JP2002076859A - タイミング調整回路 - Google Patents

タイミング調整回路

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JP2002076859A
JP2002076859A JP2000260323A JP2000260323A JP2002076859A JP 2002076859 A JP2002076859 A JP 2002076859A JP 2000260323 A JP2000260323 A JP 2000260323A JP 2000260323 A JP2000260323 A JP 2000260323A JP 2002076859 A JP2002076859 A JP 2002076859A
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signal
timing
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Makoto Muneyasu
誠 棟安
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Mitsubishi Electric Corp
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Mitsubishi Electric Corp
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Abstract

(57)【要約】 (修正有) 【課題】経済性及びマスク改訂数を増加させることなく
高精度で容易に回路動作動作タイミングを調整する。 【解決手段】タイミング調整回路はテストモード指示信
号に応答して活性化され、活性化時遅延選択指示信号に
従って遅延選択信号を発生するテスト制御回路と、主制
御信号を受け、この遅延選択信号に応答して主制御信号
の遅延時間を調整してタイミング制御信号を発生して内
部回路へ与える可変遅延回路とを備える。可変遅延回路
は主制御信号を受ける複数の縦続接続される遅延回路
と、遅延選択信号に応答して複数の遅延回路のうちの遅
延選択信号が選択する遅延回路の出力信号を選択する選
択回路を備える。

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、回路の動作タイ
ミングを決定する制御信号のタイミングおよび/または
時間幅を調整するための回路に関し、より特定的には、
この発明は、半導体記憶装置内の周辺回路等の動作タイ
ミングを微調整するための構成に関する。
【0002】
【従来の技術】図19は、従来の半導体回路装置の構成
を概略的に示す図である。図19において、半導体回路
装置は、制御信号発生回路900からの制御信号CTL
に応答して活性化され、活性化時入力信号INに所定の
処理を施して出力信号OUTを生成する信号処理回路9
02を含む。この信号処理回路902は、論理処理を行
なう論理ゲートであってもよく、増幅動作を行なう増幅
回路であってもよく、またラッチを行なうラッチ回路で
あってもよい。次に、この図19に示す信号処理回路9
02の動作を図20に示す信号波形図を参照して説明す
る。
【0003】入力信号INが確定状態となった後に、制
御信号CTLが活性状態(図20においてはHレベル)
となり、信号処理回路902が活性化される(信号処理
回路902の非活性状態時においては、出力信号OUT
は無効状態であり、その論理レベルは固定されているか
またはハイインピーダンス状態である)。この制御信号
CTLの活性化に応答して信号処理回路902が所定の
処理を行ない、出力信号OUTを生成する。この制御信
号CTLが非活性化されると、再び信号処理回路902
が非活性状態となり、出力信号OUTが無効状態とな
る。
【0004】したがって、この信号処理回路902が正
確に処理動作を行なうためには、制御信号CTLは入力
信号INが確定状態となった後に活性化される必要があ
る。今、図20に示すように、時刻TAにおいて制御信
号CTLが活性化された場合、入力信号INは不確定状
態であり、応じて、出力信号も、この不確定な入力信号
INに従って生成されるため、誤った出力信号OUTが
生成される。同様、また時刻TBにおいて、制御信号C
TLが非活性化された場合、信号処理回路902は、こ
の入力信号INが不確定状態となった後も活性状態にあ
るため、出力信号OUTが、不確定状態の入力信号IN
に従って生成され、誤った信号が出力される。
【0005】また、この制御信号CTLの活性化期間T
PWが短い場合、出力信号OUTを入力信号INに従っ
て十分に駆動することができず、この出力信号OUTの
論理レベルが確定する前に、制御信号CTLが非活性化
された場合、正確な出力信号を生成することができなく
なる。
【0006】したがって、このような制御信号CTLの
入力信号INに対するタイミングマージンを考慮して、
回路設計が行なわれる。図21は、フロアープラン作成
後の設計フローを概略的に示す図である。まず、決定さ
れた仕様に従って必要な機能ブロックおよびそれらの機
能ブロックの配置を決めるフロアープランが決定され
る。フロアープランが決定されると、各機能ブロック
を、ロジックゲートレベルの回路に変換する論理設計が
行なわれる(ステップS1)。このロジックゲートレベ
ルの設計が行なわれ、次いで、ロジックゲートをトラン
ジスタレベルの回路に変換する回路設計が行なわれる
(ステップS2)。この場合、機能ブロックの構成によ
っては、機能ブロックから、論理ゲートレベルを超えて
トランジスタレベルにまで変換される機能ブロックも存
在する。たとえば、ダイナミック・ランダム・アクセス
・メモリにおけるセンスアンプ回路は、機能ブロック段
階からトランジスタレベルに一度に変換される。
【0007】論理設計および回路設計が行なわれると、
設計の検証のためにロジックシミュレーションおよび回
路シミュレーションが用いられる。ロジックシミュレー
ションは、論理ゲートの動作をシミュレートし、回路シ
ミュレーションは、トランジスタレベルの回路動作をシ
ミュレートする。この論理設計および回路設計が行なわ
れて、このシミュレーション結果が、必要な条件を満た
すことができないとき、再び論理設計が、このシミュレ
ーション結果に基づいて行なわれる。図21における設
計フローにおいて矢印が双方向であるのは、この上位レ
ベルの条件を下位レベルの検証結果に基づいて変更する
場合があることを示す。
【0008】回路設計が完了すると、レイアウトエディ
タと呼ばれるCAD(コンピュータ支援設計)ツールを
用いてレイアウトパターンを設計する(ステップS
3)。このレイアウトが完了すると、DRC(デザイン
ルールチェック)およびLVC(ロジックバーサススケ
マティック)などのCADツールによりレイアウトの検
証が行なわれ、この検証により抽出された容量および抵
抗が回路設計段階にフィードバックされて、より実際の
装置に近い回路動作のシミュレーションを行なうことも
ある。
【0009】このレイアウトが完了すると、実際の半導
体回路装置を形成するためのマスクを作成するためのマ
スクデータが作成される。このマスクデータに基づい
て、実装置を作成する際のウェハプロセスで種々の回路
パターンを形成するためのマスクが形成される。
【0010】このマスクに従って実装置が製造され、ウ
ェハプロセスが終了すると種々のテストが行なわれる。
このテストには、ウェハレベルでのテスト(WT)およ
び製品出荷前の最終テスト(FT)がある。各テストに
おいて動作不良またはマージン不良等の不良が検出され
た場合には、不良解析、不良個所の同定、回路図の変
更、シミュレーション、レイアウト変更、レイアウト検
証およびマスクデータの変更という一連のマスク改訂シ
ーケンスが行なわれる。
【0011】このように、不良解析に基づいてマスク改
訂をすることにより、たとえば図19に示すような制御
信号CTLのタイミングマージン不良または信号処理回
路902の動作不良を防止し、正常にかつ安定に動作す
る半導体回路装置が実現される。
【0012】
【発明が解決しようとする課題】小型化、高速動作性お
よび低消費電力等を目的とする最近の設計ルールの微細
化に伴って、制御信号および回路動作のタイミングに要
求される仕様も厳しくなってきている。したがって、こ
れらのタイミングの調整には、プロセスパラメータをも
考慮して高精度で行なう必要がある。しかしながら、ロ
ジックシミュレーションおよび回路シミュレーション
は、ソフトウェア上での仮想的な動作であり、実際の回
路動作と異なり、実動作に対する誤差は避けられない。
また、配線レイアウトの変更においても、寄生容量およ
び寄生抵抗などの要因が、マスクずれなどのプロセス依
存性を有しており、また、トランジスタの動作特性もプ
ロセスパラメータに大きく依存しており、これらのプロ
セスパラメータのばらつきを考慮してタイミングを高精
