JP2002367376A - 半導体装置 - Google Patents

半導体装置

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JP2002367376A
JP2002367376A JP2001177034A JP2001177034A JP2002367376A JP 2002367376 A JP2002367376 A JP 2002367376A JP 2001177034 A JP2001177034 A JP 2001177034A JP 2001177034 A JP2001177034 A JP 2001177034A JP 2002367376 A JP2002367376 A JP 2002367376A
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transistor
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JP2001177034A
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Junko Matsumoto
淳子 松本
Tadaaki Yamauchi
忠昭 山内
Takeo Okamoto
武郎 岡本
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Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 スルーレートをノーマルモードよりも遅く設
定することができ、かつスルーレート調整時においても
低消費電流で誤動作を生じさせることなくデータを出力
する小占有面積のデータ出力回路を実現する。 【解決手段】 モードレジスタ(5)に、データ入出力
回路(8)に含まれるデータ出力回路のスルーレートを
ノーマルモードとスロースルーレートで切換えるための
データを格納する。このモードレジスタ(5)に格納さ
れたデータに従ってスルーレート設定信号(SLWM)
を生成し、スルーレート切換回路(7)に従って、デー
タ入出力回路のスルーレートをノーマルモードとこのノ
ーマルモード時のスルーレートよりも小さなスロースル
ーレートの間で切換える。

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、信号を外部に出
力するための半導体装置に関し、特に、半導体記憶装置
のデータを出力するための出力回路に関する。より特定
的には、この発明は、高速でリンギングを生成すること
なくデータを出力するためのデータ出力速度が調整可能
なデータ出力回路の構成に関する。より具体的には、こ
の発明は、スルーレートをノーマルモードとこのノーマ
ルモードよりも遅いスロースルーレートモードの間で切
りかえることのできる半導体装置に関する。
【0002】
【従来の技術】外部クロック信号に同期して動作する半
導体回路装置の一例として、クロック同期型メモリがあ
る。このクロック同期型メモリにおいては、クロック信
号に同期してデータの入出力が行なわれる。したがっ
て、データの転送速度を外部クロック信号により決定す
ることができ、高速のデータ転送が実現される。
【0003】このようなクロック同期型メモリにおいて
は、高速で、外部の負荷を駆動してクロック信号に同期
してデータを出力するために、出力バッファ回路が設け
られる。
【0004】図18は、従来の出力バッファ回路の構成
の一例を示す図である。図18において、出力バッファ
回路は、電源ノードと出力ノードDNの間に接続されか
つそのゲートに内部読出データVOを受けるPチャネル
MISトランジスタPQと、出力ノードDNと接地ノー
ドの間に接続されかつそのゲートに内部読出データVO
を受けるNチャネルMISトランジスタNQを含む。こ
の出力バッファ回路へは、データ出力動作時内部回路に
対する影響を抑制するために、出力専用の電源電圧VD
DQが与えられる。したがって、内部読出しデータVO
は、振幅が出力電源電圧VDDQレベルの信号である。
通常、この出力電源電圧VDDQは、内部の電源電圧よ
りも高い電源電圧であり、内部で、レベル変換をしてこ
の内部読出しデータVOが生成される。
【0005】内部読出データVOがHレベル(論理ハイ
レベル)のときには、NチャネルMISトランジスタN
Qがオン状態、PチャネルMISトランジスタPQがオ
フ状態となり、出力ノードDNは、接地電圧レベルに放
電され、出力データDQがLレベル(論理ローレベル)
となる。
【0006】一方、内部読出データVOがLレベルの場
合には、PチャネルMISトランジスタPQがオン状
態、NチャネルMISトランジスタNQがオフ状態とな
る。この状態においては、出力ノードDNは、MISト
ランジスタPQにより出力電源電圧VDDQレベルにま
で駆動され、出力データDQがHレベルとなる。
【0007】この図18に示すような出力バッファ回路
を利用することにより、出力ノードDNに対する外部負
荷を高速で駆動し、データを高速で出力する。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】従来の出力バッファ回
