JP2002050200A - Semiconductor device - Google Patents

Semiconductor device

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JP2002050200A
JP2002050200A JP2000233867A JP2000233867A JP2002050200A JP 2002050200 A JP2002050200 A JP 2002050200A JP 2000233867 A JP2000233867 A JP 2000233867A JP 2000233867 A JP2000233867 A JP 2000233867A JP 2002050200 A JP2002050200 A JP 2002050200A
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JP
Japan
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flip
circuit
semiconductor device
output
reset
Prior art date
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Withdrawn
Application number
JP2000233867A
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Japanese (ja)
Inventor
Yuji Yokoyama
勇治 横山
Hiroshi Akasaki
博 赤崎
Shuichi Miyaoka
修一 宮岡
Michiaki Nakayama
道明 中山
Shoji Kume
正二 久米
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Hitachi Ltd
Hitachi Solutions Technology Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
Hitachi ULSI Systems Co Ltd
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a semiconductor device in which malfunction can be prevented when a power source is applied. SOLUTION: This device is a logic-containing DRAM/LSI, constituted of a DRAM-MACRO 1, a logic circuit 2 provided at an input side of this DRAM- MACRO 1, a logic circuit 3 provided at an output side of the DRAM-MACRO 1, or the like, flip-flop circuits 4, 5 which latch a signal, have input terminals of a reset signal RESET, and provide a reset function are connected to an input stage and an output stage of the DRAM-MACRO 1, when a power source is applied, an output of a flip-flop circuit 6 of the logic circuit 2 is unstable, even when an input of an unstable level is inputted to the DRAM-MACRO 1, output of the flip-flop circuits of the DRAM-MACRO 1 are fixed by controlling the reset signal RESET.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、半導体装置の技術
に関し、特にロジック混載DRAMなどのLSIにおけ
る電源投入時の誤動作防止対策として好適な半導体装置
に適用して有効な技術に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a technology of a semiconductor device, and more particularly to a technology effective when applied to a semiconductor device suitable as a countermeasure for preventing malfunction at power-on in an LSI such as a logic embedded DRAM.

【0002】[0002]

【従来の技術】たとえば、本発明者が検討した技術とし
て、DRAMなどのLSIにおいては、外部装置からの
より速いスピードの要求などに対応するために、DRA
Mとロジック回路を搭載したロジック混載DRAM・L
SIが用いられてきている。このロジック混載DRAM
・LSIは、外部から制御するDRAM・LSIに比べ
て、スピードが向上できる上に、ビット数が大きくでき
ることから、データ転送率も大幅に向上させることがで
きる。
2. Description of the Related Art For example, as a technique studied by the present inventor, in an LSI such as a DRAM, a DRA is required to respond to a request for a higher speed from an external device.
Logic embedded DRAM / L with M and logic circuit
SI has been used. This logic embedded DRAM
The speed of the LSI can be improved and the number of bits can be increased as compared with a DRAM / LSI controlled from the outside, so that the data transfer rate can be greatly improved.

【0003】なお、このようなロジック混載DRAM・
LSIに関する技術としては、たとえば平成10年1月
1日、工業調査会発行の「電子材料」P39〜P43に
記載される技術などが挙げられる。
It should be noted that such a logic-embedded DRAM.
Examples of the technology relating to LSI include the technology described in “Electronic Materials” P39 to P43 issued by the Industrial Research Council on January 1, 1998.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】ところで、前記のよう
なロジック混載DRAM・LSIの技術について、本発
明者が検討した結果、以下のようなことが明らかとなっ
た。たとえば、ロジック混載DRAM・LSIは、図1
5に一例を示すように、DRAMマクロ1と、この入力
側および出力側のロジック回路2,3などから構成さ
れ、これらのDRAMマクロ1やロジック回路2,3の
入力段および出力段にはフリップフロップ回路31が設
けられている。
The inventors of the present invention have studied the technology of the DRAM / LSI with embedded logic as described above, and have found the following. For example, a DRAM / LSI with embedded logic is shown in FIG.
As shown in FIG. 5, the DRAM macro 1 includes logic circuits 2 and 3 on the input side and output side, and the input and output stages of the DRAM macro 1 and the logic circuits 2 and 3 have flip-flops. A loop circuit 31 is provided.

【0005】このようなロジック混載DRAM・LSI
では、電源投入時、図16および図17に示すように、
電源電位VDDに達するまでの間、ロジック回路2のフ
リップフロップ回路31の出力は不定であるので、DR
AMマクロ1への入力も不定レベルが入力され、このよ
うな場合、DRAMマクロ1は異常動作となり、ラッチ
アップなどの誤動作を引き起こす可能性がある。特に、
DRAM・LSIに比べて、ビット数を大きくすること
に起因してフリップフロップ回路の数が増加しているた
め、フリップフロップ回路のリセット機能が大きな要因
を持つことが考えられる。
[0005] Such a logic-mixed DRAM / LSI
Then, when the power is turned on, as shown in FIGS. 16 and 17,
Until the power supply potential VDD is reached, the output of the flip-flop circuit 31 of the logic circuit 2 is indeterminate.
An undefined level is also input to the AM macro 1, and in such a case, the DRAM macro 1 operates abnormally and may cause a malfunction such as latch-up. In particular,
Since the number of flip-flop circuits is increased due to an increase in the number of bits as compared with a DRAM / LSI, the reset function of the flip-flop circuit may have a large factor.