度で調整するのは極めて困難である。
【0013】したがって、高速動作する回路に対するタ
イミング調整を高精度で行なうことができず、粗い精度
で繰返しタイミング調整を行なう必要があり、回路のタ
イミング調整に長時間を要するという問題がある。
【0014】また、マスク改訂を行なう場合、上述のよ
うに不良の解析結果に基づいて不良個所の同定、最適配
置のための回路再設計、およびレイアウト設計、マスク
データの作成という一連の処理が必要となり、マスク改
訂に長時間を要しコストが高くなるという問題がある。
特に、粗い精度でタイミング調整を行なう場合、このよ
うなマスク改訂を繰返し行なう必要が生じ、一段とコス
トが高くなるという問題が生じる。
【0015】それゆえ、この発明の目的は、高精度で容
易に動作タイミングの調整を行なうことのできるタイミ
ング調整回路を提供することである。
【0016】この発明の他の目的は、コストを増加させ
ることなく高精度で動作タイミングの調整およびタイミ
ングマージンのチェックを行なうことのできる制御信号
タイミング調整回路を提供することである。
【0017】
【課題を解決するための手段】この発明に係るタイミン
グ調整回路は、テストモード指示信号に応答して活性化
され、活性化時遅延選択指示信号に従って遅延選択信号
を発生するテスト制御回路と、主制御信号を受け、この
遅延選択信号に応答して主制御信号の遅延時間を調整し
てタイミング制御信号を発生して内部回路へ与える可変
遅延回路とを含む。内部回路は、動作タイミング信号に
応答して活性化される。
【0018】可変遅延回路は、好ましくは、主制御信号
を受ける複数の縦続接続される遅延回路と、遅延選択信
号に応答して複数の遅延回路のうちの遅延選択信号が指
定する遅延回路の出力信号を選択する選択回路とを備え
る。
【0019】また、これに代えて、可変遅延回路は、好
ましくは、主制御信号を伝達するための伝達経路と、複
数の容量素子と、遅延選択信号に応答して遅延選択信号
が指定する容量素子を伝達経路に結合する選択素子とを
備える。
【0020】また、好ましくは、さらに、伝達経路に複
数の容量素子に対応して複数のインバータ回路が配置さ
れる。インバータ回路は、対応の容量素子の伝達経路に
接続するノードを間に挟むように直列に配置される。
【0021】主制御信号が複数個設けられるとき、可変
遅延回路は、これらの複数の主制御信号にそれぞれ対応
して配置される。テスト制御回路は、複数の可変遅延回
路の1つを外部からの選択信号に従って選択し、この選
択された可変遅延回路に対し遅延選択信号を活性化す
る。
【0022】また、テスト制御回路は、可変遅延回路の
複数の遅延時間それぞれに対応する複数の遅延活性化信
号を遅延選択信号として直列に出力する回路と、これら
複数の遅延活性化信号を順次受けて並列に可変遅延回路
へ出力するシフトレジスタを含む。
【0023】また、可変遅延回路が複数個設けられると
き、シフトレジスタがこれらの複数の可変遅延回路それ
ぞれに対応して設けられる。
【0024】また、好ましくは、可変遅延回路は、主制
御信号の立上がりについての遅延時間および立下がりに
ついての遅延時間をそれぞれ独立に設定するための回路
を含む。
【0025】また好ましくは、動作タイミング信号は、
メモリセルのデータの検知、増幅およびラッチするセン
スアンプを活性化するセンスアンプ活性化信号である。
【0026】また、これに代えて好ましくは、動作タイ
ミング信号は、行列状に配列されるメモリセルの列選択
動作を活性化する信号である。
【0027】また、これに代えて好ましくは、動作タイ
ミング信号は、選択メモリセルから読出されたデータを
増幅して内部読出データを生成するプリアンプ活性化信
号である。
【0028】また、遅延選択指示信号は、好ましくは、
複数のメモリセルを指定するアドレス信号を受ける入力
ノードに与えられる。
【0029】動作タイミング信号に対する遅延を内部で
可変遅延回路を用いて調整することにより、マスク改訂
よりも高精度(可変遅延回路の精度)でかつプロセスパ
ラメータのばらつきを反映して実装置内で動作タイミン
グを設定することができる。これにより、マスク改訂を
行なうことなく動作タイミングの調整を行なって最適タ
イミングでプロセスパラメータのばらつきの影響を受け
ることなく内部回路を動作させることができる。
【0030】また、実装置内で可変遅延回路を用いて内
部回路の動作タイミングを調整しており、正確なタイミ
ング調整を行なってマージン不良などもなくすことがで
き、信頼性の高い半導体回路装置を実現することができ
る。
【0031】また、マスク改訂が不要となるため、コス
トを低減することができる。また、可変遅延回路の遅延
時間を変更してテストを行なうことにより、動作マージ
ンの検出なども容易に行なうことができる。
【0032】
【発明の実施の形態】[実施の形態1]図1(A)は、
この発明の実施の形態1に従うタイミング調整回路に含
まれる可変遅延回路の構成を示す図である。図1(A)
において、可変遅延回路1は、複数段の遅延回路2a−
2dと、遅延回路2a−2cの出力部にそれぞれ設けら
れ、遅延選択信号A,/A、B,/B、およびC,/C
に応答してそれぞれ選択的に導通するトランスミッショ
ンゲート3a−3cと、遅延選択信号A,/A−C,/
Cにそれぞれ応答してトランスミッションゲート3a−
3cと相補的に導通し、制御信号Sinを、遅延回路2
b−2dの入力に伝達するトランスミッションゲート4
a−4cを含む。
【0033】トランスミッションゲート3a−3cは、
導通時、対応の遅延回路2a−2cの出力信号を次段の
遅延回路2b−2dにそれぞれ伝達する。制御信号Si
nは、遅延回路2aにも与えられ、遅延回路2dから、
タイミング調整された制御信号Soutが出力される。
次に、図1(A)に示す可変遅延回路1の動作を図1
(B)に示す信号波形図を参照して説明する。
【0034】遅延回路2a−2dは、それぞれ固有の遅
延時間Tを有している。遅延選択信号A、B、およびC
をすべてHレベルに設定した場合、トランスミッション
ゲート3a−3cがすべて導通状態、トランスミッショ
ンゲート4a−4cがすべて非導通状態となる。この状
態においては、制御信号Sinが、遅延回路2a−2d
を介して伝達されて、タイミング調整された制御信号S
outが生成される。したがって、この場合、タイミン
グ調整された制御信号(以下、遅延制御信号と称す)S
outは、制御信号Sinに対し、遅延時間4・Tを有
している。
【0035】遅延選択信号AをLレベルに設定し、遅延
選択信号BおよびCをともにHレベルに設定する。この
状態においては、トランスミッションゲート3a、4b
および4cが非導通状態、トランスミッションゲート4
a、3bおよび3cが導通状態となる。したがって、制
御信号Sinはトランスミッションゲート4aを介して
遅延回路2bに伝達され、次いでトランスミッションゲ
ート3b、遅延回路2c、トランスミッションゲート3
cおよび遅延回路2dを介して伝達される。したがっ
て、遅延制御信号Soutは、制御信号Sinに対し
て、遅延時間3・Tを有する。
【0036】遅延選択信号AおよびBをLレベルに設定
し、遅延選択信号CをHレベルに設定した場合、トラン
スミッションゲート3cおよび4bが導通状態、トラン
スミッションゲート3bおよび4cが非導通状態とな
る。したがって、制御信号Sinが、トランスミッショ
ンゲート4bにより選択された後、次段の遅延回路2c
および2dを介して伝達される。したがって、遅延制御
信号Soutは、制御信号Sinに対して遅延時間2・
Tを有する。
【0037】遅延選択信号CをLレベルに設定した場
合、トランスミッションゲート4cが導通状態、トラン
スミッションゲート3cが非導通状態となる。したがっ
て、制御信号Sinが、トランスミッションゲート4c
および遅延回路2dを介して伝達され、遅延制御信号S
outは、制御信号Sinに対して、遅延時間Tを有す
る。
【0038】トランスミッションゲート4a−4cによ
り制御信号Sinを選択し、トランスミッションゲート
4a−4cのうち導通状態とされるトランスミッション
ゲートより後段の遅延回路の経路のトランスミッション
ゲート3(3a−3c)を導通状態とすることにより、
この遅延制御信号Soutの制御時間を調整することが
できる。
【0039】なお、遅延選択信号A−Cにおいて、遅延
回路2a−2dの経路に、制御信号を挿入する部分より
前段のトランスミッションゲートに対する遅延選択信号
は、HレベルおよびLレベルのいずれに設定されてもよ
い。したがって、たとえば遅延選択信号AおよびCをH
レベルに設定し、遅延選択信号BをLレベルに設定して
もよく、遅延選択信号AおよびBをLレベルに設定し、
遅延選択信号CをHレベルに設定しても、いずれの場合
においても、遅延制御信号Soutは、2段の遅延回路
2cおよび2dを介して伝達されるため、遅延制御信号
Soutに対し遅延時間2・Tを与えることができる。