路は、その出力駆動能力(スルーレート)が、出力信号
にリンギングを生じないように、最適設計される。通
常、このスルーレート調整は、出力ノードを駆動するM
ISトランジスタの電流供給能力を調整することにより
行なわれる。SDRAM(クロック同期型ダイナミック
・ランダム・アクセス・メモリ)などのクロック同期型
メモリにおいては、その用途に応じてクロック信号の周
波数が指定されており、したがって、この出力バッファ
回路の出力駆動能力(スルーレート)もデフォルト値と
して設定される。
【0009】製造段階においては、このデフォルト値を
満たすように、スルーレートのトリミング(微調整)は
行なわれている。しかしながら、この外部クロック信号
が、デフォルト値として設定される範囲のクロック信号
であれば、この外部クロック信号に応じて、出力ノード
をリンギングを生じさせることなく高速駆動することが
できる。
【0010】しかしながら、この外部クロック信号が低
速化された場合においても、出力負荷が変化しない場合
には、リンギングを生じさせることなく、出力データ信
号を生成することができるものの、必要以上に高速度で
出力バッファ回路が動作するため、不必要に電流が消費
されるという問題が生じる。
【0011】また、外部クロック信号が、デフォルト値
に対応するクロック信号の場合であっても、用途に応じ
ては、この出力バッファ回路の出力ノードに接続される
外部負荷が小さくなった場合、等価的に、大きな電流駆
動力で出力ノードを駆動するため、リンギングが発生す
るという問題が生じる。通常、この外部負荷について
は、仕様値として最小外部負荷が設定されており、この
仕様値よりも小さな出力負荷が接続された場合に、出力
バッファ回路のスルーレート調整を行なうことは、回路
構成が複雑になるなどの観点から行なわれていなかっ
た。
【0012】従来は、通常、デフォルト値として最適設
定された出力駆動力で、出力ノードを駆動するだけであ
り、その出力駆動力(スルーレート)を通常モードのデ
フォルト値よりも小さくしてスルーレートを調整するこ
とは何ら行なわれていない。
【0013】特開平11−213665号公報において
は、クロック周波数に応じてスルーレートを調整するた
めにクロック信号の周波数を検出して検出クロック信号
周波数に応じて出力駆動トランジスタの数を設定する構
成が開示されている。この先行技術においては、技術発
展に伴う外部クロック信号の高速化に対応するために、
選択的に出力トランジスタの数を増大させて、スルーレ
ートをデフォルト値よりも大きくすることができるだけ
であり、スルーレートをデフォルト値よりも小さくする
事は行なわれておらず、その用途が限定されるという問
題があった。
【0014】また、この出力バッファ回路の出力駆動力
を調整する場合、スルーレートを小さくした場合、出力
信号の変化速度は遅くなる。しかしながら、システム全
体の高速動作の観点からは、できるだけ早いタイミング
で信号を確定状態へ駆動する必要がある。従来のスルー
レート調整においては、トランジスタの出力駆動力を調
整するだけであり、このスルーレート調整時に、信号出
力タイミングを合せて調整することは行なわれていな
い。
【0015】また、スルーレート調整のために、出力バ
ッファ回路においてHレベルへ駆動するプルアップ用出
力トランジスタまたはLレベルへ出力ノードを駆動する
ためのプルダウン出力トランジスタの駆動力調整のため
に、この出力トランジスタと同一導電型の調整トランジ
スタを利用して選択的にオン状態とすることが行なわれ
る。したがって、このスルーレート調整のステップは、
同一導電型の調整トランジスタの駆動能力を調整ステッ
プにより決定され、スルーレート調整幅を小さくするこ
とができないという問題があった。
【0016】特に、この同一導電型のトランジスタをス
ルーレート調整トランジスタとして利用して、スルーレ
ートを小さくした場合、出力信号の確定タイミングが遅
れるため、高速でリンギングを生じさせることなく出力
データ信号を転送することができないという問題が生じ
る。
【0017】また、通常の出力回路においては、スルー
レート調整とは独立に出力ノードを同一方向に駆動する
トランジスタは、ウェル分離領域の必要による回路占有
面積の増大を生じるため、同一導電型のトランジスタが
利用される。この場合、PチャネルMIS(絶縁ゲート
型電界効果トランジスタ)を用いた場合、電流駆動力は
NチャネルMISトランジスタに比べて小さいため、必
要な電流駆動力を得るためにはPチャネルMISトラン
ジスタのサイズ(チャネル長とチャネル幅の比)が大き
くされ、回路占有面積が大きくなるという問題が生じ
る。
【0018】このような出力バッファ回路の問題は、上
述のクロック同期型メモリのほかに、通常の半導体集積
回路装置の出力回路においても同様に生じる。
【0019】それゆえ、この発明の目的は、デフォルト
値よりも出力駆動力を小さくするスルーレート調整を行
なうことのできる半導体装置を提供することである。
【0020】この発明の他の目的は、出力信号の確定タ
イミングを変更することなくスルーレート調整を行なう
ことのできる半導体装置を提供することである。
【0021】この発明のさらに他の目的は、回路占有面
