCLK1
がLレベルに立下がってから所定期間経過後に、内部ク
ロックCLK2がLレベルに立下がる。
【0153】チップ選択信号/CSおよびライトイネー
ブル信号/WEが、Lレベル、アウトプットイネーブル
信号/OEが、Hレベルであるとする。アドレスA0が
取込まれる。
【0154】この際、ワード線活性化信号発生回路80
は、内部クロックCLK1がHレベルに立上がると、ア
ドレスA0に対応するワード線活性化信号φWLをHレ
ベルに立上げ、内部クロックCLK2がHレベルに立上
がると、ワード線活性化信号φWLをLレベルに立下げ
る。
【0155】すなわち、ワード線が選択駆動される期間
は、内部クロックCLK1がHレベルに立上がってから
内部クロックCLK2がHレベルに立上がるまでの期間
により決定される。なお、次の内部クロックCLK1の
立上がりでワード線活性化信号φWLを立下げた場合よ
りも、ワード線活性化信号φWLの活性期間は短い。
【0156】図26は、外部クロックEXTCLKのク
ロックサイクルが短い場合に対応している(サイクルレ
イトを2tとする)。図26を参照して、第1番目の外
部クロックEXTCLKに応じて、第1番目の内部クロ
ックCLK1が発生する。第1番目の内部クロックCL
K1がHレベルに立上がってから所定期間経過後に、第
1番目の内部クロックCLK2がHレベルに立上がり、
第1番目の内部クロックCLK1がLレベルに立下がっ
てから所定期間経過後に、第1番目の内部クロックCL
K2がLレベルに立下がる。
【0157】チップ選択信号/CSおよびライトイネー
ブル信号/WEが、Lレベル、アウトプットイネーブル
信号/OEが、Hレベルであるとする。アドレスA0が
取込まれる。
【0158】この際、ワード線活性化信号発生回路80
は、第1番目の内部クロックCLK1がHレベルに立上
がると、アドレスA0に対応するワード線活性化信号φ
WLをHレベルに立上げる。
【0159】第2番目の外部クロックEXTCLKに応
じて、第2番目の内部クロックCLK1が発生する。第
2番目の内部クロックCLK1がHレベルに立上がって
から所定期間経過後に、第2番目の内部クロックCLK
2がHレベルに立上がり、第2番目の内部クロックCL
K1がLレベルに立下がってから所定期間経過後に、第
2番目の内部クロックCLK2がLレベルに立下がる。
【0160】ワード線活性化信号発生回路80は、第2
番目の内部クロックCLK1が立上がると、ワード線活
性化信号φWLを立下げる。
【0161】すなわち、ワード線が選択駆動される期間
は、内部クロックCLK1が立上がってから次の内部ク
ロックCLK1が立上がるまでの期間により決定され
る。なお、第2番目の内部クロックCLK2の立上がり
でワード線活性化信号φWLを立下げた場合よりも、ワ
ード線活性化信号φWLの活性期間は短い。
【0162】ワード線活性化信号の第2の活性タイミン
グ例について説明する。ワード線活性化信号発生回路8
0は、内部クロックCLK1の立上がりでワード線活性
化信号を立上げ、内部クロックCLK2の立下がり、ま
たは次の内部クロックCLK1の立上がりでワード線活
性化信号を立下げる。
【0163】第2の活性タイミング例について、図27
および図28を用いて説明する。図27は、外部クロッ
クEXTCLKのクロックサイクルが長い場合に対応し
ている(サイクルレイトを10tとする)。図27を参
照して、外部クロックEXTCLKに応じて、内部クロ
ックCLK1が発生する。内部クロックCLK1がHレ
ベルに立上がってから所定期間経過後に、内部クロック
CLK2がHレベルに立上がる。内部クロックCLK1
がLレベルに立下がってから所定期間経過後に、内部ク
ロックCLK2がLレベルに立下がる。
【0164】チップ選択信号/CSおよびライトイネー
ブル信号/WEが、Lレベル、アウトプットイネーブル
信号/OEが、Hレベルであるとする。アドレスA0が
取込まれる。
【0165】この際、ワード線活性化信号発生回路80
は、内部クロックCLK1がHレベルに立上がると、ア
ドレスA0に対応のワード線活性化信号φWLをHレベ
ルに立上げ、内部クロックCLK2がLレベルに立下が
ると、ワード線活性化信号φWLをLレベルに立下げ
る。
【0166】すなわち、ワード線が選択駆動される期間
は、内部クロックCLK1がHレベルに立上がってから
内部クロックCLK2がLレベルに立下がるまでの期間
により決定される。なお、次の内部クロックCLK1の
立上がりでワード線活性化信号φWLを立下げた場合よ
りも、ワード線活性化信号φWLの活性期間は短い。
【0167】図28は、外部クロックEXTCLKのク
ロックサイクルが短い場合に対応している(サイクルレ
イトを2tとする)。図28を参照して、第1番目の外
部クロックEXTCLKに応じて、第1番目の内部クロ
ックCLK1が発生する。第1番目の内部クロックCL
K1がHレベルに立上がってから所定期間経過後に、第
1番目の内部クロックCLK2がHレベルに立上がり、
第1番目の内部クロックCLK1がLレベルに立下がっ
てから所定期間経過後に、第1番目の内部クロックCL
K2がLレベルに立下がる。
【0168】チップ選択信号/CSおよびライトイネー
ブル信号/WEが、Lレベル、アウトプットイネーブル
信号/OEが、Hレベルであるとする。アドレスA0が
取込まれる。
【0169】この際、ワード線活性化信号発生回路80
は、第1番目の内部クロックCLK1がHレベルに立上
がると、アドレスA0に対応するワード線活性化信号φ
WLをHレベルに立上げる。