【0040】この遅延制御信号Soutの制御信号Si
nに対する遅延時間を調整することにより、最適タイミ
ングで遅延制御信号Soutに従って内部回路を動作さ
せることができ、また、遅延回路2a−2dの遅延時間
の精度で制御信号Soutのタイミングを調整すること
ができ、タイミングの微調整を正確に行なうことができ
る。
【0041】したがって、製造パラメータのばらつきな
どにより、トランジスタ特性などが異なり、制御信号S
のタイミング(活性/非活性化タイミング)が設計値か
らずれている場合においても、正確にタイミング調整を
行なって、内部回路に対する動作タイミングを設定する
ことができる。半導体回路装置内部でタイミング調整を
行なうことができるため、新たにタイミング調整のため
にマスク改訂を行なう必要がなく、またシミュレーショ
ンなどの仮想的な動作ではなく、実際の回路を動作させ
てタイミング調整を行なっており、正確なタイミング調
整を行なうことができる。
【0042】なお、図1(A)において可変遅延回路1
は、4段の遅延回路2a−2dを含んでいる。しかしな
がら、この可変遅延回路1の遅延回路の段数は任意であ
り、製造パラメータのばらつきに起因するタイミングの
ばらつき範囲を考慮して適当な遅延回路の段数が定めら
れればよい。また、図1(A)に示す構成においては、
制御信号Sinは、少なくとも1段の遅延回路2dを通
過している。しかしながら、トランスミッションゲート
をさらに設け、この制御信号Sinをすべての遅延回路
2a−2dをバイパスさせて、遅延制御信号Soutを
生成するように構成されてもよい。
【0043】[実施の形態2]図2(A)は、この発明
の実施の形態2に従う可変遅延回路の構成を概略的に示
す図である。図2(A)において、可変遅延回路1は、
3段の縦続接続される可変遅延段5a−5cを含む。可
変遅延段5a−5cは、それぞれ、入力Dに与えられる
遅延選択信号A−Cに従って、その遅延時間が決定され
る。これらの可変遅延段5a−5cの各々は、信号入力
ノードinおよび信号出力ノードoutを有する。
【0044】図2(B)は、図2(A)に示す可変遅延
段5a−5cの構成を示す図である。これらの可変遅延
段5a−5cは、同一構成を有するため、図2(B)に
おいては、可変遅延段5(5a−5c)を代表的に示
す。
【0045】図2(B)において、可変遅延段5は、入
力ノードinと出力ノードoutの間に直列に接続され
るインバータIV1およびIV2と、電源ノードにその
ソース/ドレイン領域が結合されるPチャネルMOSト
ランジスタを用いたMOSキャパシタC1と、ソース/
ドレイン領域が接地ノードに結合されるNチャネルMO
Sトランジスタを用いたMOSキャパシタC2と、入力
ノードDに与えられる信号に応答して選択的に導通し、
それぞれ、MOSキャパシタC1およびC2を内部ノー
ドNDに結合するPチャネルMOSトランジスタPQお
よびNチャネルMOSトランジスタNQを含む。Pチャ
ネルMOSトランジスタPQのゲートへは、入力ノード
Dに与えられる信号を受けるインバータIV3の出力信
号が与えられるように示す。しかしながら、遅延選択信
号が相補信号D,/Dの形で与えられてもよい。
【0046】この可変遅延段5において、インバータI
V1およびIV2の遅延時間は、容量素子C1,C2の
遅延時間に較べてほぼ無視することができる程度であ
る。
【0047】ノードDに与えられる信号がHレベルのと
きには、MOSトランジスタPQおよびNQがともにオ
ン状態となり、MOSキャパシタC1およびC2がノー
ドNDに結合される。したがって、インバータIV1の
出力信号の立上がりおよび立下がりがともにこのMOS
キャパシタC1およびC2により遅延されるため、この
可変遅延段5の遅延時間が、MOSキャパシタC1およ
びC2とインバータIV1の電流供給能力とにより決定
される値に設定される。一方、入力ノードDに与えられ
る遅延選択信号がLレベルのときには、MOSトランジ
スタPQおよびNQがともにオフ状態となり、MOSキ
ャパシタC1およびC2はノードNDから分離される。
したがって、この場合、インバータIV1およびIV2
に従って入力ノードinに与えられた信号が伝達され、
この可変遅延段5の遅延時間はほぼ0となる(インバー
タIV1およびIV2のゲート遅延は無視できるものと
している)。
【0048】したがって、このような可変遅延段5a−
5cにおいてMOSキャパシタを選択的に内部ノードに
接続することにより、制御信号Sinに対する遅延時間
を調整することができる。この遅延時間は、MOSキャ
パシタC1およびC2とインバータIV1の電流供給能
力とで実質的に決定され、各可変遅延段の有する遅延時
間単位で遅延制御信号Soutの遅延時間を実装置の動
作に合わせて調整することができ、マスク改訂などに較
べて正確なタイミング調整を行なうことができる。
【0049】したがって、この実施の形態2において
も、実装置内で、各制御信号のタイミングを可変遅延段
の有する遅延時間の精度で調整することができ、マスク
改訂を行なう必要がなく、低コストでかつ高精度で制御
信号のタイミング調整を行なうことができる。また、こ
の場合、実装置内でタイミング調整を行なっており、製
造パラメータのばらつきによる動作タイミングずれを反
映したタイミング調整を行なうことができ、マスク改訂
よりも、より高精度でタイミング調整を行なうことがで
きる。
【0050】なお、この可変遅延回路1において、可変
遅延段の段数は、実施の形態1の場合と同様、適当に定
められればよい。
【0051】[実施の形態3]図3(A)は、この発明
の実施の形態3に従う可変遅延回路の構成を概略的に示
す図である。図3(A)において、可変遅延回路1は、
制御信号Sinの立下がりを遅延する可変立下がり遅延
回路10と、可変立下がり遅延回路10の出力信号の立
上がりを遅延して遅延制御信号Soutを生成する可変
立上がり遅延回路12を含む。可変立下がり遅延回路1
0は、立下がり遅延選択信号FA−FCに従って、その
遅延時間が調整される可変遅延回路10aと、可変遅延
回路10aの出力信号と制御信号Sinを受けるOR回
路10bを含む。
【0052】可変立上がり遅延回路12は、立上がり遅
延選択信号RA−RCによりその遅延時間が設定される
可変遅延回路12aと、可変立下がり遅延回路10の出
力信号と可変遅延回路12aの出力信号とを受けて遅延
制御信号Soutを生成するAND回路12bと含む。
可変遅延回路12aには、可変立下がり遅延回路10の
出力信号が与えられる。
【0053】可変立下がり遅延回路10においては、制
御信号SinがHレベルに立上がると、OR回路10b
の出力信号がHレベルに立上がり、この制御信号Sin
の立上がりに対しては、遅延を与えない。一方、制御信
号SinがLレベルに立下がると、OR回路10bは、
可変遅延回路10aの出力信号が立下がった後に、その
出力信号をLレベルに立下げる。したがって、この可変
立下がり遅延回路10が制御信号Sinの立下がりに対
して与える遅延時間、すなわち、遅延制御信号Sout
の主制御信号Sinにする立下り遅延時間を可変遅延回
路10aにより設定することができる。
【0054】可変立上がり遅延回路12においては、こ
の可変立下がり遅延回路10の出力信号がHレベルに立
上がった後、可変遅延回路12aの出力信号がHレベル
となると、遅延制御信号SoutをHレベルに立上げ
る。一方、この可変立下がり遅延回路10の出力信号が
Lレベルとなると、AND回路12bが遅延制御信号S
outをLレベルに立下げる。したがって、この遅延制
御信号Soutの立上がりの遅延時間が可変遅延回路1
2aにより設定される。
【0055】可変立下がり遅延回路10および可変立上
がり遅延回路12を別々に設けることにより、図3
(B)に示すように、遅延制御信号Soutの制御信号
Sinに対する立上がりおよび立下がりの遅延時間を個
々に設定することができ、応じて、遅延制御信号Sou
tのパルス幅を調整することができる。これにより、内
部回路の動作状況に応じて、制御信号のパルス幅を調整
でき、正確な信号/データの転送を行なうことができ
る。
【0056】この場合においても、遅延時間/パルス幅
の設定は、遅延選択信号FA−FCおよびRA−RCに
より行なっており、実装置の動作特性に応じて最適な遅
延時間を設定することができる。これにより、製造パラ
メータのばらつきに起因する動作特性のばらつきが生じ
ても、正確に、内部回路動作タイミングを設定すること
ができる。この可変遅延回路10aおよび12aには、
先の実施の形態1および2のいずれの構成が用いられて
もよく、これらの可変遅延回路10aおよび12aの単
位遅延時間の精度で遅延制御信号Soutの立下がり/
立上がり遅延時間を調整することができ、高精度で実装
置の動作特性に合わせて動作タイミングを調整すること
ができる。
【0057】[実施の形態4]図4は、この発明の実施
の形態4に従うタイミング調整回路の構成を概略的に示
す図である。図4において、このタイミング調整回路