積の増大をできるだけ抑制して正確にスルーレート調整
を行なうことのできる半導体装置を提供することであ
る。
【0022】この発明のさらに他の目的は、回路占有面
積を増大させることなく高速で出力信号をプルアップす
ることのできる半導体装置を提供することである。
【0023】
【課題を解決するための手段】この発明の第1の観点に
係る半導体装置は、出力ノードに並列に結合される複数
のトランジスタと、これら複数のトランジスタの動作状
態を設定するためのデータを格納するレジスタ回路と、
複数のトランジスタを内部信号に従って駆動するための
出力駆動回路とを含む。レジスタ回路は、ノーマルモー
ド時の出力ノードの駆動力を指定するデフォルト値と、
このノーマルモード時の駆動力よりも小さな駆動力を指
定するスロースルーレートモードを指定するデータのい
ずれかが格納される。この出力駆動回路は、レジスタ回
路の格納するデータに従って、選択的に内部信号に従っ
て複数のトランジスタを駆動する。
【0024】好ましくは、複数のトランジスタは、出力
ノードに並列に結合され、導通時出力ノードを充電する
複数の第1導電型のトランジスタと、出力ノードに並列
に結合され、導通時、この出力ノードを放電する第2導
電型のトランジスタとを含む。
【0025】好ましくは、複数のトランジスタの所定の
トランジスタに対応して配置され出力駆動回路の出力信
号を遅延する遅延回路がさらに設けられる。
【0026】好ましくは、所定のトランジスタは、スロ
ースルーレートデータに従って動作可能状態に設定され
るトランジスタである。
【0027】また、好ましくは、複数のトランジスタ
は、互いに導電型が異なりかつ導通時出力ノードを同一
方向に駆動するトランジスタを含む。
【0028】また、これに代えて、複数のトランジスタ
は、第1の電源ノードと出力ノードの間に並列に結合さ
れかつ互いにバックゲートバイアスが異なる複数の絶縁
ゲート型電界効果トランジスタを含む。
【0029】このバックゲートバイアスが互いに異なる
トランジスタは、互いに導電型が異なる。
【0030】また、好ましくは、これらのバックゲート
バイアスが異なるトランジスタは導通時出力ノードを電
源電圧レベルにプルアップするトランジスタである。
【0031】この出力回路は、好ましくは、半導体記憶
装置のデータ出力回路であり、レジスタ回路は、この半
導体記憶装置ないに設けられ、モードセットコマンドが
印加されたときに、その記憶内容が設定されるモードレ
ジスタである。
【0032】この発明の第2の観点に係る半導体装置
は、電源ノードと出力ノードとの間に接続される互いに
導電型の異なる第1および第2の絶縁ゲート型電界効果
出力トランジスタを備える。これらの第1および第2の
出力トランジスタは、出力制御信号に従って前記出力ノ
ードを同一方向に駆動する。第1の出力トランジスタ
は、第1の導電型の半導体基板領域に形成され、かつ、
第2の出力トランジスタは、前記第1の半導体基板領域
に取り囲まれる用に前記第1の基板領域内に形成される
第2導電型の半導体基板領域に形成される。
【0033】好ましくは、第1の出力トランジスタは、
PチャネルMISトランジスタであり、第2の出力トラ
ンジスタは、NチャネルMISトランジスタである。
【0034】好ましくは、前記第1の半導体基板領域
は、第1の電源電圧にバイアスされ、第2の半導体基板
領域は、第1の電源電圧と異なる電圧にバイアスされ
る。
【0035】好ましくは、第2の半導体基板領域は、接
地電圧よりも高い電圧レベルにバイアスされる。
【0036】好ましくは、発明の第3の観点に係る半導
体装置は、外部からの電源電圧を動作電源電圧として受
け、第1の振幅の内部出力信号に対しレベル変換を行な
って前記内部出力信号の振幅を変換するレベル変換回路
と、この外部からの電源電圧を動作電源電圧として受
け、レベル変換回路の出力信号に従って出力制御信号を
生成する駆動回路と、この駆動回路からの出力制御信号
に従って、出力ノードを前記外部電源電圧レベルまで駆
動する出力トランジスタと、外部電源電圧を受ける外部
電源ノードの電圧レベルに応じて、レベル変換回路の出
力ノードを、出力トランジスタがオフ状態となる電圧レ
ベルに駆動するリセットトランジスタを備える。
【0037】好ましくは、リセットトランジスタは、駆
動回路の出力する出力制御信号に従って、レベル変換回
路の出力ノードを電源電圧と異なる電圧レベルに駆動す
る。
【0038】好ましくは、リセットトランジスタは、外
部電源電圧を受ける電源ノードの電圧に従って、レベル
変換回路の出力ノードを内部出力信号が伝達されるノー
ドに結合する。
【0039】好ましくは、レベル変換回路は、内部出力
信号の論理レベルを変更することなく内部出力信号の振
幅変換を行なう。
【0040】レジスタ回路に格納されたデフォルト値を
変更することにより、出力ノードを駆動するトランジス
タの数を変更することができ、出力ノードの駆動能力、
すなわちスルーレートを、デフォルト値よりも小さくす
ることができる。
【0041】また、出力ノードを導通時同一方向に駆動
するトランジスタの導電型を異ならせ、これらのトラン
ジスタの一方の形成領域の半導体基板領域内に他方のト
ランジスタを形成する基板領域を形成することにより、