【0006】そこで、本発明の目的は、ロジック混載D
RAM・LSIにおいて、このLSIへの電源投入時に
おける誤動作を防止することができる半導体装置を提供
するものである。
Therefore, an object of the present invention is to provide a logic embedded D
An object of the present invention is to provide a semiconductor device capable of preventing a malfunction in a RAM / LSI when power is supplied to the LSI.

【0007】本発明の前記ならびにその他の目的と新規
な特徴は、本明細書の記述および添付図面から明らかに
なるであろう。
[0007] The above and other objects and novel features of the present invention will become apparent from the description of the present specification and the accompanying drawings.

【0008】[0008]

【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、
次のとおりである。
SUMMARY OF THE INVENTION Among the inventions disclosed in the present application, the outline of a representative one will be briefly described.
It is as follows.

【0009】すなわち、本発明による半導体装置は、論
理回路と、記憶回路とを混載した半導体装置に適用さ
れ、記憶回路の入力段および出力段に、リセット信号の
入力端子を持つリセット機能付きフリップフロップ回路
を設け、電源投入時にリセット信号を制御してリセット
機能付きフリップフロップ回路の出力を固定化するもの
である。
That is, the semiconductor device according to the present invention is applied to a semiconductor device in which a logic circuit and a storage circuit are mixed, and a flip-flop with a reset function having a reset signal input terminal at an input stage and an output stage of the storage circuit. A circuit is provided to control the reset signal when the power is turned on to fix the output of the flip-flop circuit with a reset function.

【0010】この構成において、前記リセット機能付き
フリップフロップ回路は、診断用データの入出力端子を
持ち、スキャン方式による診断機能をさらに有している
ものである。
In this configuration, the flip-flop circuit with a reset function has an input / output terminal for diagnostic data and further has a diagnostic function by a scan method.

【0011】また、前記リセット信号は、外部から供給
したり、またはデータ入力端子を開放した複数のフリッ
プフロップ回路と、複数のフリップフロップ回路の出力
を論理積演算する論理積ゲート回路とを有する信号発生
回路の出力信号として生成したり、あるいは電源電位と
接地電位間に直列接続されたダイオードおよび抵抗と、
ダイオードと抵抗との接続ノードに接続されたインバー
タとを有する信号発生回路の出力信号として生成するよ
うにしたものである。
The reset signal is a signal having a plurality of flip-flop circuits which are supplied from the outside or whose data input terminals are open, and an AND gate circuit which performs an AND operation on outputs of the plurality of flip-flop circuits. A diode and a resistor that are generated as an output signal of a generating circuit or are connected in series between a power supply potential and a ground potential;
This is generated as an output signal of a signal generation circuit having an inverter connected to a connection node between a diode and a resistor.

【0012】よって、前記半導体装置によれば、電源投
入時、論理回路部のフリップフロップ回路の出力が不定
となり、記憶回路への入力も不定レベルが入力される
が、記憶回路のフリップフロップ回路にリセット機能付
きフリップフロップ回路を使い、記憶回路のフリップフ
ロップ回路の出力を固定化させることによって、電源投
入時の異常動作を防止することができる。
Therefore, according to the semiconductor device, when the power is turned on, the output of the flip-flop circuit of the logic circuit portion is undefined, and the input to the storage circuit is also input at an undefined level. By using a flip-flop circuit with a reset function and fixing the output of the flip-flop circuit of the memory circuit, abnormal operation at power-on can be prevented.

【0013】[0013]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて詳細に説明する。図1は本発明の一実施の形
態の半導体装置を示す概略構成図、図2は本実施の形態
の半導体装置を示す概略配置図、図3および図4はリセ
ット信号の供給系統を示す概略配置図、図5はDRAM
マクロを示す構成図、図6〜図9はフリップフロップ回
路を示す説明図、図10〜図12はリセット信号発生回
路を示す説明図、図13および図14はリセット信号発
生回路の変形例を示す説明図である。
Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing a semiconductor device according to one embodiment of the present invention, FIG. 2 is a schematic layout diagram showing a semiconductor device according to this embodiment, and FIGS. 3 and 4 are schematic layouts showing a reset signal supply system. Figure 5 is a DRAM
6 to 9 are explanatory diagrams showing flip-flop circuits, FIGS. 10 to 12 are explanatory diagrams showing a reset signal generating circuit, and FIGS. 13 and 14 show modified examples of the reset signal generating circuit. FIG.

【0014】まず、図1により、本実施の形態の半導体
装置の構成の一例を説明する。本実施の形態の半導体装
置は、たとえばロジック混載DRAM・LSIとされ、
DRAMマクロ1と、このDRAMマクロ1の入力側に
設けられたロジック回路2と、DRAMマクロ1の出力
側に設けられたロジック回路3などから構成され、これ
らの回路は公知の半導体製造技術により単結晶シリコン
のような1つの半導体基板上に形成されている。
First, an example of the configuration of the semiconductor device of the present embodiment will be described with reference to FIG. The semiconductor device of the present embodiment is, for example, a logic-mixed DRAM / LSI,
It comprises a DRAM macro 1, a logic circuit 2 provided on the input side of the DRAM macro 1, a logic circuit 3 provided on the output side of the DRAM macro 1, and the like. It is formed on one semiconductor substrate such as crystalline silicon.