【0170】第2番目の外部クロックEXTCLKに応
じて、第2番目の内部クロックCLK1が発生する。第
2番目の内部クロックCLK1がHレベルに立上がって
から所定期間経過後に、第2番目の内部クロックCLK
2がHレベルに立上がり、第2番目の内部クロックCL
K1がLレベルに立下がってから所定期間経過後に、第
2番目の内部クロックCLK2がLレベルに立下がる。
【0171】ワード線活性化信号発生回路80は、第2
番目の内部クロックCLK1の立上がりに応じて、ワー
ド線活性化信号φWLを立下げる。
【0172】すなわち、ワード線が選択駆動される期間
は、内部クロックCLK1が立上がってから次の内部ク
ロックCLK1が立上がるまでの期間により決定され
る。なお、第2番目の内部クロックCLK2の立下がり
でワード線活性化信号φWLを立下げた場合よりも、ワ
ード線活性化信号φWLの活性期間は短い。
【0173】ワード線活性化信号の第3の活性タイミン
グ例について説明する。ワード線活性化信号発生回路8
0は、内部クロックCLK1の立上がりでワード線活性
化信号を立上げ、内部クロックCLK2の立上がり、ま
たは内部クロックCLK1の立下がりワード線活性化信
号を立下げる。
【0174】第3のタイミング例について、図29およ
び図30を用いて説明する。図29は、外部クロックE
XTCLKのクロックサイクルが長い場合に対応してい
る(サイクルレイトを10tとする)。図29を参照し
て、外部クロックEXTCLKに応じて、内部クロック
CLK1が発生する。内部クロックCLK1がHレベル
に立上がってから所定期間経過後に、内部クロックCL
K2がHレベルに立上がる。内部クロックCLK1がL
レベルに立下がってから所定期間経過後に、内部クロッ
クCLK2がLレベルに立下がる。
【0175】チップ選択信号/CSおよびライトイネー
ブル信号/WEが、Lレベル、アウトプットイネーブル
信号/OEが、Hレベルであるとする。アドレスA0が
取込まれる。
【0176】この際、ワード線活性化信号発生回路80
は、内部クロックCLK1がHレベルに立上がると、ア
ドレスA0に対応のワード線活性化信号φWLをHレベ
ルに立上げ、内部クロックCLK2がHレベルに立上が
ると、ワード線活性化信号φWLをLレベルに立下げ
る。
【0177】すなわち、ワード線が選択駆動される期間
は、内部クロックCLK1が立上がってから内部クロッ
クCLK2が立上がるまでの期間により決定される。な
お、内部クロックCLK1の立下がりでワード線活性化
信号φWLを立下げた場合よりも、ワード線活性化信号
φWLの活性期間が短くなる。
【0178】図30は、外部クロックEXTCLKのク
ロックサイクルが短い場合に対応している(サイクルレ
イトを2tとする)。図30を参照して、第1番目の外
部クロックEXTCLKに応じて、第1番目の内部クロ
ックCLK1が発生する。第1番目の内部クロックCL
K1がHレベルに立上がってから所定期間経過後に、第
1番目の内部クロックCLK2がHレベルに立上がり、
第1番目の内部クロックCLK1がLレベルに立下がっ
てから所定期間経過後に、第1番目の内部クロックCL
K2がLレベルに立下がる。チップ選択信号/CSおよ
びライトイネーブル信号/WEが、Lレベル、アウトプ
ットイネーブル信号/OEが、Hレベルであるとする。
アドレスA0が取込まれる。
【0179】この際、ワード線活性化信号発生回路80
は、第1番目の内部クロックCLK1がHレベルに立上
がると、アドレスA0に対応するワード線活性化信号φ
WLをHレベルに立上げ、第1番目の内部クロックCL
K1の立下がり応じて、ワード線活性化信号φWLを立
下げる。
【0180】すなわち、ワード線が選択駆動される期間
は、内部クロックCLK1の活性期間により決定され
る。なお、次(第2番目)の内部クロックCLK2の立
上がりでワード線活性化信号φWLを立下げた場合より
も、ワード線活性化信号φWLの活性期間は短い。
【0181】このように、2つの内部クロックを用いる
ことにより、ワード線が選択駆動される期間を制御する
ことができる。この結果、動作時における消費電力が低
減される。
【0182】[実施の形態13]本発明の実施の形態1
3による半導体集積回路について説明する。本発明の実
施の形態13による半導体集積回路の基本構成は、本発
明の実施の形態12と同じである。本発明の実施の形態
13によるワード線活性化信号の活性タイミングについ
て説明する。
【0183】第1の活性タイミング例について、図31
を用いて説明する。図31は、外部クロックEXTCL
Kのクロックサイクルが長い場合に対応している(サイ
クルレイトを10tとする)。図31を参照して、外部
クロックEXTCLKに応じて、内部クロックCLK1
が発生する。内部クロックCLK1がHレベルに立上が
ってから所定期間経過後に、内部クロックCLK2がH
レベルに立上がる。内部クロックCLK1がLレベルに
立下がってから所定期間経過後に、内部クロックCLK
2がLレベルに立下がる。
【0184】チップ選択信号/CSおよびライトイネー
ブル信号/WEが、Lレベル、アウトプットイネーブル
信号/OEが、Hレベルであるとする。アドレスA0が
取込まれる。
【0185】この際、ワード線活性化信号発生回路80
は、内部クロックCLK2がHレベルに立上がると、ア
ドレスA0に対応のワード線活性化信号φWLをHレベ
ルに立上げ、内部クロックCLK1がLレベルに立下が
ると、ワード線活性化信号φWLをLレベルに立下げ
る。