これらのトランジスタ形成領域を分離するための領域が
不要となり、回路占有面積を低減することができる。ま
た、異なる導電型のトランジスタを利用する事により、
効率的に出力ノードを駆動するトランジスタの駆動力を
調整することができ、小占有面積で高速で出力ノードを
駆動することができる。
【0042】また、出力トランジスタがレベル変換され
た信号に従って出力ノードを駆動する場合、電源電圧レ
ベルに応じてレベル変換回路の出力ノードの電圧レベル
を出力トランジスタがオフ状態となる電圧レベルに設定
することにより、電源投入および遮断シーケンスにかか
わらず確実に出力トランジスタをオフ状態に設定するこ
とができ、電源投入/遮断時の消費電流を低減すること
ができる。
【0043】
【発明の実施の形態】[実施の形態1]図1は、この発
明の実施の形態1に従う半導体記憶装置の全体の構成を
概略的に示す図である。図1において、半導体記憶装置
は、外部からのクロックイネーブル信号CKEと外部ク
ロック信号ECLKとを受け、クロックイネーブル信号
CKEの活性化時外部クロック信号ECLKに従って内
部クロック信号ICLKを生成するクロックバッファ1
と、内部クロック信号ICLKに同期して外部制御信号
群ECONを取込み内部制御信号群ICONを生成する
制御バッファ2と、内部クロック信号ICLKに同期し
て外部アドレス信号EXADを取込み内部アドレス信号
ADを生成するアドレスバッファ3と、制御バッファ2
およびアドレスバッファ3からの内部制御信号ICON
および内部アドレス信号ADに従って各種内部動作に必
要な制御信号を生成する制御回路4と、この半導体記憶
装置の各種動作状態を示すデータを格納するモードレジ
スタ5と、制御回路4の制御の下に動作し、アドレスバ
ッファ3からの内部アドレス信号ADに従ってアドレス
指定されたメモリセルを選択し、選択メモリセルへのデ
ータの内部書込/読出を行なうメモリ回路6と、メモリ
回路6と外部との間でデータの入出力を行なうデータ入
出力回路8と、モードレジスタ5に格納されたスルーレ
ート設定信号SLWMに従ってデータ入出力回路8に含
まれるデータ出力回路のスルーレートをノーマルモード
とスロースルーレートモードとの間で切換えるスルーレ
ート切換回路7を含む。
【0044】メモリ回路6は、複数のメモリセル、メモ
リセル選択回路、および周辺回路を含む。この周辺回路
は、信号線プリチャージ回路、内部データ読出し回路、
および内部データ書込み回路等を含む。
【0045】この図1に示す半導体記憶装置は、クロッ
ク同期型メモリであり、外部クロック信号ECLKに同
期して外部信号ECONおよびEXADを取込み、とり
込んだ制御信号群が指定する動作モードに従って指定さ
れた動作に必要な各種内部制御信号を生成し、またデー
タ入出力回路8を介して外部クロック信号EXCLKに
同期してデータの入出力を行なう。
【0046】モードレジスタ5は、外部制御信号群EC
ONと外部アドレス信号EXADの所定のビットの組合
せにより、モードレジスタセットコマンドが与えられ、
モードレジスタにデータを格納するモードが指定された
ときに、制御回路4の制御の下に、アドレスバッファ3
から与えられる所定のアドレス信号ビットをモード指定
データとして格納する。このモードレジスタ5において
は、データアクセスコマンドが与えられてから有効デー
タが外部へ読出されるまでのクロックサイクルを示すコ
ラムレイテンシ情報、1つのアクセスコマンドが与えら
れたときに連続的に読出されるデータの数を示すバース
ト長を示すデータ等が格納される。
【0047】このモードレジスタ5において、さらに、
データ入出力回路8に含まれるデータ出力回路のスルー
レートをノーマルモードとスロースルーレートモードの
間で切換えるためのスルーレート設定信号を格納するた
めのレジスタ回路が設けられる。
【0048】スルーレート切換回路7は、このモードレ
ジスタ5に格納されたスルーレート設定信号SLWMに
従ってデータ入出力回路8のデータ出力回路のスルーレ
ートをノーマルモードとスロースルーレートモードのい
ずれかに設定する。
【0049】したがって、このモードレジスタ5を利用
して、データ出力回路のスルーレートを調整することに
より、この半導体記憶装置の使用環境に応じて最適なス
ルーレートを設定することができる。
【0050】図2は、図1に示す制御回路4およびモー
ドレジスタ5のスルーレートに関連する部分の構成を概
略的に示す図である。図2において、制御回路4は、制
御バッファ2からの内部制御信号群ICONとアドレス
バッファ3からの特定のアドレス信号ビットADkを受
け、モードレジスタセットコマンドが与えられたか否か
を判定するコマンドデコーダ4aを含む。このコマンド
デコーダ4aは、内部制御群ICONの各信号と特定の
アドレス信号ビットADkが所定の論理状態に設定され
たときに、モードレジスタセットコマンドが与えられた
と判定し、モードレジスタセット指示信号を生成してモ
ードレジスタ5へ与える。
【0051】モードレジスタ5は、このコマンドデコー
ダ4aからのモードレジスタセット指示信号に応答し
て、所定の内部アドレス信号ビットADiをスルーレー
ト設定データとして取込み、スルーレート設定信号SL