【0015】DRAMマクロ1は、データを記憶する記
憶回路からなり、たとえばクロック信号に同期して動作
し、ロウアドレスストローブ信号、カラムアドレススト
ローブ信号などの制御に基づいて、ロウアドレス信号、
カラムアドレス信号などにより選択されたメモリセルに
対してデータの書き込み/読み出し動作が可能な構成と
なっている。このDRAMマクロ1には、入力段および
出力段に信号をラッチするフリップフロップ回路4,5
が設けられている。このフリップフロップ回路4,5
は、リセット信号RESETの入力端子を持ち、電源投
入時にリセット信号RESETを制御して出力を固定化
するリセット機能を備えている。さらに、このフリップ
フロップ回路4,5は、診断用データの入出力端子を持
ち、スキャン方式による診断機能も備えている。
The DRAM macro 1 is composed of a storage circuit for storing data, operates in synchronization with, for example, a clock signal, and controls a row address signal, a row address signal and a column address strobe signal based on control of a row address strobe signal and a column address strobe signal.
Data writing / reading operation can be performed on a memory cell selected by a column address signal or the like. The DRAM macro 1 has flip-flop circuits 4, 5 for latching signals at an input stage and an output stage.
Is provided. The flip-flop circuits 4, 5
Has an input terminal for a reset signal RESET, and has a reset function of fixing the output by controlling the reset signal RESET when the power is turned on. Further, the flip-flop circuits 4 and 5 have input / output terminals for diagnostic data, and also have a diagnostic function by a scan method.

【0016】ロジック回路2,3は、DRAMマクロ1
の入力/出力を制御する論理回路からなり、たとえばク
ロック信号に同期して動作し、ロウアドレスストローブ
信号、カラムアドレスストローブ信号、ロウアドレス信
号、カラムアドレス信号などを生成してDRAMマクロ
1に対して出力するとともに、DRAMマクロ1から出
力された信号を外部に出力するように制御可能な構成と
なっている。このロジック回路2,3には、入力側のロ
ジック回路2の出力段に信号をラッチするフリップフロ
ップ回路6が設けられ、また出力側のロジック回路3の
入力段に信号をラッチするフリップフロップ回路7が設
けられている。
The logic circuits 2 and 3 include a DRAM macro 1
, For example, operates in synchronization with a clock signal to generate a row address strobe signal, a column address strobe signal, a row address signal, a column address signal, etc. In addition to the output, the signal output from the DRAM macro 1 can be controlled to be output to the outside. Each of the logic circuits 2 and 3 is provided with a flip-flop circuit 6 for latching a signal at an output stage of the logic circuit 2 on the input side, and a flip-flop circuit 7 for latching a signal at an input stage of the logic circuit 3 on the output side. Is provided.

【0017】以上のように構成されるロジック混載DR
AM・LSIは、たとえば図2に示すようなチップ上の
配置となっている。すなわち、長方形からなるチップ上
に、長辺方向に沿って両側に4個ずつ、8個のDRAM
マクロ(0〜7)1がそれぞれ独立して動作可能に配置
される領域が設けられ、この中央部にロジック回路2,
3が配置される領域が設けられている。そして、各DR
AMマクロ1に対してリセット信号RESETが分配さ
れる。このリセット信号RESETは、たとえばユーザ
の使用形態などに応じて、図3に示すようにLSIピン
8を通じて外部から供給する場合、図4に示すように内
蔵するリセット信号信号発生回路9で発生する場合など
が考えられる。
Logic mixed DR configured as described above
The AM LSI is arranged on a chip as shown in FIG. 2, for example. That is, eight DRAMs, four on each side along the long side direction, on a rectangular chip
A region is provided in which macros (0 to 7) 1 are operably operated independently of each other.
3 is provided. And each DR
A reset signal RESET is distributed to the AM macro 1. This reset signal RESET is supplied externally through an LSI pin 8 as shown in FIG. 3 or generated by a built-in reset signal signal generating circuit 9 as shown in FIG. And so on.

【0018】次に、図5により、DRAMマクロ1の構
成を詳細に説明する。DRAMマクロ1は、DRAMア
レイ11、メインアンプ12、ライトアンプ13、ロウ
デコーダ14、カラムデコーダ15、制御回路16、D
FT回路17、マクセルデコーダ18、クロックジェネ
レータ19、電源ジェネレータ20や、複数のラッチ回
路、ゲート回路などとともに、前述した複数のフリップ
フロップ回路4,5などから構成されている。このフリ
ップフロップ回路4,5には、ラッチ機能と診断機能を
備えたフリップフロップ回路21、さらにリセット機能
を備えたフリップフロップ回路22、さらにテスト機能
を備えたフリップフロップ回路23がある。
Next, the configuration of the DRAM macro 1 will be described in detail with reference to FIG. The DRAM macro 1 includes a DRAM array 11, a main amplifier 12, a write amplifier 13, a row decoder 14, a column decoder 15, a control circuit 16,
It comprises an FT circuit 17, a Maxell decoder 18, a clock generator 19, a power supply generator 20, a plurality of latch circuits, gate circuits, and the like, as well as a plurality of flip-flop circuits 4 and 5 described above. The flip-flop circuits 4 and 5 include a flip-flop circuit 21 having a latch function and a diagnostic function, a flip-flop circuit 22 having a reset function, and a flip-flop circuit 23 having a test function.