【0186】第2の活性タイミング例について、図32
を用いて説明する。図32は、外部クロックEXTCL
Kのクロックサイクルが長い場合に対応している(サイ
クルレイトを10tとする)。図32を参照して、第1
番目の外部クロックEXTCLKに応じて、第1番目の
内部クロックCLK1が発生する。第1番目の内部クロ
ックCLK1がHレベルに立上がってから所定期間経過
後に、第1番目の内部クロックCLK2がHレベルに立
上がり、第1番目の内部クロックCLK1がLレベルに
立下がってから所定期間経過後に、第1番目の内部クロ
ックCLK2がLレベルに立下がる。
【0187】チップ選択信号/CSおよびライトイネー
ブル信号/WEが、Lレベル、アウトプットイネーブル
信号/OEが、Hレベルであるとする。アドレスA0が
取込まれる。
【0188】この際、ワード線活性化信号発生回路80
は、第1番目の内部クロックCLK2がHレベルに立上
がると、アドレスA0に対応するワード線活性化信号φ
WLをHレベルに立上げる。
【0189】第2番目の外部クロックEXTCLKに応
じて、第2番目の内部クロックCLK1が発生する。第
2番目の内部クロックCLK1がHレベルに立上がって
から所定期間経過後に、第2番目の内部クロックCLK
2がHレベルに立上がり、第2番目の内部クロックCL
K1がLレベルに立下がってから所定期間経過後に、第
2番目の内部クロックCLK2がLレベルに立下がる。
【0190】ワード線活性化信号発生回路80は、第2
番目の内部クロックCLK1の立上がりに応じて、ワー
ド線活性化信号φWLを立下げる。
【0191】すなわち、ワード線活性化信号発生回路8
0は、内部クロックCLK1を遅延した内部クロックC
LK2の立上がりでワード線活性化信号を立上げ、次の
内部クロックCLK1の立上がりでワード線活性化信号
を立下げる。
【0192】このように、2つの内部クロックを用いる
ことにより、ワード線が選択駆動される期間を制御する
ことができる。この結果、動作時における消費電力が低
減される。
【0193】[実施の形態14]本発明の実施の形態1
4による半導体集積回路について説明する。本発明の実
施の形態14による半導体集積回路では、ワード線の活
性タイミングを制御するとともに、読出動作時と書込動
作時とで、ワード線活性化信号の活性タイミングを変え
る。
【0194】本発明の実施の形態14による半導体集積
回路の全体構成について、図33を用いて説明する。図
33に示される半導体集積回路は、内部CLK信号発生
回路50、内部コントロール信号発生回路51、アドレ
スバッファ81、メモリセルアレイ53、内部コントロ
ール信号発生回路51の出力に基づき、内部クロックC
LK1を発生するCLK1発生回路91、内部コントロ
ール信号発生回路51の出力に基づき、内部クロックC
LK2を発生するCLK2発生回路92、書込動作時に
ワード線を活性化させるためのワード線活性化信号を発
生するワード線活性化信号発生回路93、読出動作時に
ワード線を活性化させるためのワード線活性化信号を発
生するワード線活性化信号発生回路94、およびデータ
入出力回路95を備える。
【0195】ワード線活性化信号発生回路93は、内部
クロックCLK1に応じて、ワード線活性化信号の活性
タイミングを決定する。ワード線活性化信号発生回路9
4は、内部クロックCLK2に応じて、ワード線活性化
信号の活性タイミングを決定する。
【0196】内部クロックCLK1と内部クロックCL
K2とは、ともに内部クロック信号発生回路50の出力
する内部クロック(または、外部クロックEXTCL
K)の立上がりタイミングを一定時間遅延させた信号で
ある。内部クロックCLK2のHレベルの期間を、内部
クロックCLK1のHレベルの期間より短く設定する。
【0197】ワード線活性化信号発生回路93は、内部
クロックCLK1の立上がりでワード線活性化信号を立
上げ、内部クロックCLK1の立下がりでワード線活性
化信号を立下げる。ワード線活性化信号発生回路94
は、内部クロックCLK2の立上がりでワード線活性化
信号を立上げ、内部クロックCLK2の立下がりでワー
ド線活性化信号を立下げる。
【0198】ワード線の活性タイミングについて、図3
4を用いて説明する。第1番目の外部クロックEXTC
LKがHレベルになると、所定時間遅延したタイミング
で、内部クロックCLK1、CLK2がHレベルに立上
がる。内部クロックCLK2の活性期間は、内部クロッ
クCLK1の活性期間より短い。
【0199】第1番目の外部クロックEXTCLKが取
込まれる時点で、チップ選択信号/CSおよびライトイ
ネーブル信号/WEが、Lレベル、アウトプットイネー
ブル信号/OEが、Hレベルであるとする。取込まれる
アドレスA0に対応するメモリセルに対して、書込動作
が実行される。
【0200】この際、ワード線活性化信号発生回路93
は、内部クロックCLK1がHレベルに立上がると、ア
ドレスA0に対応するワード線活性化信号φWL0をH
レベルに立上げ、内部クロックCLK1がLレベルに立
下がると、ワード線活性化信号φWL0をLレベルに立
下げる。
【0201】続いて、第2番目の外部クロックEXTC
LKがHレベルになると、所定時間遅延したタイミング
で、内部クロックCLK1、CLK2がHレベルに立上
がる。
【0202】第2番目の外部クロックEXTCLKが取
込まれる時点で、チップ選択信号/CSおよびライトイ
ネーブル信号/WEが、Hレベル、アウトプットイネー
ブル信号/OEが、Lレベルであるとする。取込まれる