WMを生成するレジスタ回路5aを含む。このレジスタ
回路5aは、デフォルト値として、ノーマルモード時の
スルーレートを設定する信号が格納される。このデフォ
ルト値としては、たとえばリセット信号が与えられる
と、所定のたとえばLレベルにスルーレート設定信号S
LWMが設定される。
【0052】このモードレジスタセットコマンドについ
ては、スルーレートを設定するためのコマンドが専用に
設けられてもよく、また、バースト長およびコラムレイ
テンシを指定するためのモードレジスタセットコマンド
が与えられたときに、スルーレート設定データが同時に
格納されてもよい。
【0053】図3は、レジスタ回路5aの構成の一例を
示す図である。図3において、レジスタ回路5aは、コ
マンドデコーダ4aからのモ−ドレジスタセット指示信
号SETおよびZSETに従って選択的に能動化され、
アドレス信号ビットADiを反転するトライステートイ
ンバータバッファ10と、リセット信号RSTとトライ
ステートインバータバッファ10の出力信号とを受け、
これらの受けた信号の否定論理和演算によりスルーレー
ト設定信号SLWMを生成するNOR回路11と、この
スルーレート設定信号SLWMを反転してトライステー
トインバータバッファ10の出力に伝達するインバータ
12を含む。
【0054】リセット信号RSTは、システムリセット
時または電源投入時に活性化される(Hレベルに駆動さ
れる)。トライステートインバータバッファ10は、こ
のモードレジスタセット指示信号SETおよびZSET
がそれぞれHレベルおよびLレベルとなると能動化さ
れ、アドレス信号ビットADiを反転してNOR回路1
1へ与える。このモードレジスタセット指示信号SET
およびZSETがそれぞれLレベルおよびHレベルとな
ると、このトライステートインバータバッファ10は出
力ハイインピーダンス状態となる。
【0055】NOR回路11は、リセット信号RSTが
Hレベルとなると、スルーレート設定信号SLWMをL
レベルに設定する。このリセット信号RSTがLレベル
となると、NOR回路11は、インバータとして動作
し、NOR回路11およびインバータ12により、ラッ
チ回路が形成される。したがって、このモードレジスタ
セットコマンドが与えられない場合には、単に、リセッ
ト信号RSTに従ってスルーレート設定信号SLWM
が、デフォルト値のLレベルに設定される。このスルー
レート設定信号SLWMがLレベルのときには、ノーマ
ルモードが指定される。すなわち、デフォルトとして、
このスルーレート設定信号SLWMは、Lレベルに設定
されてノーマルモードを指定する。
【0056】図4は、図1に示すデータ入出力回路8に
含まれるデータ出力回路の構成の一例を示す図である。
図4において、データ出力回路は、出力ノードNDと電
源ノードとの間に互いに並列に接続されるPチャネルM
ISトランジスタPT1およびPT2と、出力ノードN
Dと接地ノードの間に互いに並列に接続されるNチャネ
ルMISトランジスタ(絶縁ゲート型電界効果トランジ
スタ)NT1およびNT2と、内部読出データVOとス
ルーレート設定信号SLWMとに従って、これらのMI
SトランジスタPT1、PT2、NT1およびNT2に
対する制御信号/HO1、/HO2、LO1およびLO
2をそれぞれ生成する出力駆動回路15を含む。
【0057】この図4に示す出力回路の構成において、
スルーレート切換回路7が、データ出力回路内に設けら
れる。すなわち、スルーレート切換回路7とデータ出力
回路とが一体化される。
【0058】出力ノードNDに対し出力ノードをプルア
ップするためのPチャネルMISトランジスタPT1お
よびPT2を並列に接続し、また出力ノードNDに対
し、この出力ノードプルダウン用のNチャネルMISト
ランジスタNT1およびNT2を並列に接続する。これ
らのMISトランジスタPT1およびPT2およびNT
1およびNT2を、スルーレートモードがノーマルモー
ドであるかスロースルーレートモードであるかに応じて
個々に制御することにより、容易に、スルーレートの切
換を行なうことができる。
【0059】図5は、図4に示す出力駆動回路15の構
成の一例を示す図である。図5において、出力駆動回路
15は、内部読出データVOとスルーレート設定信号S
LMWを受けて出力制御信号/HO2を生成するレベル
変換機能を有するOR回路15aと、内部読出データD
Oとスルーレート設定信号SLMWを受け、出力制御信
号LO2を生成するレベル変換機能を有するゲート回路
15bと、内部読出しデータVOの振幅を出力電源電圧
レベルに変換して出力制御信号/HO1を生成するレベ
ル変換回路15cと、内部読出しデータVOを出力電源
電圧レベルの振幅の信号に変換して出力制御信号LO1
を生成するレベル変換回路15dとを含む。
【0060】内部読出データVOは、内部電源電圧Vd
dpを動作電源として受ける回路により生成され、振幅
が内部電源電圧レベルである。出力電源電圧VDDQ
は、できるだけ高速で出力ノードを駆動するため、この
内部電源電圧Vddpよりも高い電圧である。レベル変
換回路15cおよび15d、OR回路15aおよびゲー
ト回路15bにより信号のレベル変換を行なって、デー
タ出力回路のトランジスタを確実にオン/オフ状態に設