【0019】このDRAMマクロ1には、データの書き
込み/読み出し動作に必要な、クロック信号CLK−
N、ロウアドレスストローブ信号RAS−N、カラムア
ドレスストローブ信号CAS−N、チップイネーブル信
号CE、ライトイネーブル信号WE、ロウアドレス信号
RASADR、カラムアドレス信号CASADR、ライ
トデータWD、リセット信号RESET−Nや、診断に
必要な、スキャン入力データSID、スキャンクロック
信号LSSD−A,LSSD−Cなどの信号が入力さ
れ、出力信号MUXOUTや、スキャン出力データSO
Dなどが出力される。他に、DWMCNT、MUXSE
L、SE、FRCD、CFDS、DGCLK−N、BI
ENB、TDMCK−N、TDMS、CE0TEST、
TDID、LTEN−N、LT、TEMPF、TEMP
Sなどの信号が入力され、またTMAENT、IJなど
の信号が出力される。さらに、VSBC、VDBC、V
SBB、VDBBなどの電源が供給され、またVPP、
VBB、VPL、VDDHなどの電源が出力される。
This DRAM macro 1 has a clock signal CLK- necessary for a data write / read operation.
N, row address strobe signal RAS-N, column address strobe signal CAS-N, chip enable signal CE, write enable signal WE, row address signal RASADR, column address signal CASADR, write data WD, reset signal RESET-N, diagnostics , Input signals SID, scan clock signals LSSD-A, LSSD-C, etc., which are necessary for an output signal MUXOUT and scan output data SO.
D or the like is output. In addition, DWMCNT, MUXSE
L, SE, FRCD, CFDS, DGCLK-N, BI
ENB, TDMCK-N, TDMS, CE0TEST,
TDID, LTEN-N, LT, TEMPF, TEMP
Signals such as S are input, and signals such as TMAENT and IJ are output. Further, VSBC, VDBC, V
A power supply such as SBB, VDBB is supplied, and VPP,
Power supplies such as VBB, VPL, and VDDH are output.

【0020】次に、図6〜図9により、ラッチ機能と診
断機能を備えたフリップフロップ回路21、ラッチ機能
と診断機能とリセット機能を備えたフリップフロップ回
路22を詳細に説明する。図6はラッチ機能と診断機能
を備えたフリップフロップ回路21の論理図、図7はそ
のタイミング図、図8はラッチ機能と診断機能とリセッ
ト機能を備えたフリップフロップ回路22の回路図、図
9はその動作モードの説明図である。
Next, a flip-flop circuit 21 having a latch function and a diagnostic function, and a flip-flop circuit 22 having a latch function, a diagnostic function and a reset function will be described in detail with reference to FIGS. 6 is a logic diagram of a flip-flop circuit 21 having a latch function and a diagnostic function, FIG. 7 is a timing chart thereof, FIG. 8 is a circuit diagram of a flip-flop circuit 22 having a latch function, a diagnostic function and a reset function, and FIG. Is an explanatory diagram of the operation mode.

【0021】図6に示すように、ラッチ機能と診断機能
を備えたフリップフロップ回路21は、論理ゲート回路
L1,L2、NANDゲートG1、インバータG2など
から構成され、スキャン入力データSID、スキャンク
ロック信号LSSD−A,LSSD−C、入力データI
N、クロック信号CKが入力され、出力データOUT、
スキャン出力データSODが出力される。論理ゲート回
路L1の入力端子D2,C2,D1,C1にはそれぞれ
スキャン入力データSID、スキャンクロック信号LS
SD−A、入力データIN、NANDゲートG1を介し
たスキャンクロック信号LSSD−C、クロック信号C
Kが入力され、出力信号が出力端子Qから出力される。
論理ゲート回路L2の入力端子D1,C1にはそれぞれ
論理ゲート回路L1の出力信号、クロック信号CKが入
力され、出力データOUTが出力端子Qから出力される
とともに、インバータG2を介してスキャン出力データ
SODが出力される。
As shown in FIG. 6, a flip-flop circuit 21 having a latch function and a diagnostic function is composed of logic gate circuits L1 and L2, a NAND gate G1, an inverter G2, etc., and has scan input data SID and scan clock signal. LSSD-A, LSSD-C, input data I
N, a clock signal CK is input, and output data OUT,
Scan output data SOD is output. The input terminals D2, C2, D1 and C1 of the logic gate circuit L1 have scan input data SID and scan clock signal LS, respectively.
SD-A, input data IN, scan clock signal LSSD-C via NAND gate G1, clock signal C
K is input, and an output signal is output from the output terminal Q.
The output signals of the logic gate circuit L1 and the clock signal CK are input to the input terminals D1 and C1, respectively, of the logic gate circuit L2, the output data OUT is output from the output terminal Q, and the scan output data SOD is output via the inverter G2. Is output.