アドレスA1に対応するメモリセルに対して、読出動作
が実行される。
【0203】この際、ワード線活性化信号発生回路94
は、内部クロックCLK2がHレベルに立上がると、ア
ドレスA1に対応するワード線活性化信号φWL1をH
レベルに立上げ、内部クロックCLK2がLレベルに立
下がると、ワード線活性化信号φWL1をLレベルに立
下げる。
【0204】このように、ワード線を内部で生成したク
ロック信号の活性期間にのみ活性化することにより、ビ
ット線から選択メモリセルへ流れるカラム電流を減らす
ことができる。また、弱いメモリセル電流で読出しを行
なう場合に比べて、書込みは短時間で終了する。そこ
で、読出時に比べて、書込時のワード線の活性期間を短
くする。これにより、書込時の消費電力をさらに低減化
することができる。
【0205】今回開示された実施の形態はすべての点で
例示であって制限的なものではないと考えられるべきで
ある。本発明の範囲は、上記した実施の形態の説明では
なくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲
と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれる
ことが意図される。
【0206】
【発明の効果】請求項1に係る半導体集積回路によれ
ば、チップ選択信号を非選択状態に切替えた後、電源電
圧を降下させることにより、同期式SRAMを極めて消
費電力の低いスタンバイ状態にすることができる。
【0207】請求項2、3に係る半導体集積回路は、請
求項1に係る半導体集積回路であって、チップ選択信号
を選択状態に切替え、電源電圧を動作電位に上げること
で動作モードに戻すことができる。
【0208】請求項4、5に係る半導体集積回路は、請
求項1に係る半導体集積回路であって、チップ選択信号
を非選択状態に切替えてから所定期間経過後にクロック
ストップし、さらに所定期間経過後に電源電圧を降下す
ることで、同期式SRAMを極めて消費電力の低いスタ
ンバイ状態にすることができる。さらに、電源電圧を上
昇させてから所定期間経過後にクロック信号を発生し、
さらに所定期間経過後にチップ選択信号を選択状態に切
替えることで、同期式SRAMを動作状態に戻すことが
できる。
【0209】請求項6、7に係る半導体集積回路は、請
求項1に係る半導体集積回路であって、チップ選択信号
を非選択状状態に切替えてから所定期間経過後に電源電
圧を降下し、さらに所定期間経過後にクロックストップ
することで、同期式SRAMを極めて消費電力の低いス
タンバイ状態にすることができる。さらに、クロック信
号を発生してから所定期間経過後に電源電圧を上昇さ
せ、さらに所定期間経過後にチップ選択信号を選択状態
に切替えることで、同期式SRAMを動作状態に戻すこ
とができる。
【0210】請求項8、9に係る半導体集積回路は、請
求項1に係る半導体集積回路であって、電源電圧を降下
を検知する回路を備え、検知結果に応じて、入力バッフ
ァを非活性にする。これにより、極めて消費電力の低い
スタンバイ状態にすることができる。
【0211】請求項10、11、15に係る半導体集積
回路システムによれば、パワーダウン時において、チッ
プ選択信号を非選択状態に切替えることで、同期式SR
AMを含むシステム全体を、極めて消費電力の低い状態
にすることができる。また、電源電圧が降下した場合
に、記憶データを保護するためにメモリチップにバック
アップ電源を供給するバックアップ回路と、電源電圧が
既定値より上昇した場合に、電源電圧を下げる安定化回
路とを配置することで、メモリチップを保護することが
できる。
【0212】請求項12に係る半導体集積回路システム
は、請求項11に係る半導体集積回路システムであっ
て、パワーダウン時において、クロックストップを行な
うことにより、同期式SRAMを含むシステム全体を、
極めて消費電力の低い状態にすることができる。
【0213】請求項13に係る半導体集積回路システム
は、請求項11に係る半導体集積回路システムであっ
て、電源電圧が急激に降下してから、パワーダウン・セ
ットアップ・タイム経過後にチップ選択信号を非選択状
態にすることができる。
【0214】請求項14に係る半導体集積回路システム
は、請求項11に係る半導体集積回路システムであっ
て、電源電圧が急激に降下してから、パワーダウン・セ
ットアップ・タイム経過後にチップ選択信号を非選択状
態にし、クロックストップを行なうことができる。
【0215】請求項16に係る半導体集積回路システム
は、請求項11に係る半導体集積回路システムであっ
て、パワーダウンモードでは、クロックストップを行な
う。これにより、同期式SRAMを、極めて消費電力の
低い状態にすることができる。
【0216】請求項17に係る半導体集積回路システム
は、請求項11に係る半導体集積回路システムであっ
て、パワーダウンモードでは、スヌーズモード信号を活
性状態にする。これにより、同期式SRAMを、極めて
消費電力の低い状態にすることができる。
【0217】請求項18〜20に係る半導体集積回路に
よれば、ビット線とセンスアンプとを接続するトランス
ファーゲートから出力バッファまでの回路で、レジスタ
を構成する。これにより、内部読出しマージンを確保す
ることができる。また、クロック信号でレジスタを制御
することにより、センスアンプとして、消費電流の少な
いラッチ型を使用することが可能になる。また、デバイ
ス設計が容易になる。
【0218】請求項21に係る半導体集積回路によれ