は、テストモードエントリ信号TEの活性化時遅延設定
信号TSに従って特定の所定数のアドレス信号ビット
(アドレスキー)ADを取込み、遅延選択信号A、B、
およびCを生成するテストモード制御回路20と、この
テストモード制御回路20からの遅延選択信号A、B、
およびCに従ってその遅延時間が設定される可変遅延回
路1を含む。このタイミング調整回路は、アドレスキー
を利用しており、したがって、半導体記憶装置の内部回
路の動作タイミングを調整する。アドレス信号は、複数
のメモリセルを有するメモリアレイ内のメモリセルを指
定する信号であり、通常、複数ビットを含む。この複数
ビットのアドレス信号のうち遅延選択信号に必要な数の
アドレス信号ビットを利用する。
【0058】図5は、図4に示すタイミング調整回路の
動作を示す信号波形図である。以下、図5を併せて参照
して、図4に示すタイミング調整回路の動作について説
明する。
【0059】テストモードエントリ信号TEが活性状態
となると、テストモード制御回路20は、遅延調整モー
ドが指定されたことを検出する。このテストモードエン
トリ信号TEの活性状態において、遅延時間設定信号T
Sが活性化されると、テストモード制御回路20は、ア
ドレスキーADを取込みラッチして、遅延選択信号A、
B、およびC(A1,B1,C1)を生成する。遅延選
択信号A1、B1、C1が設定され、可変遅延回路1の
遅延時間が設定された状態で、内部回路を動作させる。
この内部回路の動作結果を、外部のテスタでモニタす
る。
【0060】この内部回路動作完了後、再び遅延設定信
号TSとアドレスキーを与えて、遅延時間を変更し、新
たな遅延選択信号A2,B2,C2を生成して可変遅延
回路1の遅延時間を設定する。再び内部回路を動作さ
せ、内部回路の動作状態をモニタする。この動作を、可
変遅延回路1の遅延段数の数(遅延選択信号の組の数)
だけ繰返し実行する。内部回路が正常に動作する可変遅
延回路1の遅延時間のうち最小の遅延時間にこの可変遅
延回路1の遅延時間を設定する。これは、制御信号の遅
延をできるだけ最小にして内部回路の動作タイミングを
早いタイミングに設定するためである。
【0061】なお、可変遅延回路1のデフォルト値の遅
延時間をこの可変遅延回路1の変更可能な遅延時間幅の
中央値に設定し、可変遅延回路1の遅延時間を、このデ
フォルト値よりも長くするまたは短くすることにより、
正常に動作する遅延時間のうち最小の遅延時間にこの可
変遅延回路1の遅延時間が設定されてもよい。エラーが
発生する時点における可変遅延回路1の遅延時間と、可
変遅延回路1の実際に内部回路を正常動作させるための
遅延時間との差から、制御信号のぶれに対する内部回路
の動作マージンを測定することができる。この場合、可
変遅延回路1の遅延段数は少し増加させて、可変遅延時
間範囲を広くすることにより動作マージンの測定を行な
うことができる。
【0062】図6は、図4に示すテストモードエントリ
信号および遅延設定信号発生部の構成を概略的に示す図
である。テストモードエントリ信号TEおよびタイミン
グ設定指示信号TSは、コマンドデコーダ22により発
生される。コマンドデコーダ22は、外部からのコマン
ドCMDをデコードし、デコード結果に従ってテストモ
ードエントリ信号TEおよび遅延設定指示信号TSを活
性化する。コマンドCMDは、複数の制御信号と特定の
アドレス信号ビットとの組合せで与えられる。また、こ
のコマンドCMDは、システムLSIのように、DRA
M(ダイナミック・ランダム・アクセス・メモリ)とロ
ジックとが同一チップ上に構成され、デコード後の信号
として、ロジックからDRAMに与えられる場合、この
コマンドデコーダ22は特に設ける必要はなく、テスト
モードエントリ信号TEおよびタイミング設定指示信号
TSが、外部のテスタから直接与えられる。
【0063】図7(A)は、テストモード制御回路20
の遅延選択信号発生部の構成を概略的に示す図である。
図7(A)においては、遅延選択信号発生部は、テスト
モードエントリ信号TEの活性化時能動化され、タイミ
ング設定指示信号TSに応答してアドレスキーADをラ
ッチして遅延選択信号A、B、およびCを発生するラッ
チ回路20aを含む。ラッチ回路20aは、テストモー
ドエントリ信号TEの非活性化時、たとえば電源ノード
から切り離されるように構成されてもよい。また、単に
テストモードエントリ信号TEの非活性化時、このラッ
チ回路20aは、出力ハイインピーダンス状態に設定さ
れてもよく、またその出力がHレベルまたはLレベルの
いずれかの電圧レベルに固定されてもよい。
【0064】この図7(A)に示す構成の場合、アドレ
スキーADは、遅延選択信号A、B、およびCそれぞれ
に対応するビットを含む。
【0065】図7(B)は、遅延選択信号発生部の他の
構成を概略的に示す図である。図7(B)において、遅
延選択信号発生部は、テストモードエントリ信号TEの
活性化時能動化され、遅延設定指示信号TSに応答して
アドレスキーADをラッチするラッチ回路20bと、ラ
ッチ回路20bの出力信号をデコードして遅延選択信号
A,B,Cを生成するデコード回路20cを含む。デコ
ード回路20cは、テストモードエントリ信号TEの活
性化時活性化される。図7(B)に示す構成の場合、ア
ドレスキーADのビット数を少なくして、より多くの遅
延選択信号を生成することができる。
【0066】アドレスキーを利用することにより、テス
ト専用のパッドを設ける必要がなく、タイミング調整回
路の占有面積を低減することができる。
【0067】[実施の形態5]図8は、この発明の実施
の形態5に従うタイミング調整回路の構成を概略的に示
す図である。図8において、タイミング調整回路は、複
数の可変遅延回路1a、1bと、テストモードエントリ
信号TEと遅延設定指示信号TSとアドレスキーADに
従って、遅延選択信号A−Cおよび回路選択信号Sel
を生成するテストモード制御回路20と、このテストモ
ード制御回路20からの遅延選択信号A−Cを、回路選
択信号Selが指定する可変遅延回路へ伝達するデコー
ド回路30を含む。回路選択信号Selも、アドレスキ
ーADの特定のビットに従って生成される。このデコー
ド回路30は回路選択信号Selに従って、指定された
可変遅延回路に対し遅延選択信号A−Cを伝達する。
【0068】このデコーダ30は、回路選択信号Sel
がLレベルのときに活性化されて、遅延選択信号A−C
を、可変遅延回路1aに伝達するデコード回路30a
と、回路選択信号SelがHレベルのときに活性化さ
れ、遅延選択信号A−Cを可変遅延回路1bへ伝達する
デコード回路30bを含む。
【0069】このデコード回路30を利用することによ
り、複数の可変遅延回路1a、1bが設けられる場合に
おいても、遅延選択信号線を共通化するができ、配線占
有面積を低減することができる。
【0070】なお、この図8に示す構成においてデコー
ド回路30aおよび30bは、非選択時には、対応の可
変遅延回路1aおよび1bに、Hレベルの遅延選択信号
を伝達する。遅延選択信号A−CがすべてHレベルの状
態をデフォルト値として設定する。可変遅延回路1aお
よび1bの遅延時間が調整される制御信号は、互いに別
の経路から生成され互いに影響を及ぼし合わないと考え
られている。したがって、可変遅延回路1aおよび1b
個々に、遅延時間を設定して、内部回路を動作させて、
対応の内部回路が正常なタイミングで動作しているか否
かを判定する。
【0071】[変更例]図9は、この発明の実施の形態
5の変更例の構成を示す図である。図9においては、デ
コーダ30の部分の構成を示す。図9において、デコー
ド回路30aは、回路選択信号Selを受けるインバー
タ31aと、インバータ31aの出力信号がHレベルの
ときに導通し遅延選択信号A−Cを伝達するトランスフ
ァゲート31bと、トランスファゲート31bを介して
伝達された遅延選択信号をラッチするインバータラッチ
31cと、インバータラッチ31cの出力信号を反転し
て可変遅延回路1aへ伝達するインバータ31dと、シ
ステムリセット信号RSTに応答してリセットされ、イ
ンバータ31dの入力ノードを接地電圧レベルに設定す
るリセット用MOSトランジスタ31eを含む。
【0072】デコード回路30bは、回路選択信号Se
lがHレベルのとき導通し、遅延選択信号A−Cを伝達
するトランスファゲート32aと、トランスファゲート
32aを介して伝達される選択信号をラッチするインバ
ータラッチ32bと、インバータラッチ32bのラッチ
信号を反転して可変遅延回路1bへ伝達するインバータ
32cと、システムリセット信号RSTに応答して導通
しインバータ32cの入力ノードを接地電圧レベルに初
期設定するリセット用MOSトランジスタ32dを含
む。
【0073】この図9に示す構成においては、デコード
回路30aおよび30bは、初期化時にリセットされ、
可変遅延回路1aおよび1bへ与える遅延選択信号をと
もにHレベルに設定する。回路選択信号Selの論理レ