【0022】このラッチ機能と診断機能を備えたフリッ
プフロップ回路21は、図7に示すように、まずスキャ
ンイン動作(a)として、スキャンクロック信号LSS
D−Aで論理ゲート回路L1にスキャンインし、スキャ
ン入力データSIDを取り込む。そして、スキャンクロ
ック信号LSSD−C=“H”のとき、クロック信号C
Kは論理ゲート回路L2のみをたたき、論理ゲート回路
L1から論理ゲート回路L2へのデータ転送とともに、
論理ゲート回路L2からデータを出力する。さらに、ク
ロックアドバンス動作(b)として、クロック信号CK
=“L”のとき、スキャンクロック信号LSSD−C=
“L”で入力データINを論理ゲート回路L1に取り込
む。そして、スキャンアウト動作(c)として、スキャ
ンイン動作とは逆のシーケンスでスキャンアウトする。
これにより、他のフリップフロップ回路21〜23を含
めてスキャンチェーン方式により診断を行うことができ
る。
As shown in FIG. 7, the flip-flop circuit 21 having the latch function and the diagnostic function first performs a scan clock signal LSS as a scan-in operation (a).
At DA, scan is performed on the logic gate circuit L1, and the scan input data SID is captured. When the scan clock signal LSSD-C = "H", the clock signal C
K strikes only the logic gate circuit L2, and together with data transfer from the logic gate circuit L1 to the logic gate circuit L2,
Data is output from the logic gate circuit L2. Further, as a clock advance operation (b), the clock signal CK
= “L”, the scan clock signal LSSD-C =
At "L", the input data IN is taken into the logic gate circuit L1. Then, as the scan-out operation (c), scan-out is performed in a sequence reverse to that of the scan-in operation.
Thereby, diagnosis can be performed by the scan chain method including the other flip-flop circuits 21 to 23.

【0023】図8に示すように、ラッチ機能と診断機能
とリセット機能を備えたフリップフロップ回路22は、
前記図6のラッチ機能と診断機能を備えたフリップフロ
ップ回路21に、入力信号としてリセット信号RESE
TTを追加し、これに伴って論理ゲートが追加された構
成となっている。すなわち、このフリップフロップ回路
22は、前記論理ゲート回路L1,L2を構成するNA
NDゲートG11,G12や、パスゲートG13〜G1
5、NORゲートG16、NANDゲートG17、イン
バータG18〜G30などから構成されている。このフ
リップフロップ回路22は、図9に示すように、リセッ
ト信号RESETT=“H”、スキャンクロック信号L
SSD−A,LSSD−C=“L”のとき、スキャン出
力データSOD=“L”となり、フリップフロップ回路
22をリセットモードにすることができる。他の通常モ
ード、診断モードなどは、図9のようなリセット信号R
ESETT、クロック信号CK、入力データIN、スキ
ャンクロック信号LSSD−A,LSSD−C、スキャ
ン入力データSIDの各信号の入力によりそれぞれ設定
される。
As shown in FIG. 8, a flip-flop circuit 22 having a latch function, a diagnostic function, and a reset function is
The flip-flop circuit 21 having the latch function and the diagnostic function shown in FIG.
The configuration is such that a TT is added and a logic gate is added accordingly. In other words, the flip-flop circuit 22 includes the NAs constituting the logic gate circuits L1 and L2.
ND gates G11 and G12 and pass gates G13 to G1
5, a NOR gate G16, a NAND gate G17, inverters G18 to G30, and the like. As shown in FIG. 9, the flip-flop circuit 22 has a reset signal RESETT = “H” and a scan clock signal L
When SSD-A, LSSD-C = “L”, the scan output data SOD = “L”, and the flip-flop circuit 22 can be set to the reset mode. In other normal mode, diagnostic mode, etc., the reset signal R as shown in FIG.
It is set by the input of each signal of ESETT, clock signal CK, input data IN, scan clock signals LSSD-A, LSSD-C, and scan input data SID.

【0024】次に、図10〜図12により、リセット信
号発生回路9を詳細に説明する。図10はリセット信号
発生回路9の論理図、図11はその真理値の説明図、図
12はそのリセット信号電位の遷移説明図である。
Next, the reset signal generating circuit 9 will be described in detail with reference to FIGS. FIG. 10 is a logic diagram of the reset signal generating circuit 9, FIG. 11 is an explanatory diagram of its truth value, and FIG. 12 is an explanatory diagram of transition of the reset signal potential.

【0025】図10に示すように、リセット信号発生回
路9は、nビットの場合を例に、n個のフリップフロッ
プ回路FF1〜FFn、n入力のANDゲートG41な
どから構成され、この出力信号がリセット信号RESE
Tとして出力される。各フリップフロップ回路FF1〜
FFnは、データ入力端子が開放状態となっており、こ
の各出力信号がANDゲートG41に入力され、ここで
は2ビットと3ビットの出力信号が反転されて入力され
る。よって、このリセット信号発生回路9では、図11
に示すように、ANDゲートG41への入力信号が1ビ
ットからnビットまで順に“1,0,0,1,・・・,
1”のときだけ“1”となり、残り2n−1通りでは
“0”となるリセット信号RESETを発生することが
できる。
As shown in FIG. 10, the reset signal generation circuit 9 is composed of n flip-flop circuits FF1 to FFn, an n-input AND gate G41 and the like, for example, in the case of n bits. Reset signal RESE
Output as T. Each flip-flop circuit FF1
FFn has an open data input terminal, and each output signal is input to an AND gate G41. Here, the 2-bit and 3-bit output signals are inverted and input. Therefore, in this reset signal generation circuit 9, FIG.
, The input signal to the AND gate G41 is "1, 0, 0, 1,..., 1 bit to n bits in order.
The reset signal RESET becomes "1" only when it is "1", and becomes "0" in the remaining 2 n -1 cases.