ば、外部クロックに同期した2つの内部クロックの組合
わせに応じて、ワード線の活性期間を制御する。これに
より、動作時における消費電力を低減化させることがで
きる。
【0219】請求項22〜25に係る半導体集積回路
は、請求項21に係る半導体集積回路であって、第1の
内部クロックの立上がりエッジでワード線活性化信号を
活性状態にし、第1の内部クロックまたは第2の内部ク
ロックのエッジに応じて非活性状態にすることができ
る。
【0220】請求項26〜28に係る半導体集積回路
は、請求項21に係る半導体集積回路であって、第2の
内部クロックの立上がりエッジでワード線活性化信号を
活性状態にし、第1の内部クロックのエッジに応じて非
活性状態にすることができる。
【0221】請求項29〜30に係る半導体集積回路
は、請求項21に係る半導体集積回路であって、特に、
書込動作の対象となるワード線の活性期間を短くするこ
とができる。これにより、書込動作時における消費電力
を低減化することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の実施の形態1による半導体集積回路
の構成の概要を示す図である。
【図2】 同期式SRAM1の一例を示すブロック図で
ある。
【図3】 本発明の実施の形態1による同期式SRAM
1のパワーダウンモード/動作モードについて説明する
ためのタイミングチャートである。
【図4】 (a)、(b)は、本発明の実施の形態2に
よる同期式SRAMに含まれる入力バッファの構成の一
例を示す図である。
【図5】 本発明の実施の形態2による電源電圧検知回
路15の構成の一例を示す回路図である。
【図6】 本発明の実施の形態2による同期式SRAM
のパワーダウンモード/動作モードについて説明するた
めのタイミングチャートである。
【図7】 本発明の実施の形態3による半導体集積回路
の構成の概要を示す図である。
【図8】 本発明の実施の形態3による同期式SRAM
のパワーダウンモード/動作モードについて説明するた
めのタイミングチャートである。
【図9】 本発明の実施の形態3による同期式SRAM
のパワーダウンモード/動作モードについて説明するた
めのタイミングチャートである。
【図10】 本発明の実施の形態3による同期式SRA
M1に含まれる入力回路の一例を示す回路図である。
【図11】 本発明の実施の形態4による同期式SRA
Mのパワーダウンモード/動作モードについて説明する
ためのタイミングチャートである。
【図12】 本発明の実施の形態4による同期式SRA
Mのパワーダウンモード/動作モードについて説明する
ためのタイミングチャートである。
【図13】 本発明の実施の形態5による半導体集積回
路システムを示す図である。
【図14】 本発明の実施の形態6による半導体集積回
路システムを示す図である。
【図15】 本発明の実施の形態7による半導体集積回
路システムを示す図である。
【図16】 本発明の実施の形態8による半導体集積回
路システムを示す図である。
【図17】 本発明の実施の形態9による半導体集積回
路システムを示す図である。
【図18】 本発明の実施の形態10による半導体集積
回路システムを示す図である。
【図19】 本発明の実施の形態11による半導体集積
回路の全体構成を示す図である。
【図20】 本発明の実施の形態11による半導体集積
回路の要部の構成の一例を示す回路図である。
【図21】 図20に示す回路構成における動作タイミ
ングを示すタイミングチャートである。
【図22】 本発明の実施の形態11による半導体集積
回路の要部の構成の一例を示す回路図である。
【図23】 図22に示す回路構成における動作タイミ
ングを示すタイミングチャートである。
【図24】 本発明の実施の形態12による半導体集積
回路の全体構成を示す図である。
【図25】 本発明の実施の形態12によるワード線活
性化信号の第1の活性タイミング例について説明するた
めのタイミングチャートである。
【図26】 本発明の実施の形態12によるワード線活
性化信号の第1の活性タイミング例について説明するた
めのタイミングチャートである。
【図27】 本発明の実施の形態12によるワード線活
性化信号の第2の活性タイミング例について説明するた
めのタイミングチャートである。
【図28】 本発明の実施の形態12によるワード線活
性化信号の第2の活性タイミング例について説明するた
めのタイミングチャートである。
【図29】 本発明の実施の形態12によるワード線活
性化信号の第3の活性タイミング例について説明するた
めのタイミングチャートである。
【図30】 本発明の実施の形態12によるワード線活
性化信号の第3の活性タイミング例について説明するた
めのタイミングチャートである。
【図31】 本発明の実施の形態13によるワード線活
性化信号の第1の活性タイミング例について説明するた
めのタイミングチャートである。
【図32】 本発明の実施の形態13によるワード線活
性化信号の第2の活性タイミング例について説明するた
めのタイミングチャートである。
【図33】 本発明の実施の形態14による半導体集積
回路の全体構成を示す図である。
【図34】 本発明の実施の形態14によるワード線活
性化信号の活性タイミング例について説明するためのタ
イミングチャートである。
【図35】 従来の非同期式SRAMにおけるデータ保
持モードについて説明するためのタイミングチャートで
ある。
【図36】 (a)、(b)は、非同期式SRAMに含
まれる入力回路の一例を示す図である。