定する。
【0061】ここで、レベル変換回路15cおよび15
dは、レベル変換を行なうものの、信号の論理レベルの
変換は行なわない。
【0062】この図5に示す構成において、さらに、出
力イネーブル信号DOMに従って、内部読出しデータを
生成する回路が、前段に設けられても良い。内部読出し
データは、振幅が内部電源電圧Vddpレベルの信号で
あり、レベル変換された後、出力トランジスタに対する
出力制御信号が生成される構成であれば、この内部読出
データVOを生成する部分の構成は任意である。
【0063】この図5に示す出力駆動回路15の構成に
おいては、スルーレート設定信号SLMWが、デフォル
ト値のLレベルのときにノーマルモードが指定される。
【0064】図6は、図5に示す出力駆動回路15の動
作の真理値を一覧にして示す図である。以下、図6を参
照して、図5に示す出力駆動回路の動作について説明す
る。この真理値においては、出力トランジスタPT1お
よびPT2の電流駆動力はほぼ同じに設定され、また出
力トランジスタNT1およびNT2の電流駆動力もほぼ
同じに設定される。これらのトランジスタのサイズ(チ
ャネル長とチャネル幅の比)を同じとすることにより電
流駆動力を同じとすることができる(同一導電方のトラ
ンジスタについて)ノーマルモード時においては、スル
ーレート設定信号SLWMは、Lレベルであり、OR回
路15aおよびゲート回路15bは、それぞれバッファ
回路として動作する。レベル変換回路15cおよび15
dは、レベル変換のみで、論理レベルの変換は行なって
はいない。
【0065】したがって、この場合には、出力制御信号
/HO1、/HO2、LO1およびLO2が、内部読出
データVOに従って生成される。、内部読出データVO
がLレベルのときには、出力制御信号/HO1および/
HO2、LO1およびLO2がすべてLレベルとなる。
したがって、この状態においては、図4に示すプルアッ
プ用のPチャネルMISトランジスタPT1およびPT
2がオン状態となり、出力ノードNDを、出力電源電圧
VDDQレベルにまで充電し、外部への出力データDQ
がHレベルとなる。
【0066】一方、このノーマルモード時において、内
部読出データVOがHレベルのときには、出力駆動回路
15からの出力制御信号/HO1、/HO2、LO1お
よびLO2がすべてHレベルとなる。したがって、図4
においてNチャネルMISトランジスタNT1およびN
T2がオン状態となり、出力ノードNDが接地電圧レベ
ルにまで放電され、外部出力データDQがLレベルとな
る。
【0067】一方、このスルーレート設定信号SLWM
がHレベルに設定され、ノーマルモード時よりもスルー
レートが低減されるスロースルーレートモードが指定さ
れた場合には、OR回路15aの出力する出力制御信号
/HO2がHレベルに固定され、またゲート回路15b
の出力する出力制御信号LO2がLレベルに固定され
る。したがって、図4に示すMISトランジスタPT2
およびNT2がオフ状態に固定される。したがって、こ
の状態においては、出力制御信号/HO1およびLO2
が、内部読出データVOに従って生成され、MISトラ
ンジスタPT1およびNT1に従って出力ノードNDが
駆動される。1つのMISトランジスタPT1またはN
T1を利用して、出力ノードNDのプルアップまたはプ
ルダウン動作が行なわれるため、2つのMISトランジ
スタPT1およびPT2またはNT1およびNT2を利
用して出力ノードNDをプルアップまたはプルダウンす
る構成のノーマルモード時に比べて、この出力データD
Qの変化速度は遅くなり、したがって、スルーレートは
低くなる。
【0068】したがって、この出力ノードに個々に制御
されるMISトランジスタを並列に設け、スルーレート
設定信号に従って選択的にこれらのトランジスタを動作
可能状態に設定することにより、容易に、スルーレート
を低下させることができる。
【0069】[実施の形態2]図7は、この発明の実施
の形態2に従うデータ出力回路の構成を示す図である。
図7において、このデータ出力回路は、電源ノードと出
力ノードの間に並列に接続されるPチャネルMISトラ
ンジスタPT3およびPT5と、出力ノードNDと接地
ノードの間に並列に接続されるNチャネルMISトラン
ジスタNT3およびNT4を含む。PチャネルMISト
ランジスタPT3はその電流駆動能力が、PチャネルM
ISトランジスタPT4の電流駆動能力よりも低くされ
る。また、NチャネルMISトランジスタNT3は、そ
の電流駆動能力が、NチャネルMISトランジスタNT
4の電流駆動能力よりも大きくされる。
【0070】ノーマルモード時において、MISトラン
ジスタPT3およびNT3で出力ノードNDを駆動し、
スロースルーレートモードのときには、MISトランジ
スタPT4およびNT4に用いて出力ノードNDを駆動
する。これらの出力MISトランジスタPT3、PT
4、NT3およびNT4を内部読出データVOに従って
駆動する出力駆動回路は、スルーレート設定信号SLM
Wを反転するインバータ25aと、内部読出データVO
とスルーレート設定信号SLMWを受けて出力制御信号
/HO1を生成してMISトランジスタPT3のゲート
へ与えるOR回路25bと、インバータ25aからの補