【0026】このリセット信号RESETを用いて、前
述したDRAMマクロ1の入力段および出力段に接続さ
れたフリップフロップ回路4,5を制御することで、図
12に示すように、電源投入時の電源電位VDDの遷移
に対して、この電源電位VDDがフリップフロップ回路
FF1〜FFnの論理しきい値電圧に達したリセット期
間以降、すなわちリセット機能開放によるノーマル動作
においては、1/2nの極めて低い確率でしか“1”と
ならず、(2n−1)/2nの極めて高い確率で“0”に
することができる。たとえば、5ビットの場合には、1
/32の確率でしか“1”とならず、31/32の確率
で“0”となる。
By using the reset signal RESET to control the flip-flop circuits 4 and 5 connected to the input stage and the output stage of the DRAM macro 1, the power supply at the time of power-on as shown in FIG. With respect to the transition of the potential VDD, after the reset period in which the power supply potential VDD reaches the logical threshold voltage of the flip-flop circuits FF1 to FFn, that is, in the normal operation by opening the reset function, the extremely low probability of 1/2 n , And can be set to “0” with a very high probability of (2 n −1) / 2 n . For example, in the case of 5 bits, 1
It becomes "1" only with a probability of / 32, and becomes "0" with a probability of 31/32.

【0027】次に、図13および図14により、リセッ
ト信号発生回路9の変形例を説明する。図13はリセッ
ト信号発生回路9の回路図、図14はそのリセット信号
電位の遷移説明図である。
Next, a modified example of the reset signal generating circuit 9 will be described with reference to FIGS. FIG. 13 is a circuit diagram of the reset signal generating circuit 9, and FIG. 14 is an explanatory diagram of transition of the reset signal potential.

【0028】図13に示すように、リセット信号発生回
路9は、電源電位VDDと接地電位間に直列接続された
ダイオードD51および抵抗R51、ダイオードD51
と抵抗R51との接続ノードに接続されたインバータG
51などから構成され、この出力信号がリセット信号R
ESETとして出力される。このリセット信号RESE
Tを用いてフリップフロップ回路4,5を制御すること
で、図14に示すように、電源投入時の電源電位VDD
の遷移に対して、この電源電位VDDがダイオードD5
1の電圧VBEとインバータG51の論理しきい値電圧
を加算した電圧に達したリセット期間以降は“1”とな
らず、“0”にすることができる。
As shown in FIG. 13, a reset signal generating circuit 9 includes a diode D51, a resistor R51, and a diode D51 connected in series between a power supply potential VDD and a ground potential.
Inverter G connected to the connection node between
51, and this output signal is a reset signal R
Output as ESET. This reset signal RESE
By controlling the flip-flop circuits 4 and 5 using T, as shown in FIG.
, The power supply potential VDD changes to the diode D5.
After the reset period in which the voltage reaches the sum of the voltage VBE of 1 and the logical threshold voltage of the inverter G51, it does not become "1" but can be set to "0".

【0029】従って、本実施の形態のロジック混載DR
AM・LSIによれば、DRAMマクロ1の入力段およ
び出力段にリセット機能付きフリップフロップ回路4,
5を使うことにより、電源投入時、ロジック回路2のフ
リップフロップ回路6の出力が不定となり、DRAMマ
クロ1への入力も不定レベルが入力された場合でも、フ
リップフロップ回路4,5のリセット機能によって出力
を固定化させることができるので、電源投入時の異常動
作を防止することができる。
Accordingly, the logic-mixed DR of the present embodiment
According to the AM / LSI, the flip-flop circuit 4 with the reset function is provided at the input stage and the output stage of the DRAM macro 1.
When the power supply is turned on, the output of the flip-flop circuit 6 of the logic circuit 2 becomes unstable, and even if the input to the DRAM macro 1 is of an undefined level, the reset function of the flip-flop circuits 4 and 5 allows Since the output can be fixed, abnormal operation at power-on can be prevented.

【0030】以上、本発明者によってなされた発明をそ
の実施の形態に基づき具体的に説明したが、本発明は前
記実施の形態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いうまでもな
い。
Although the invention made by the inventor has been specifically described based on the embodiment, the present invention is not limited to the above embodiment, and various modifications can be made without departing from the gist of the invention. It goes without saying that it is possible.

【0031】たとえば、前記実施の形態においては、ロ
ジック混載DRAM・LSIに適用した場合について説
明したが、これに限定されるものではなく、さらにフリ
ップフロップ回路を有する全てのLSIに応用すること
ができる。
For example, in the above-described embodiment, a case has been described in which the present invention is applied to a logic-loaded DRAM / LSI. However, the present invention is not limited to this, and can be applied to all LSIs having a flip-flop circuit. .

【0032】[0032]

【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、
以下のとおりである。
Advantageous effects obtained by typical ones of the inventions disclosed in the present application will be briefly described.
It is as follows.

【0033】(1)記憶回路の入力段および出力段に、
リセット信号の入力端子を持つリセット機能付きフリッ
プフロップ回路を設けることで、電源投入時に、論理回
路部のフリップフロップ回路の出力が不定となり、記憶
回路への入力も不定レベルで入力された場合でも、リセ
ット信号を制御してリセット機能付きフリップフロップ
回路の出力を固定化することができるので、電源投入時
の異常動作を防止することが可能となる。
(1) In the input stage and the output stage of the storage circuit,
By providing a flip-flop circuit with a reset function having a reset signal input terminal, even when the output of the flip-flop circuit of the logic circuit unit becomes undefined at power-on and the input to the storage circuit is also input at an undefined level, Since the output of the flip-flop circuit with the reset function can be fixed by controlling the reset signal, it is possible to prevent an abnormal operation when the power is turned on.