【図37】 従来の同期式SRAMにおけるスヌーズモ
ードについて説明するためのタイミングチャートであ
る。
【図38】 (a)、(b)は、同期式SRAMに含ま
れるスヌーズモード機能を有する入力回路の一例を示す
図である。
【図39】 従来の同期式SDRAMのパワーダウンモ
ードについて説明するためのタイミングチャートであ
る。
【符号の説明】
1 同期式SRAM、2A,2B 信号生成回路、3
システム電源線、4電圧設定回路、5A〜5H コント
ローラ、10A,10B 入力バッファ、11 内部回
路、12 出力回路、16 設定電位検知部、17 差
動部、18参照電位発生部、20 入力回路、30A〜
30F コントローラ、31 安定化回路、32 バッ
クアップ回路、50,100 内部CLK信号発生回
路、51 内部コントロール信号発生回路、52,10
3 アドレスレジスタ、53,104 メモリセルアレ
イ、54 カラム選択回路、55 出力バッファ、56
データ入力バッファ、57 データレジスタ、60,6
9,78 トランファゲート、66,72,75,79
ラッチ回路、80,93,94 ワード線活性化信号
発生回路、81 アドレスバッファ、82 遅延回路、
91 CLK1発生回路、92 CLK2発生回路。

Claims (30)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 チップ選択信号に応じて選択状態にな
    り、クロック信号に同期して動作するスタティック型半
    導体記憶装置と、 前記スタティック型半導体記憶装置の動作を制御するた
    めのコントローラとを備え、 前記コントローラは、 前記チップ選択信号を非選択状態に切替えた後、前記ス
    タティック型半導体記憶装置に供給する電源電圧を動作
    電源電位からスタンバイ電位に降下させることにより前
    記スタティック型半導体記憶装置をパワーダウンモード
    に切替える、半導体集積回路。
  2. 【請求項2】 前記コントローラは、 前記パワーダウンモードに切替える場合には、前記チッ
    プ選択信号を非選択状態に切替えてから第1所定期間経
    過後に、前記電源電圧を前記スタンバイ電位に降下さ
    せ、前記パワーダウンモードから動作モードに切替える
    場合には、前記電源電圧を前記動作電位に上昇させてか
    ら第2所定期間経過後に、前記チップ選択信号を選択状
    態に切替える、請求項1に記載の半導体集積回路。
  3. 【請求項3】 前記コントローラは、 前記パワーダウンモードに切替える場合には、前記スタ
    ティック型半導体記憶装置に供給される制御信号の変化
    を停止させる、請求項2に記載の半導体集積回路。
  4. 【請求項4】 前記コントローラは、 前記パワーダウンモードに切替える場合には、前記チッ
    プ選択信号を非選択状態に切替えてから第1所定期間経
    過後に前記クロック信号を所定レベルに固定し、さらに
    第2所定期間経過後に前記電源電圧を前記スタンバイ電
    位に降下させる、請求項1に記載の半導体集積回路。
  5. 【請求項5】 前記コントローラは、 前記パワーダウンモードから動作モードに切替える場合
    には、前記電源電圧を前記動作電位に上昇させてから第
    3所定期間経過後に前記クロック信号を発生し、さらに
    第4所定期間経過後に前記チップ選択信号を選択状態に
    切替える、請求項4に記載の半導体集積回路。
  6. 【請求項6】 前記コントローラは、 前記パワーダウンモードに切替える場合には、前記チッ
    プ選択信号を非選択状態に切替えてから第1所定期間経
    過後に前記電源電圧を前記スタンバイ電位に降下させ、
    さらに第2所定期間経過後に前記クロック信号を所定レ
    ベルに固定する、請求項1に記載の半導体集積回路。
  7. 【請求項7】 前記コントローラは、 前記パワーダウンモードから動作モードに切替える場合
    には、前記クロック信号を発生し、第3所定期間経過後
    に前記電源電圧を前記動作電位に上昇させ、さらに第4
    所定期間経過後に前記チップ選択信号を選択状態に切替
    える、請求項6に記載の半導体集積回路。
  8. 【請求項8】 前記電源電圧が検知レベルより降下した
    か否かを検知する検知回路をさらに備え、 前記スタティック型半導体記憶装置は、 入力信号を取込む入力バッファを含み、 前記入力バッファは、 前記検知回路の検知結果に基づき、非活性になる、請求
    項1に記載の半導体集積回路。
  9. 【請求項9】 前記検知回路は、 参照電位をゲートに受け、ソースノードが前記電源電圧
    を受ける第1のPMOSトランジスタと、前記第1のP
    MOSトランジスタのドレインノードと接地電位との間
    に接続されるダイオード接続されるNMOSトランジス
    タとを含む設定電位検知回路と、 ソースノードが前記電源電圧を受け、ドレインノードと
    ゲートとが接続される第2のPMOSトランジスタと、
    前記第2のPMOSトランジスタのドレインノードと接
    地電位との間に並列に接続される容量素子および抵抗素
    子とを含む参照電位発生回路と、 前記第1のPMOSトランジスタのドレインノードの信
    号と前記第2のPMOSトランジスタのドレインノード
    の信号とに基づき、前記電源電圧が、前記NMOSトラ
    ンジスタのしきい値と前記第2のPMOSトランジスタ