ベルに応じて、デコード回路30aおよび30bのいず
れかが、遅延選択信号A−Cを取込みラッチする。非選
択のデコード回路はラッチ状態にある。したがって、可
変遅延回路1aおよび1bが遅延する制御信号が、相互
に関連する動作を行なう回路の動作タイミングを決定す
る場合、個々の内部回路の動作タイミングを最適化し
て、動作をさせることができる。
【0074】なお、この可変遅延回路の数は、2に限定
されず、さらに多くてもよい。以上のように、この発明
の実施の形態5に従えば、複数の可変遅延回路が存在す
る場合、共通に遅延選択信号線を配設して、デコード回
路で、この遅延選択信号伝達線を選択して、各可変遅延
回路へ遅延選択信号を伝達するように構成しており、配
線占有面積を低減することができる。また、この選択信
号により、可変遅延回路個々に、遅延時間を設定するこ
とができる。
【0075】[実施の形態6]図10は、この発明の実
施の形態6に従うタイミング調整回路の構成を概略的に
示す図である。図10において、テストモード制御回路
35は、1ビットの遅延選択信号SDをシフトクロック
SCに従って取込み回路選択信号Selおよび遅延選択
信号A−Cとして順次転送するテストモード制御回路3
5と、この回路選択信号Selに従って、シリアルに転
送される遅延選択信号A−Cを、選択的に可変遅延回路
1aおよび1bに対して転送するデコーダ30と、可変
遅延回路1aおよび1bそれぞれに対応して設けられ、
デコーダ30からのシリアルに転送される遅延選択信号
A−Cを、シフトクロック信号SCLKに従って順次取
込むシフトレジスタ37aおよび37bを含む。
【0076】図10においては、シフトレジスタ37a
および37bには、共通にシフトクロック信号SCLK
およびセット/リセット制御信号S/Rが与えられるよ
うに示す。
【0077】デコーダ30は、可変遅延回路1aに対応
して設けられるデコード回路30cと、可変遅延回路1
bに対応して設けられるデコード回路30dを含む。デ
コード回路30cは、回路選択信号SelがLレベルの
ときに活性化されて、遅延選択信号を順次反転してシフ
トレジスタ37aに与える。一方、デコード回路30d
は、回路選択信号SelがHレベルのときに活性化さ
れ、シリアルに転送される遅延選択信号A−Cを、シフ
トレジスタ37bにシリアルに転送する。
【0078】この図10に示す構成においても、可変遅
延回路1aおよび1bは、それぞれ、別系統の回路(互
いに直接影響を及ぼさない回路)の動作を制御する制御
信号に対する遅延回路として設けられる。すなわち、シ
フトレジスタ37aおよび37bの一方に、遅延選択信
号A−Cが転送される場合、他方のシフトレジスタに
は、Hレベルに固定されたデータがシリアルに与えられ
る。これらのシフトレジスタ37aおよび37bは、こ
れらの取込んだ遅延選択信号を並列に対応の可変遅延回
路1aおよび1bに出力する。次に、この図10に示す
タイミング調整回路の動作を図11に示す信号波形図を
参照して説明する。
【0079】テストモード指示信号(遅延設定指示信
号)TMがHレベルの活性状態となると、続いて、シフ
トクロック信号SCに同期して、1ビット単位で信号S
Dがシリアルに与えられる。最初のシリアル入力SD
が、回路選択信号Selを決定し、最初のシリアル入力
ビットSDがラッチされて、回路選択信号Sel1がラ
ッチされる。
【0080】続いて、このシフトクロック信号SCの第
2クロックから第4クロックに従って、遅延選択信号
A、BおよびCがシリアル入力ビットSDに与えられ、
順次シフトクロック信号SCLKに同期してデコーダ3
0へ転送される。デコーダ30において、既に回路選択
信号Selの状態が確定しているため、その回路選択信
号Selに従って、シリアルに与えられた遅延選択信号
A,BおよびCを対応のシフトレジスタ37aまたは3
7bに転送する。シフトレジスタ37aおよび37b
は、シフトクロック信号SCLKに同期して、転送動作
を行ない、与えられたデータビットの取込を行なう。こ
れにより、1ビットの入力を用いて回路選択信号Sel
および遅延選択信号A−Cをシリアルに転送することが
できる。
【0081】図12は、図10に示すテストモード制御
回路35の構成の一例を示す図である。図12におい
て、テストモード制御回路35は、テストモード指示信
号TMの立上がりに応答してリセットされかつシフトク
ロック信号SCの立上がりに応答してセットされるセッ
ト/リセットフリップフロップ35aと、セット/リセ
ットフリップフロップ35aの出力Qからの信号の立上
がりに応答してシリアル入力ビットSDを取込みラッチ
するD型フリップフロップ35bと、シフトクロック信
号SCに従って遅延設定信号TMを1クロック期間シフ
ト動作する1クロック遅延回路35cと、1クロック遅
延回路35cの出力信号とシフトクロック信号SCとを
受けて、シフトクロック信号SCLKを生成するAND
回路35dを含む。
【0082】この図12に示すテストモード制御回路3
5の構成においては、まず遅延設定信号TMが立上がる
と、セット/リセットフリップフロップ35aがリセッ
トされる。次いで、シフトクロック信号SCが立上がる
と、セット/リセットフリップフロップ35aがセット
され、D型フリップフロップ35bがシリアル入力ビッ
トSDを取込み選択信号Selを生成する。以降シフト
クロック信号SCが立上がっても、セット/リセットフ
リップフロップ35aはセット状態を維持し、D型フリ
ップフロップ35bのラッチ状態は変化しない。シフト
クロック信号SCの2クロックサイクル目からは、した
がって、遅延選択信号A,B,Cが順次出力される。
【0083】一方、1クロック遅延回路35cにおい
て、テストモード指示信号TMをシフトクロック信号S
Cに従って1クロックサイクル期間シフトする。したが
って、1クロック遅延回路35cからは、遅延設定指示
信号TMがシフトクロック信号SCの1クロックサイク
ル期間遅延した信号が出力される。したがって、最初の
シフトクロック信号SCが与えられても、シフトクロッ
ク信号SCLKは発生されず、2つ目のシフトクロック
信号SCからシフトクロック信号SCLKが発生され
る。シフトレジスタ37aおよび37bにおいては、シ
フトクロック信号SCLKが与えられないときには、取
込動作を行なわない。したがって、回路選択信号を示す
最初のシリアル入力ビットがシフトレジスタ37aおよ
び37bに与えられても、シフトクロック信号SCLK
はLレベルであり、シフトレジスタ37aおよび37b
には取込まれない。これにより、容易に、1ビットのシ
リアル入力を用いて、回路選択信号Selおよび遅延選
択信号A−Cを生成してシフトレジスタ37aおよび3
7bに格納することができる。
【0084】なお、この回路選択信号Selを生成する
ために、特定のコマンドが与えられてもよい。すなわ
ち、回路選択信号ラッチコマンドが遅延設定指示信号T
Mともに与えられ、このときのシリアル入力ビットSD
が回路選択信号Selとして取込まれてもよい。すなわ
ち、たとえば、遅延設定指示信号TMの立上がりで、そ
のときのシリアル入力ビットSDを回路選択信号として
取込みラッチする構成が用いられてもよい。次に遅延時
間設定信号が与えられるまで、この回路選択信号はラッ
チ状態を維持する。
【0085】この遅延設定指示信号TMが非活性状態と
なると、各可変遅延回路1aおよび1bの遅延時間が設
定されており、内部回路が動作する。これにより、内部
回路が正常に動作するか否かの判定が行なわれ、これら
の判定結果に従って、最適な遅延時間が決定される。
【0086】[変更例]図13は、この発明の実施の形
態6の変更例の構成を概略的に示す図である。図13に
おいては、可変遅延回路1aおよび1bそれぞれに対応
してシフトレジスタ37aおよび37bが設けられる。
これらのシフトレジスタ37aおよび37bへは共通に
テストモード制御回路35からのシリアルな遅延選択信
号A、B、およびCが与えられる。一方、これらのシフ
トレジスタ37aおよび37bに対しては、シフトクロ
ック信号に対するクロックデコード回路40aおよび4
0bが設けられる。クロックデコード回路40aは、回
路選択信号SelがLレベルのときにシフトクロック信
号SCLKをシフトレジスタ37aに伝達する。一方、
クロックデコード回路40bは、回路選択信号Selが
Hレベルのときにシフトレジスタ37bにシフトクロッ
ク信号SCLKを伝達する。
【0087】シフトレジスタ37aおよび37bは、シ
フトクロック信号が与えられたときにシフト動作を実行
して、遅延選択信号を取込む。したがって、この図13
に示す構成においても、非選択のシフトレジスタはセッ
ト/リセット指示信号S/Rに従ってセットまたはリセ
ット状態に設定された状態にあり、選択シフトレジスタ
がシフトクロック信号に従ってシフト動作を行なって遅
延選択信号を取込みラッチして、並列に対応の可変遅延
回路へ伝達する。
【0088】この図13に示す構成においても、正確
に、シフトレジスタ37aおよび37bそれぞれ個々