のスルーレート設定信号ZSLMWと内部読出データV
Oを受けて出力制御信号/HO2を生成してMISトラ
ンジスタPT4のゲートへ与えるOR回路25cと、内
部読出データVOと補のスルーレート設定信号ZSLM
Wを受けて出力制御信号LO1を生成してMISトラン
ジスタNT3のゲートへ与えるAND回路25dと、ス
ルーレート設定信号SLMWと内部読出データVOとを
受けて出力制御信号LO2を生成してMISトランジス
タNT4のゲートへ与えるAND回路25eを含む。
【0071】これらのゲート回路25b−25eは、実
施の形態1の構成と同様、レベル変換機能を有してい
る。
【0072】スルーレート設定信号SLMWは、Lレベ
ルのときにノーマルモードを指定し、Hレベルのときに
そのスルーレートをノーマルモード時より低下させるス
ロースルーレートモードを指定する。次に、この図7に
示すデータ出力回路の動作を図8に示す真理値表を参照
して説明する。
【0073】ノーマルモード時においては、スルーレー
ト設定信号SLMWがLレベルであり、インバータ25
aからの補のスルーレート信号ZSLMWがHレベルと
なる。したがって、OR回路25cの出力する出力制御
信号/HO2がHレベルに固定され、またAND回路2
5eの出力する出力制御信号LO2がLレベルに固定さ
れる。一方、OR回路25bおよびAND回路25dが
バッファ回路として動作し、内部読出データVOに従っ
て出力制御信号/HO1およびLO1をそれぞれ生成す
る。したがって、内部読出データVOがLレベルのとき
には、出力制御信号/HO1がLレベル、出力制御信号
LO1がLレベルとなり、MISトランジスタPT3に
従って出力ノードNDが電源電圧VDDQレベルにまで
駆動される。
【0074】一方、内部読出データVOがHレベルのと
きには、出力制御信号/HO1およびLO1がともにH
レベルとなり、MISトランジスタPT3がオフ状態、
MISトランジスタNT3がオン状態となり、出力ノー
ドNDが、このオン状態のMISトランジスタNT3を
介して接地電圧レベルに駆動される。
【0075】一方、スルーレート設定信号SLWMがH
レベルに設定された場合には、補のスルーレート設定信
号ZSLMWはLレベルである。したがって、この状態
において、AND回路25dの出力する出力制御信号L
O1がLレベルに固定され、またOR回路25bの出力
する出力制御信号/HO1がHレベルに固定される。応
じてMISトランジスタPT3およびNT3がオフ状態
に固定される。
【0076】一方、OR回路25cおよびAND回路2
5eがバッファ回路として動作し、内部読出データVO
に従って、それぞれ、出力制御信号/HO2およびLO
2を生成する。内部読出データVOがLレベルのときに
は、出力制御信号/HO2およびLO2がともにLレベ
ルとなり、出力ノードNDは、MISトランジスタPT
4により、電源電圧VDDQレベルにまで駆動される。
内部読出データVOがHレベルのときには、出力制御信
号/HO2およびLO2がともにHレベルとなり、MI
SトランジスタPT4がオフ状態、MISトランジスタ
NT4がオン状態となり、出力ノードNTが、そのオン
状態のMISトランジスタNT4を介して接地電圧レベ
ルにまで駆動される。
【0077】したがって、この図7に示すようなデータ
出力回路を利用する場合、MISトランジスタPT3お
よびPT4の電流駆動能力を互いに異ならせ、またMI
SトランジスタNT3およびNT4の電流駆動能力を互
いに異ならせることにより、スルーレートの調整幅を、
トランジスタの電流駆動能力調整幅に設定することがで
きる。MISトランジスタPT3、PT4、NT3およ
びNT4の電流駆動能力は、そのチャネル幅Wとチャネ
ル長Lの比,W/Lを調整することにより最適値に設定
することができる。
【0078】[変更例]図9は、この発明の実施の形態
2の変更例を示す図である。この図9に示すデータ出力
回路においては、OR回路25cの出力する出力制御信
号/HO2が、抵抗素子R1を介してMISトランジス
タPT4のゲートへ伝達される。また、AND回路25
eの出力する出力制御信号LO2が抵抗素子R2を介し
てMISトランジスタNT4のゲートへ与えられる。他
の構成は、図7に示す構成と同じであり、対応する部分
2は同一参照番号を付し、その詳細説明は省略する。
【0079】この図9に示す構成の場合、抵抗素子R1
およびR2により、出力制御信号/HO2およびLO2
の変化速度を低下させ、これらの出力制御信号/HO2
およびLO2を緩やかに変化させる。したがって、MI
SトランジスタPT4およびNT4は、緩やかに、オン
/オフ状態となり、出力ノードNDを緩やかに駆動す
る。したがって、抵抗素子R1およびR2が、遅延素子
であり、波形の立上がり/立下がりを緩やかにしてお
り、スルーレートをより低減することができる。
【0080】したがって、抵抗素子R1およびR2を遅
延素子として利用し、出力制御信号/HO2およびLO
2の変化速度を低下させることにより、スルーレートを
より細かくこれらの抵抗素子R1およびR2の抵抗値に
従って設定することができる。
【0081】なお、出力駆動トランジスタは、プルアッ
プ用およびプルダウン用にそれぞれ2個配置されている