    のしきい値とを合計した値より降下したか否かを示す信
    号を出力する差動比較回路とを含む、請求項8に記載の
    半導体集積回路。
  10. 【請求項10】 チップ選択信号に応じて選択状態にな
    り、クロック信号に同期して動作するスタティック型半
    導体記憶装置と、 前記スタティック型半導体記憶装置に供給される電源電
    圧が降下するに従い、前記スタティック型半導体記憶装
    置にバックアップ電源を供給するバックアップ回路と、 前記電源電圧が所定値より上昇した場合に、前記電源電
    圧を下げるための安定化回路と、 前記電源電圧が急激に降下したことを検知して、前記チ
    ップ選択信号を非選択状態に切替えるバックアップコン
    トローラと、 前記スタティック型半導体記憶装置をパワーダウンモー
    ド/動作モードに切替えるためのコントローラとを備え
    る、半導体集積回路システム。
  11. 【請求項11】 前記コントローラは、 前記パワーダウンモードに切替えるときは、前記チップ
    選択信号を非選択状態に切替える、請求項10に記載の
    半導体集積回路システム。
  12. 【請求項12】 前記バックアップコントローラは、 前記電源電圧が急激に降下したことを検知すると、さら
    に前記クロック信号を所定レベルに固定する、請求項1
    1に記載の半導体集積回路システム。
  13. 【請求項13】 前記バックアップコントローラは、 前記電源電圧が急激に降下したことを検出する検出回路
    と、 前記検出回路の出力に応じて、制御パルス信号を発生す
    るパルス信号発生回路と、 前記制御パルス信号に応じて、前記電源電圧が降下して
    から所定期間経過後に、前記チップ選択信号を非選択状
    態に切替える回路とを含む、請求項11に記載の半導体
    集積回路システム。
  14. 【請求項14】 前記バックアップコントローラは、 前記電源電圧が急激に降下したことを検出する検出回路
    と、 前記検出回路の出力に応じて、制御パルス信号を発生す
    るパルス信号発生回路と、 前記制御パルス信号に応じて、前記電源電圧が降下して
    から所定期間経過後に、前記チップ選択信号を非選択状
    態に切替え、前記クロック信号を前記所定レベルに固定
    する回路とを含む、請求項11に記載の半導体集積回路
    システム。
  15. 【請求項15】 前記電源電圧を供給するための第1電
    源供給ノードと、 前記スタティック型半導体記憶装置と電気的に接続され
    る第2電源供給ノードとをさらに備え、 前記バックアップコントローラは、 前記第1電源供給ノードの電圧降下を検出する検出回路
    と、 前記検出回路の検出結果に応じて前記チップ選択信号を
    非選択状態にする回路とを含み、 前記バックアップ回路は、 電源供給回路と、 前記電源電圧が降下するに従いオンし、前記電源供給回
    路と前記第2電源供給ノードとを電気的に接続する第1
    のツェナーダイオードとを含み、 前記安定化回路は、 前記第1電源供給ノードと前記第2電源供給ノードとの
    間に接続される第1のバイポーラトランジスタと、 前記検出回路の結果に応じて、オンする第2のバイポー
    ラトランジスタと、 前記第1のバイポーラトランジスタのベースと、前記第
    2のバイポーラトランジスタのコレクタとの間に接続さ
    れる抵抗素子と、 前記第2のバイポーラトランジスタのエミッタと接地電
    源との間に接続される第2のツェナーダイオードとを含
    む、請求項10に記載の半導体集積回路システム。
  16. 【請求項16】 前記コントローラは、 前記パワーダウンモードに切替えるときは、前記クロッ
    ク信号を所定レベルに固定させる、請求項11に記載の
    半導体集積回路システム。
  17. 【請求項17】 前記コントローラは、 前記パワーダウンモードに切替えるときは、前記スタテ
    ィック型半導体記憶装置をスヌーズモードにするための
    スヌーズモード信号を活性状態に切替える、請求項11
    に記載の半導体集積回路システム。
  18. 【請求項18】 外部クロックを受けて内部クロックを
    発生する内部クロック発生回路と、 行列状に配置されるメモリセルと、行に対応する複数の
    ワード線と、列に対応する複数のビット線対とを含むメ
    モリセルアレイと、 外部アドレスを取込み、選択されるビット線対を指定す
    るカラムアドレスを出力するアドレスバッファと、 前記メモリセルアレイのデータを外部に出力するための
    出力バッファと、 前記複数のビット線対に対応して設けられる複数の第1
    のトランスファゲートと、 前記複数のビット線対に対応して設けられる複数のセン
    スアンプと、 前記複数のセンスアンプのそれぞれに対応して設けられ
    る複数の第1のラッチ回路と、 前記複数の第1のラッチ回路のそれぞれに対応して設け
    られる複数の第2のトランスファゲートと、 前記複数の第2のトランスファゲートのそれぞれと前記
    出力バッファとの間に設けられる複数の第2のラッチ回
    路とを備え、 前記複数の第1のトランスファゲートのそれぞれは、 対応するカラムアドレスと前記内部クロックとの論理積
    により得られる信号に基づき、対応するビット線対と対
    応するセンスアンプとを電気的に接続し、 前記複数の第2のトランスファゲートのそれぞれは、 前記内部クロックを反転した信号に基づき、対応する第