【0034】(2)リセット機能付きフリップフロップ
回路は、診断用データの入出力端子を持つことで、スキ
ャン方式による診断機能を実現することが可能となる。
(2) The flip-flop circuit with the reset function has the input / output terminal of the diagnostic data, so that the diagnostic function by the scan method can be realized.

【0035】(3)リセット信号は、外部から供給した
り、または信号発生回路を内蔵することで、ユーザの使
用形態に対応させることが可能となる。
(3) The reset signal can be supplied from the outside or by incorporating a signal generation circuit, so that it can be adapted to the usage pattern of the user.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の一実施の形態の半導体装置を示す概略
構成図である。
FIG. 1 is a schematic configuration diagram illustrating a semiconductor device according to an embodiment of the present invention.

【図2】本発明の一実施の形態の半導体装置を示す概略
配置図である。
FIG. 2 is a schematic layout diagram showing a semiconductor device according to an embodiment of the present invention.

【図3】本発明の一実施の形態の半導体装置において、
リセット信号の供給系統を示す概略配置図である。
FIG. 3 illustrates a semiconductor device according to an embodiment of the present invention;
FIG. 3 is a schematic layout diagram showing a reset signal supply system.

【図4】本発明の一実施の形態の半導体装置において、
他のリセット信号の供給系統を示す概略配置図である。
FIG. 4 illustrates a semiconductor device according to an embodiment of the present invention.
FIG. 11 is a schematic layout diagram showing another reset signal supply system.

【図5】本発明の一実施の形態の半導体装置において、
DRAMマクロを示す構成図である。
FIG. 5 illustrates a semiconductor device according to an embodiment of the present invention;
FIG. 3 is a configuration diagram illustrating a DRAM macro.

【図6】本発明の一実施の形態の半導体装置において、
フリップフロップ回路を示す論理図である。
FIG. 6 shows a semiconductor device according to an embodiment of the present invention;
FIG. 3 is a logic diagram illustrating a flip-flop circuit.

【図7】(a)〜(c)は本発明の一実施の形態の半導
体装置において、フリップフロップ回路の動作を示すタ
イミング図である。
FIGS. 7A to 7C are timing charts showing operations of a flip-flop circuit in the semiconductor device according to one embodiment of the present invention;

【図8】本発明の一実施の形態の半導体装置において、
他のフリップフロップ回路を示す回路図である。
FIG. 8 illustrates a semiconductor device according to an embodiment of the present invention;
FIG. 9 is a circuit diagram illustrating another flip-flop circuit.

【図9】本発明の一実施の形態の半導体装置において、
他のフリップフロップ回路の動作モードを示す説明図で
ある。
FIG. 9 illustrates a semiconductor device according to an embodiment of the present invention.
FIG. 9 is an explanatory diagram illustrating an operation mode of another flip-flop circuit.

【図10】本発明の一実施の形態の半導体装置におい
て、リセット信号発生回路を示す論理図である。
FIG. 10 is a logic diagram showing a reset signal generation circuit in the semiconductor device according to one embodiment of the present invention;

【図11】本発明の一実施の形態の半導体装置におい
て、リセット信号発生回路の真理値を示す説明図であ
る。
FIG. 11 is an explanatory diagram showing truth values of a reset signal generation circuit in the semiconductor device according to one embodiment of the present invention;

【図12】本発明の一実施の形態の半導体装置におい
て、リセット信号発生回路のリセット信号電位の遷移を
示す説明図である。
FIG. 12 is an explanatory diagram showing transition of a reset signal potential of a reset signal generation circuit in the semiconductor device according to one embodiment of the present invention;

【図13】本発明の一実施の形態の半導体装置におい
て、他のリセット信号発生回路を示す論理図である。
FIG. 13 is a logic diagram showing another reset signal generation circuit in the semiconductor device according to one embodiment of the present invention;

【図14】本発明の一実施の形態の半導体装置におい
て、他のリセット信号発生回路のリセット信号電位の遷
移を示す説明図である。
FIG. 14 is an explanatory diagram showing a transition of a reset signal potential of another reset signal generation circuit in the semiconductor device according to one embodiment of the present invention;

【図15】本発明の前提となる半導体装置を示す概略構
成図である。
FIG. 15 is a schematic configuration diagram showing a semiconductor device as a premise of the present invention.

【図16】本発明の前提となる半導体装置において、電
源電位の遷移を示す説明図である。
FIG. 16 is an explanatory diagram showing transition of a power supply potential in a semiconductor device which is a premise of the present invention.

【図17】本発明の前提となる半導体装置において、フ
リップフロップ回路の出力電位の遷移を示す説明図であ
る。
FIG. 17 is an explanatory diagram showing transition of an output potential of a flip-flop circuit in a semiconductor device which is a premise of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 DRAMマクロ 2,3 ロジック回路 4〜7 フリップフロップ回路 8 LSIピン 9 リセット信号発生回路 11 DRAMアレイ 12 メインアンプ 13 ライトアンプ 14 ロウデコーダ 15 カラムデコーダ 16 制御回路 17 DFT回路 18 マクセルデコーダ 19 クロックジェネレータ 20 電源ジェネレータ 21〜23 フリップフロップ回路 L1,L2 論理ゲート回路 G1 NANDゲート G2 インバータ G11,G12 NANDゲート G13〜G15 パスゲート G16 NORゲート G17 NANDゲート G18〜G30 インバータ FF1〜FFn フリップフロップ回路 G41 ANDゲート D51 ダイオード R51 抵抗 G51 インバータ Reference Signs List 1 DRAM macro 2, 3 Logic circuit 4-7 Flip-flop circuit 8 LSI pin 9 Reset signal generation circuit 11 DRAM array 12 Main amplifier 13 Write amplifier 14 Row decoder 15 Column decoder 16 Control circuit 17 DFT circuit 18 Maxell decoder 19 Clock generator 20 Power generators 21 to 23 Flip-flop circuits L1, L2 Logic gate circuits G1 NAND gate G2 Inverter G11, G12 NAND gate G13 to G15 Pass gate G16 NOR gate G17 NAND gate G18 to G30 Inverter FF1 to FFn Flip-flop circuit G41 AND gate D51 Diode R51 Resistance G51 Inverter