に、遅延選択信号を設定して可変遅延回路1aおよび1
bの遅延時間を設定することができる。したがって、相
互に関連する回路の動作タイミングを設定する場合にお
いて、これらのタイミング関係を最適な関係に設定する
ことができる。
【0089】なお、シリアルに遅延選択信号を伝達する
ことにより、遅延選択信号伝達線の配線レイアウト面積
が低減される。通常、テスト制御回路は、中央の制御回
路部に配置されており、一方、動作タイミングが決定さ
れる内部回路は、このテスト制御回路から離れた位置に
配置される。これは、たとえば後に具体例として説明す
る半導体記憶装置における周辺回路とテスト制御回路の
距離が長いのに対応する。したがって、遅延選択信号の
数が増大しても、この遅延選択信号伝達線の数は増大せ
ず、配線レイアウトが容易となり、可変遅延回路1aお
よび1bの遅延段数が増加した場合にも、容易に配線占
有面積を増加させることなく遅延選択信号を伝達して各
可変遅延回路の遅延時間を設定することができる。
【0090】なお、この実施の形態6においても、可変
遅延回路の数は2に限定されず、さらに多く可変遅延回
路が設けられてもよい。
【0091】[実施例1]図14は、この発明に従う実
施例の構成を概略的に示す図である。この図14におい
ては、ダイナミック・ランダム・アクセス・メモリ(D
RAM)の構成を示す。図14において、DRAMは、
行列状に配列される複数のメモリセルMCを有するメモ
リアレイ100を含む。メモリセルは、1トランジスタ
1キャパシタ型の構成を有する。このメモリアレイ10
0において、メモリセルMCの各行に対応してワード線
WLが配設され、メモリセルMCの各列に対応してビッ
ト線対BLPが配置される。ビット線対BLPは相補ビ
ット線BLおよび/BLを含む。メモリセルMCは、ビ
ット線BLおよび/BLの一方とワード線WLの交差部
に対応して配置される。図14においては、ビット線B
Lとワード線WLの交差部に対応してメモリセルMCが
配置される。
【0092】DRAMは、さらに、外部からのアドレス
ビットA0−Anを受けて内部アドレス信号を生成する
ロウ/コラムアドレスバッファ102と、ロウ/コラム
アドレスバッファ102からのロウアドレスおよびコラ
ムアドレスをそれぞれデコードするロウ/コラムデコー
ダ104と、ロウ/コラムデコーダ104のロウデコー
ダからのロウデコード信号に従ってアドレス指定された
行に対するワード線を選択状態へ駆動するワード線ドラ
イバ106と、活性化時ビット線対BLP上のデータを
検知、増幅およびラッチするセンスアンプ回路110
と、ロウ/コラムデコーダ104に含まれるコラムデコ
ーダからの列選択信号CSLに従ってメモリアレイ10
0の選択列(センスアンプ回路110)をローカルIO
線対(内部データ線対)LI/Oに接続する列選択ゲー
ト112と、活性化時内部データ線対LI/O上のデー
タを増幅してDQバッファ116へ伝達するプリアンプ
114と、外部からの制御信号/RAS、/CASおよ
び/WEに従って各回路の動作を制御する制御回路10
8を含む。
【0093】この図14においては、制御回路108
は、ワード線ドライバ106を活性化するための内部ロ
ウアドレスストローブ信号RASに従って活性化される
ワード線駆動タイミング信号RXと、センスアンプ回路
110をセンスアンプ活性化信号SONおよびSOP
と、プリアンプ114を活性化するためのプリアンプイ
ネーブル信号PAEと、ロウ/コラムデコーダ104に
含まれるコラムデコーダを活性化するコラムデコーダイ
ネーブル信号CDEを代表的に示す。このワード線ドラ
イバ106に与えられるワード線駆動タイミング信号R
Xに従ってアドレス指定された行に対応するワード線が
選択状態へ駆動される。次に、この図14に示すDRA
Mの動作を、図15に示す信号波形図を参照して説明す
る。
【0094】外部からのロウアドレスストローブ信号/
RASがLレベルに立下がると、制御回路108からの
内部ロウアドレスストローブ信号がHレベルの活性状態
となり、DRAMにおいて行選択に関連する動作が行な
われる。具体的にメモリアレイ100において図示しな
いビット線プリチャージ/イコライズ回路が非活性化さ
れ、ビット線対BLPの中間電圧レベルのプリチャージ
/イコライズが停止する。この状態においてビット線対
BLPは中間電圧レベルでフローティング状態となる。
次いで制御回路108の制御の下に、ロウ/コラムアド
レスバッファ102へ与えられたアドレス信号ビットA
0−Anがロウアドレスビットとして取込まれてロウデ
コーダがデコード動作を行ない、ロウデコード信号をワ
ード線ドライバ106へ与える。
【0095】ワード線ドライバ106は、制御回路10
8からのワード線駆動タイミング信号RXに従ってアド
レス指定された行に対応して配置されるワード線を選択
状態へ駆動する。選択ワード線WLの電圧レベルが上昇
すると、メモリセルMCにおいてトランジスタが導通
し、ビット線対にメモリセルMCのデータが読出され
る。図15においては、ビット線BLにHレベルのデー
タが読出された場合の信号波形を示す。このビット線対
BLP(BL,/BL)の電圧差が十分に大きくなる
と、次いでセンスアンプ活性化信号SONおよびSOP
が活性化される。図15においてはセンスアンプ活性化
信号SONのみを示す。このセンスアンプ活性化信号S
ONおよびSOPは、センスアンプ回路110に含まれ
るNセンスアンプおよびPセンスアンプをそれぞれ活性
化する。このセンスアンプ回路110は、ビット線対B
LPそれぞれに対応して設けられており、センス動作が
完了するとラッチ状態となり、メモリセルデータをラッ
チする。したがってこの状態においてビット線BLおよ
び/BLは、通常、一方がアレイ電源電圧レベル、他方
が接地電圧レベルとなる。これらの一連の動作により、
ロウアドレスストローブ信号/RASによりトリガされ
た行選択動作が完了する。
【0096】この行選択動作が行なわれた後、次いで外
部からのコラムアドレスストローブ信号/CASが活性
状態へ駆動される。コラムアドレスストローブ信号/C
ASが活性化されると、制御回路108は、コラムデコ
ーダイネーブル信号CDEを活性化し、列選択動作を開
始させる。すなわちロウ/コラムアドレスバッファ10
2は、この制御回路108の制御の下にアドレス信号ビ
ットA0−Anを列アドレス信号として取込み、コラム
デコーダイネーブル信号CDEの活性化に従ってデコー
ド動作を行ない、アドレス指定された列に対する列選択
線CSLを活性状態(Hレベル)に駆動する。この列選
択信号CSLにより列選択ゲート112が導通状態とな
り、選択列に配置されたセンスアンプ回路110にラッ
チされたデータが内部データ線対LI/Oに読出され
る。次いで、この内部データ線対LI/Oに読出される
データが、プリアンプ活性化信号PAEにより活性化さ
れたプリアンプ114により増幅されてDQバッファ1
16へ与えられる。
【0097】センスアンプ回路110は、ビット線対B
LPの電圧差が十分に生じたときに活性化する必要があ
る。図15においてセンスアンプ活性化信号SONが最
も速いタイミングt1で活性化された場合、ビット線対
BL,/BLの電圧差は不十分であり、センスアンプ回
路110の感度以下であり、正確なセンス動作を行なう
ことができない。一方、タイミングt2においてセンス
アンプ活性化信号SONを活性化した場合、センス動作
開始タイミングが遅れる。したがって、このセンスアン
プ活性化信号SONの活性状態となるタイミングをメモ
リセルの容量値とセンスアンプ回路110のセンス能力
に応じて最適値タイミングに設定する。
【0098】列選択信号CSLは、センスアンプ回路1
10にラッチされたデータを内部データ線対LI/0に
伝達する。通常、列選択動作は、コラムインターロック
期間と呼ばれる期間が経過した後に許可される。これは
センスアンプ回路110によりセンス動作が完了し、セ
ンスアンプ回路がラッチ状態に入った後に、列選択動作
を行なうことを保証するためである。このコラムインタ
ーロック期間は、通常センスアンプ活性化信号SONの
立上がりから所定期間経過後に終了するように設定され
る。
【0099】この列選択信号CSLのパルス幅は、コラ
ムデコーダを活性化するコラムデコーダイネーブル信号
CDEにより決定される。列選択信号CSLの時間幅が
短い場合、十分な時間内部データ線対LI/Oにメモリ
セルデータを伝達することができず、不十分なデータの
読出が行なわれる。したがって、このコラムデコーダイ
ネーブル信号CDEの立上がりおよび立下がりのタイミ
ングをそれぞれ独立に調整して、列選択信号CSLの時
間幅を調整する。したがって、このコラムデコーダイネ
ーブル信号CDEをタイミングt3およびt4の間で立
上げ、次いでタイミングt5およびt6の間の時刻で立
下げるようにそのコラムデコーダイネーブル信号CDE
の立上がりおよび立下がりの遅延時間を調整する。
【0100】同様、プリアンプ114も、内部データ線