    1のラッチ回路と対応する第2のラッチ回路とを電気的
    に接続する、半導体集積回路。
  19. 【請求項19】 前記複数の第2のラッチ回路のそれぞ
    れに対応して設けられる複数の第3のトランスファゲー
    トと、 前記複数の第3のトランスファゲートのそれぞれと前記
    出力バッファとの間に設けられる複数の第3のラッチ回
    路とをさらに備え、 前記複数の第3のトランスファゲートのそれぞれは、 前記内部クロックと同相の信号に基づき、対応する第2
    のラッチ回路と対応する第3のラッチ回路とを電気的に
    接続する、請求項18に記載の半導体集積回路。
  20. 【請求項20】 前記複数のセンスアンプのそれぞれ
    は、 電源電圧を受けるノードと、対応するビット線対の一方
    に電気的に接続される第1ノードとの間に接続され、ゲ
    ートが対応するビット線対の他方に電気的に接続される
    第2ノードとの間に接続される第1トランジスタと、 電源電圧を受けるノードと、前記第2ノードとの間に接
    続され、ゲートが前記第1ノードに接続される第2トラ
    ンジスタと、 一方の導通端子が前記第1ノードに接続され、ゲートが
    前記第2ノードに接続される第3トランジスタと、 一方の導通端子が前記第2ノードに接続され、ゲートが
    前記第1ノードに接続される第4トランジスタと、 接地電源と、前記第3トランジスタの他方の導通端子お
    よび前記第4トランジスタの他方の導通端子との間に接
    続され、ゲートに前記対応するカラムアドレスと前記内
    部クロックとの論理積により得られる信号を反転した信
    号を受ける第5トランジスタとを含む、請求項19に記
    載の半導体集積回路。
  21. 【請求項21】 外部クロックに同期した第1の内部ク
    ロックと、前記第1の内部クロックを遅延した第2の内
    部クロックとを発生する発生回路と、 行列状に配置されるメモリセルと、行に対応する複数の
    ワード線と、列に対応する複数のビット線対とを含むメ
    モリセルアレイと、 選択されるワード線に供給するワード線活性化信号を活
    性状態にするワード線活性化信号発生回路とを備え、 前記ワード線活性化信号発生回路は、 前記第1の内部クロックのエッジおよび前記第2の内部
    クロックのエッジに応じて、前記ワード線活性化信号の
    活性期間を決定する、半導体集積回路。
  22. 【請求項22】 前記ワード線活性化信号発生回路は、 前記第1の内部クロックの立上がりエッジで、前記ワー
    ド線活性化信号を活性状態にする、請求項21に記載の
    半導体集積回路。
  23. 【請求項23】 前記ワード線活性化信号発生回路は、 前記第2の内部クロックの立上がりエッジ、または前記
    第1の内部クロックの次の立上がりエッジで、前記ワー
    ド線活性化信号を非活性状態にする、請求項22に記載
    の半導体集積回路。
  24. 【請求項24】 前記ワード線活性化信号発生回路は、 前記第2の内部クロックの立下がりエッジ、または前記
    第1の内部クロックの次の立上がりエッジで、前記ワー
    ド線活性化信号を非活性状態にする、請求項22に記載
    の半導体集積回路。
  25. 【請求項25】 前記ワード線活性化信号発生回路は、 前記第2の内部クロックの立上がりエッジ、または前記
    第1の内部クロックの立下がりエッジで、前記ワード線
    活性化信号を非活性状態にする、請求項22に記載の半
    導体集積回路。
  26. 【請求項26】 前記ワード線活性化信号発生回路は、 前記第2の内部クロックの立上がりエッジで、前記ワー
    ド線活性化信号を活性状態にする、請求項21に記載の
    半導体集積回路。
  27. 【請求項27】 前記ワード線活性化信号発生回路は、 前記第1の内部クロックの立下がりエッジで、前記ワー
    ド線活性化信号を非活性状態にする、請求項26に記載
    の半導体集積回路。
  28. 【請求項28】 前記ワード線活性化信号発生回路は、 前記第1の内部クロックの次の立上がりエッジで、前記
    ワード線活性化信号を非活性状態にする、請求項26に
    記載の半導体集積回路。
  29. 【請求項29】 前記ワード線活性化信号発生回路は、 前記メモリセルアレイの書込動作の対象となるワード線
    に供給される第1のワード線活性化信号を活性状態にす
    る第1信号発生回路と、 前記メモリセルアレイの読出動作の対象となるワード線
    に供給される第2のワード線活性化信号を活性状態にす
    る第2信号発生回路とを含み、 前記第1のワード線活性化信号の活性期間は、前記第2
    のワード線活性化信号の活性期間よりも短い、請求項2
    1に記載の半導体集積回路。
  30. 【請求項30】 前記第2の内部クロックの活性期間
    は、前記第1の内部クロックの活性期間より短く設定さ
    れ、 前記第1信号発生回路は、前記第1の内部クロックがH
    レベルの期間を、前記第1のワード線活性化信号の活性
    期間とし、 前記第2信号発生回路は、前記第2の内部クロックがH
    レベルの期間を、前記第2のワード線活性化信号の活性
    期間とする、請求項29に記載の半導体集積回路。
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