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) // H03K 3/037 H03K 3/037 A (72)発明者 赤崎 博 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 (72)発明者 宮岡 修一 東京都青梅市新町六丁目16番地の3 株式 会社日立製作所デバイス開発センタ内 (72)発明者 中山 道明 東京都青梅市新町六丁目16番地の3 株式 会社日立製作所デバイス開発センタ内 (72)発明者 久米 正二 神奈川県秦野市堀山下1番地 株式会社日 立製作所エンタープライズサーバ事業部内 Fターム(参考) 5B048 AA20 CC18 DD08 5J032 AA02 AB02 AC14 5J043 AA13 EE01 HH02 JJ03 KK02 5J055 AX57 AX66 BX42 CX27 DX27 EX03 EY12 EZ07 EZ25 EZ29 EZ32 FX13 FX17 GX00 GX01 GX08 5L106 AA01 DD08 EE03 FF08 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 Identification symbol FI Theme coat ゛ (Reference) // H03K 3/037 H03K 3/037 A (72) Inventor Hiroshi Akasaki 5-chome, Josuihoncho, Kodaira-shi, Tokyo 22-1 Inside Hitachi Ultra SII Systems Co., Ltd. (72) Inventor Shuichi Miyaoka 3-16-16 Shinmachi, Ome-shi, Tokyo 3 Inside Hitachi Device Co., Ltd. Device Development Center (72) Inventor Nakayama Michiaki 3-16-6 Shinmachi, Ome-shi, Tokyo Inside the Device Development Center, Hitachi, Ltd. (72) Inventor Shoji Kume 1-Horiyamashita, Hadano-shi, Kanagawa Prefecture F-term in the Enterprise Server Division of Hitachi Ltd. 5B048 AA20 CC18 DD08 5J032 AA02 AB02 AC14 5J043 AA13 EE01 HH02 JJ03 KK02 5J055 AX57 AX66 BX42 CX27 DX27 EX03 EY12 EZ07 EZ25 EZ29 EZ32 FX13 FX17 GX00 GX01 GX08 5L106 AA01 DD08 EE03 FF08

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 論理回路と、記憶回路とを混載した半導
体装置であって、 前記記憶回路の入力段および出力段に、リセット信号の
入力端子を持つリセット機能付きフリップフロップ回路
が設けられ、電源投入時に前記リセット信号を制御して
前記リセット機能付きフリップフロップ回路の出力を固
定化することを特徴とする半導体装置。
1. A semiconductor device in which a logic circuit and a storage circuit are mixedly mounted, wherein a flip-flop circuit with a reset function having a reset signal input terminal is provided in an input stage and an output stage of the storage circuit, A semiconductor device wherein the reset signal is controlled at the time of turning on to fix the output of the flip-flop circuit with a reset function.
【請求項2】 請求項1記載の半導体装置であって、前
記リセット機能付きフリップフロップ回路は、診断用デ
ータの入出力端子を持ち、スキャン方式による診断機能
をさらに有していることを特徴とする半導体装置。
2. The semiconductor device according to claim 1, wherein the flip-flop circuit with a reset function has an input / output terminal for diagnostic data, and further has a diagnostic function by a scan method. Semiconductor device.
【請求項3】 請求項1記載の半導体装置であって、前
記リセット信号は、外部から供給されることを特徴とす
る半導体装置。
3. The semiconductor device according to claim 1, wherein the reset signal is supplied from outside.
【請求項4】 請求項1記載の半導体装置であって、前
記リセット信号は、データ入力端子を開放した複数のフ
リップフロップ回路と、前記複数のフリップフロップ回
路の出力を論理積演算する論理積ゲート回路とを有する
信号発生回路の出力信号として生成されることを特徴と
する半導体装置。
4. The semiconductor device according to claim 1, wherein said reset signal is a plurality of flip-flop circuits whose data input terminals are open, and a logical product gate for performing a logical product operation on outputs of said plurality of flip-flop circuits. A semiconductor device, which is generated as an output signal of a signal generation circuit having a circuit.
【請求項5】 請求項1記載の半導体装置であって、前
記リセット信号は、電源電位と接地電位間に直列接続さ
れたダイオードおよび抵抗と、前記ダイオードと前記抵
抗との接続ノードに接続されたインバータとを有する信
号発生回路の出力信号として生成されることを特徴とす
る半導体装置。
5. The semiconductor device according to claim 1, wherein the reset signal is connected to a diode and a resistor connected in series between a power supply potential and a ground potential, and to a connection node between the diode and the resistor. A semiconductor device which is generated as an output signal of a signal generation circuit having an inverter.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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US7193907B2 (en) 2004-02-26 2007-03-20 Oki Electric Industry Co., Ltd. Semiconductor integrated circuit having a power-on reset circuit in a semiconductor memory device

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