対LI/Oにメモリセルデータが読出されたタイミング
で活性化されて十分な期間増幅動作を行なう必要があ
る。このプリアンプイネーブル信号PAEは、内部デー
タ線対LI/Oがメモリセルデータに応じて十分な振幅
を保持している間に増幅動作を行なってその増幅動作を
完了する必要がある。したがって、このプリアンプイネ
ーブル信号PAEも立上がりおよび立下がりタイミング
を、それぞれタイミングt7およびt8の間、およびタ
イミングt9およびt10の間で設定する。これは、実
施の形態3における立上がりおよび立下がり遅延時間を
それぞれ独立に調整する構成に対応する。次に具体的構
成について説明する。
【0101】図16は、図14に示す制御回路108に
含まれる行系制御回路の構成を概略的に示す図である。
図16において、行系制御回路は、内部ロウアドレスス
トローブ信号RASを所定時間遅延してワード線駆動タ
イミング信号RXを生成する遅延回路120と、遅延回
路120からのワード線駆動タイミング信号RXを遅延
してセンスアンプ活性化信号SOP,SONを生成する
可変遅延回路122と、可変遅延回路122からのセン
スアンプ活性化信号SONを所定時間遅延してコラムイ
ネーブル信号CLEを生成する遅延回路124を含む。
これらの遅延回路120、122および124は、内部
ロウアドレスストローブ信号RASの非活性化に応答し
てその出力信号を非活性状態に駆動する。
【0102】センスアンプ活性化信号SOPおよびSO
Nを生成する可変遅延回路122に本発明の可変遅延回
路の構成を適用する。すなわち遅延選択信号A,Bおよ
びCによりセンスアンプ活性化タイミングを最適値に調
整する。この調整後の動作については後に説明する。し
たがって、このセンスアンプ活性化タイミングを調整可
能とすることにより、図15において、メモリセルの容
量値およびセンスアンプのセンス駆動能力およびセンス
感度に応じて、最適なタイミングにセンス動作が行なわ
れるように遅延時間を設定することができる。なお、こ
の図15においては、センスアンプ活性化信号SONが
タイミングt1からタイミングt2の間で変更可能に設
定されている。これは、可変遅延回路において、デフォ
ルト値を、タイミングt1およびt2の間のタイミング
に設定し、この可変遅延回路の遅延時間をデフォルト値
に対して、長くするおよび短くするいずれも可能なよう
に設定することにより実現される。
【0103】図17は、図14に示す制御回路108の
列系制御回路の構成を概略的に示す図である。図17に
おいて、列系制御回路は、内部コラムアドレスストロー
ブ信号CASを遅延してコラムデコーダイネーブル信号
CDEを生成する可変遅延回路130と、コラムイネー
ブル信号CLEとアドレス変化検出信号ATDのそれぞ
れの変化に従ってワンショットのパルス信号を発生する
ワンショットパルス発生回路132と、ワンショットパ
ルス発生回路132の立上がりおよび立下がりを遅延し
てプリアンプイネーブル信号PAEを生成する可変遅延
回路134を含む。この可変遅延回路130および13
4に、本実施の形態3における立上がりおよび立下がり
の遅延時間を個々独立に設定する構成を利用する。すな
わち立上がり遅延選択信号RA−RCおよび立下がり遅
延選択信号FA−FCを用いてこれらの可変遅延回路1
30および134の遅延時間を調整する。これにより、
図15に示すようにコラムデコーダイネーブル信号CD
Eおよびプリアンプイネーブル信号PAEの立上がりお
よび立下がりのタイミングを最適化することができる。
なお、列選択信号CSLは、コラムデコーダイネーブル
信号CDEが活性化されコラムデコーダがデコード動作
を行なっている間、選択状態に保持される。したがって
コラムデコーダイネーブル信号CDEの活性化期間によ
り、列選択信号CSLの活性状態の時間幅が決定され
る。
【0104】なお、図17に示す構成においては、プリ
アンプイネーブル信号PAEは、コラムイネーブル信号
CLEとアドレス変化検出信号ATDとにより、その活
性化タイミングを決定している。しかしながら、クロッ
ク同期型のDRAMのように、コラムアクセス(データ
の書込/読出)を指示するコラムアクセスコマンドが印
加されて列選択動作が指示されたとき、この列選択動作
指示信号の遅延信号に従ってワンショットのパルス形態
でプリアンプイネーブル信号PAEが生成される場合、
そのワンショットパルスの立上がりタイミングおよび立
下がりタイミングを、それぞれ個別に調整すればよい。
【0105】[実施例2]図18はこの発明の実施例2
の構成を概略的に示す図である。図18においては、可
変遅延回路140に対しプログラム回路142が設けら
れる。遅延時間の調整を行なう場合、ラッチ回路に遅延
時間が設定される。このテストで、最適タイミングが決
定された後、たとえばヒューズプログラムにより、この
プログラム回路142に、遅延選択信号の状態をプログ
ラムする。これにより、マスク改訂を行なわず、デバイ
スレベルで、最適タイミングを決定して各デバイスの能
力に応じた遅延時間を設定することができる。このプロ
グラム回路142には、レーザなどのエネルギ線で溶断
可能なリンク素子が用いられてもよく、またアンチヒュ
ーズのように電気的にプログラムされる回路が用いられ
てもよい。
【0106】また、この可変遅延回路の遅延時間の調整
において、評価用のデバイスを作製し、この評価用のデ
バイスを用いて最適遅延を求めてもよい。これにより、
マージンの最も大きな遅延時間を求めてマスクを作製す
ることにより、最小数のマスク改訂で最適な遅延時間を
設定することができる。遅延時間を調整するための可変
遅延回路は、出荷製品については設けられなくてもよ
い。可変遅延回路に代えて、固定遅延回路を配置する。
製品出荷前の最終テスト(FT)においてマージンテス
トが行なわれ、この固定遅延が最悪値となり、不良が発
生した場合に、再び、マスク改訂を行なう。
【0107】なお、図18に示す構成は、レーザトリミ
ング工程でプログラムするための構成であり、タイミン
グ調整試験はウェハレベルでの試験となる。しかしなが
ら、製品出荷前のパッケージ収納後の試験において可変
遅延時間を設定する場合、面積的に余裕があれば、RO
M(リード・オンリ・メモリ)に、各遅延選択信号の最
適値が書込まれるように構成されてもよい。
【0108】なお、実施例としては、DRAMについて
説明している。しかしながら、内部回路の動作タイミン
グが、図19に示すように、制御信号により決定される
構成であれば本発明は適用可能である。
【0109】
【発明の効果】以上のようにこの発明に従えば、内部回
路の動作タイミングを決定する制御信号のタイミング
を、実装置レベルで調整可能としており、マスク改訂回
数を低減でき、かつ高精度(遅延回路の単位遅延時間接
続)で調整することができ、高精度の遅延時間の調整を
行なうことができる。
【0110】すなわち、テストモード時に、選択指示信
号に従って遅延選択信号を発生し、この遅延選択信号に
従って主制御信号を遅延して内部回路へ与えることによ
り、実装置レベルで内部回路のタイミングを可変遅延回
路の単位遅延時間単位で調整することができ、高精度で
タイミングの調整を行なうことができ、またマスク改訂
数も低減できる。これにより、コストを低減することが
でき、また容易に高精度なタイミングの調整を行なうこ
とができ、また、実デバイスの能力に応じたタイミング
を設定することができる。
【0111】また、可変遅延回路を、複数の従属接続さ
れる遅延回路と、遅延選択信号に従ってこの遅延回路の
段数を設定する回路とにより、容易に動作タイミングを
遅延回路の遅延時間単位で調整することができる。
【0112】また、容量素子を遅延のために用いること
により、小占有面積で比較的大きな遅延時間を容易に実
現することができる。
【0113】また、この容量素子の接続ノード前後にイ
ンバータ回路を利用することにより、正確に、波形を鈍
らすことなく信号を伝達することができる。
【0114】また、複数の主制御信号それぞれに対応し
て可変遅延回路を設け、この可変遅延回路個々に遅延時
間を調整することにより、共通の選択遅延信号伝達線を
用いて複数の主制御信号に対する遅延時間を調整するこ
とができ、小占有面積のタイミング調整回路を実現する
ことができる。
【0115】また、シリアルに、遅延選択信号を伝達し
て、各遅延回路段においてシフトレジスタでこのシリア
ルな遅延選択信号を取込んで並列に出力することによ
り、配線レイアウトが簡略化され、テスト制御回路と可
変遅延回路の距離が長い場合においても、容易に遅延選
択信号伝達線を配設することができ、また配線レイアウ
ト面積も低減することができる。
【0116】また、複数の可変遅延回路それぞれに対応
してシフトレジスタを設けることにより、各遅延回路そ
れぞれに個々に独立に、配線レイアウト面積を増加させ
ることなく正確にタイミング調整を行なうことができ
る。
【0117】また、この主制御信号の立上がりおよび立
下がりについての遅延時間を調整することにより、最適
タイミングおよび最適な駆動時間を調整することがで
き、チップの能力に応じた動作タイミングおよび動作期
間を設定することができ、誤動作のない信頼性の高い装
置を実現することができる。
【0118】また、このタイミング信号として、センス
アンプ活性化信号のときには、メモリセルのキャパシタ
の容量値およびセンスアンプのセンス感度および駆動能
力に応じて、最適タイミングにセンス動作を設定するこ
とができ、アクセス時間を不必要に長くすることなく、
正確なタイミングでセンス動作を行なうことができる。
【0119】また、主制御信号として列選択動作を活性
化する信号を利用することにより、メモリセルデータを
内部データ線対に読出す時間およびタイミングを最適値
に設定することができ、正確なデータの読出をチップの
能力に応じて設定することができる。
【0120】また、主制御信号としてプリアンプイネー
ブル信号を利用することにより、チップの能力に応じて
正確なタイミングで内部データ読出を行なうことができ
る。
【0121】また、選択指示信号、メモリセルのアドレ
スを受けるアドレスノードを利用することにより、余分
のテスト専用のパッドを設ける必要がなく、タイミング
調整回路の占有面積を低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 (A)は、この発明の実施の形態1に従う可
変遅延回路の構成の一例を示す図であり、(B)は、図
1(A)に示す可変遅延回路の動作を示す信号波形図で
ある。
【図2】 (A)は、この発明の実施の形態2に従う可
変遅延回路の構成の一例を示し、(B)は、図2(A)
に示す1段の可変遅延段の構成を示す図である。
【図3】 (A)は、この発明の実施の形態3に従う可
変遅延回路の構成を概略的に示し、(B)は、図3
(A)に示す可変遅延回路の動作を示す信号波形図であ
る。
【図4】 この発明の実施の形態4に従うタイミング調
整回路の構成を概略的に示す図である。
【図5】 図4に示すタイミング調整回路の動作を示す
信号波形図である。
【図6】 図4に示すテストエントリ信号およびタイミ
ング遅延選択信号発生部の構成を概略的に示す図であ
る。
【図7】 (A)および(B)は、図4に示すテストモ
ード制御回路の構成を概略的に示す図である。
【図8】 この発明の実施の形態5に従うタイミング調
整回路の構成を概略的に示す図である。
【図9】 図8に示すデコーダの変更例を示す図であ
る。
【図10】 この発明の実施の形態6に従うタイミング
調整回路の構成を概略的に示す図である。
【図11】 図10に示すタイミング調整回路の動作を
示すタイミングチャート図である。
【図12】 図10に示すテストモード制御回路の構成
の一例を示す図である。
【図13】 この発明の実施の形態6の変更例を概略的
に示す図である。
【図14】 この発明の実施例に従うDRAMの構成を
概略的に示す図である。
【図15】 図14に示すDRAMの動作を示す信号波
形図である。
【図16】 図14の行系制御回路の構成を概略的に示
す図である。
【図17】 図14に示す制御回路に含まれる列系制御
回路の構成を概略的に示す図である。
【図18】 この発明の実施例2の構成を概略的に示す
図である。
【図19】 従来の半導体回路の構成の一例を示す図で
ある。
【図20】 図19に示す回路の動作を示す信号波形図
である。
【図21】 従来の半導体回路装置の設計フローを概略
的に示す図である。
【符号の説明】
1 可変遅延回路、2a−2d 遅延回路、3a−3
c,4a−4c トランスミッションゲート、5a−5
c 可変遅延段、C1,C2 容量素子(MOSキャパ
シタ)、IV1,IV2 インバータ、10 可変立下
がり遅延回路、10a 可変遅延回路、10b OR回
路、12 可変立上がり遅延回路、12a可変遅延回
路、12b AND回路、20 テストモード制御回
路、22 コマンドデコーダ、20a,20b ラッチ
回路、20c デコード回路、30デコーダ、30a,
30b デコード回路、1a,1b 可変遅延回路、3
5テストモード制御回路、30c,30d デコード回
路、37a,37b シフトレジスタ、108 制御回
路、120,124 遅延回路、122 可変遅延回
路、130,134 可変遅延回路。

Claims (12)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 内部回路の動作タイミングを調整するた
    めの回路であって、 テストモード指示信号に応答して活性化され、活性化
    時、遅延選択指示信号に応答して遅延選択信号を発生す
    るためのテスト制御回路、および主制御信号を受け、前
    記遅延選択信号に応答して前記主制御信号の遅延時間を
    調整してタイミング制御信号を発生して前記内部回路へ
    与える可変遅延回路を備え、前記内部回路は、前記タイ
    ミング制御信号に応答して所定の処理を実行する、タイ
    ミング調整回路。
  2. 【請求項2】 前記可変遅延回路は、 前記主制御信号を受ける複数の縦続接続される遅延回路
    と、 前記遅延選択信号に応答して、前記複数の遅延回路のう
    ちの前記遅延選択信号が指定する遅延回路の出力信号を
    選択する選択回路とを備える、請求項1記載のタイミン
    グ調整回路。
  3. 【請求項3】 前記可変遅延回路は、 前記主制御信号を伝達するための伝達経路と、 複数の容量素子と、 前記遅延選択信号に応答して、前記遅延選択信号が指定
    する容量素子を前記伝達経路に結合する選択素子とを備
    える、請求項1記載のタイミング調整回路。
  4. 【請求項4】 前記伝達経路に前記複数の容量素子に対
    応して配置される複数のインバータ回路をさらに備え、
    前記インバータ回路は、対応の容量素子の前記伝達経路
    に接続するノードを間に挟むように配置される、請求項
    3記載のタイミング調整回路。
  5. 【請求項5】 前記主制御信号は複数個あり、前記可変
    遅延回路は、前記複数個の主制御信号にそれぞれ対応し
    て配置され、前記テスト制御回路は、前記複数の可変遅
    延回路の1つを外部からの選択信号に従って選択し、該
    選択された可変遅延回路に対する遅延選択信号を活性化
    する手段を含む、請求項1記載のタイミング調整回路。
  6. 【請求項6】 前記テスト制御回路は、 前記可変遅延回路の複数の遅延時間それぞれに対応する
    複数の遅延活性化信号を前記遅延選択信号として直列に
    出力する回路と、 前記複数の遅延活性化信号を順次受けて並列に前記可変
    遅延回路へ出力するシフトレジスタとを含む、請求項1
    記載のタイミング調整回路。
  7. 【請求項7】 前記可変遅延回路は複数個設けられ、前
    記シフトレジスタは、前記複数の可変遅延回路それぞれ
    に対応して設けられる、請求項6記載のタイミング調整
    回路。
  8. 【請求項8】 前記可変遅延回路は、前記主制御信号の
    立上がりについての遅延時間および前記主制御信号の立
    下がりについての遅延時間をそれぞれ独立に設定するた
    めの回路を含む、請求項1記載のタイミング調整回路。
  9. 【請求項9】 前記動作タイミング信号は、メモリセル
    のデータを検知、増幅およびラッチするセンスアンプを
    活性化するためのセンスアンプ活性化信号である、請求
    項1記載のタイミング調整回路。
  10. 【請求項10】 前記動作タイミング信号は、行列状に
    配列されるメモリセルの列選択動作を活性化するための
    信号である、請求項1記載のタイミング調整回路。
  11. 【請求項11】 前記動作タイミング信号は、選択メモ
    リセルから読出されたデータを増幅して内部読出データ
    を生成するプリアンプを活性化するためのプリアンプ活
    性化信号である、請求項1記載のタイミング調整回路。
  12. 【請求項12】 前記遅延選択指示信号は、複数のメモ
    リセルからメモリセルを指定するアドレス信号を受ける
    入力ノードに与えられる、請求項1記載のタイミング調
    整回路。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008257776A (ja) * 2007-04-03 2008-10-23 Elpida Memory Inc 半導体記憶装置及びその制御方法
JP2009506668A (ja) * 2005-08-23 2009-02-12 ケラン インコーポレイテッド 信号エミュレーションのための方法およびシステム
US7636001B2 (en) 2006-02-21 2009-12-22 Sony Corporation Digital DLL circuit

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