が、これらのプルアップ用およびプルダウン用のトラン
ジスタは、それぞれ3個以上配置されても良い。
【0082】なお、この図9に示す構成においては、M
ISトランジスタPT3およびPT4の電流駆動能力が
同じであり、またMISトランジスタNT3およびNT
4の電流駆動能力が同じであってもよい。この場合にお
いても、抵抗素子R1およびR2の遅延機能により、M
ISトランジスタPT4およびNT4の動作速度を、M
ISトランジスタPT3およびNT3のそれよりも遅く
することができ、出力ノードNDを緩やかに駆動するこ
とができ、スロースルーレートモードを実現することが
できる。
【0083】以上のように、この発明の実施の形態2に
従えば、出力ノードを駆動する複数のトランジスタを、
スルーレート設定信号に従って択一的に駆動しており、
そのトランジスタ個々の電流駆動の能力応じて、スルー
レートを最適値に設定することができる。
【0084】また、このスロースルーレートモード時に
おいて、出力制御信号を遅延素子を介して対応の出力ト
ランジスタのゲートへ与えることにより、スルーレート
をより低下させることができ、また抵抗素子の抵抗値に
より、微妙に、このスルーレートを調整することができ
る。
【0085】[実施の形態3]図10は、この発明の実
施の形態3に従うデータ出力回路の構成を示す図であ
る。図10において、データ出力回路は、電源ノードと
出力ノードNDの間に接続されかつそのゲートに内部読
出データVOを受けるPチャネルMISトランジスタP
T5と、内部データVOを反転するインバータ30と、
電源ノードと出力ノードNDの間に接続されかつそのゲ
ートにインバータ30の出力信号ZVOを受けるNチャ
ネルMISトランジスタNT6と、出力ノードNDと接
地ノードの間に接続されかつそのゲートに内部読出デー
タVO4を受けるNチャネルMISトランジスタNT5
を含む。
【0086】なお、この図10に示す内部読出データV
Oは、振幅が出力電源電圧レベルである。
【0087】図11は、この図10に示すデータ出力回
路の動作を示す信号波形図である。以下、図11を参照
して、この図10に示すデータ出力回路の動作について
説明する。
【0088】内部読出データVOがHレベルのときに
は、MISトランジスタNT5がオン状態、MISトラ
ンジスタPT5およびNT6がオフ状態であり、出力ノ
ードNDは、接地電圧レベルに保持される。
【0089】次いで、この内部読出データVOは、Hレ
ベルからLレベルに立下がると、PチャネルMISトラ
ンジスタPT5がオン状態、NチャネルMISトランジ
スタNT5がオフ状態となる。また、インバータ30の
出力信号ZVOがHレベルとなり、NチャネルMISト
ランジスタNT6がオン状態となる。したがって、出力
ノードNDは、MISトランジスタPT5およびNT6
により駆動される。
【0090】PチャネルMISトランジスタは、そのキ
ャリアは正孔であり、その動作速度は遅い。一方、Nチ
ャネルMISトランジスタは、そのキャリアは電子であ
り、高速で、電荷を伝達することができる。
【0091】通常、出力信号の立上がりおよび立下り速
度を同じとするために、PチャネルMISトランジスタ
を出力プルアップ用のトランジスタとして利用する場
合、そのサイズを通常のNチャネルMISトランジスタ
のサイズ(チャネル幅とチャネル長の比)よりも十分大
きくし、等価的に、PチャネルMISトランジスタおよ
びNチャネルMISトランジスタの電流駆動能力を等し
くすることが行なわれる。しかしながら、この場合、P
チャネルMISトランジスタの占有面積が増大し、デー
タ出力回路のレイアウト面積が増大する。
【0092】このNチャネルMISトランジスタNT6
を補助的に利用して、出力ノードNDを駆動することに
より、このPチャネルMISトランジスタPT5の駆動
能力を補償して高速で出力ノードNDを、出力電源電圧
VDDQ電圧にまで駆動することができる。したがっ
て、回路占有面積を増大させることなく、この外部出力
データDQが、LレベルからHレベルに移行する時間を
低減でき、高速アクセスが実現される。
【0093】なお、このMISトランジスタNT6のゲ
ートへ与えられる信号ZVOは、出力電源電圧VDDQ
レベルであればよく、このMISトランジスタNT6の
しきい値電圧損失を補償するために特に昇圧する必要は
ない。最終的に、PチャネルMISトランジスタPT5
により、出力ノードNDが、出力電源電圧VDDQまで
駆動されるためである。しかしながら、このインバータ
30が、レベル変換機能を有し、MISトランジスタN
T6のゲートへ与える信号ZVOを、出力電源電圧VD
DQよりも高い高電圧Vppレベルにまで昇圧する構成
が用いられてもよい。この場合、より高速で、出力ノー
ドNDを駆動することができる。
【0094】[変更例1]図12は、この発明の実施の
形態3の変更例1の構成を示す図である。図12におい
ては、このデータ出力回路において、内部読出データV
Oがバッファ回路32を介してMISトランジスタPT
5およびNT5のゲートへ伝達される。他の構成は、図
10に示す構成と同じであり、対応する部分には同一参
照番号を付し、その詳細説明は省略する。
【0095】バッファ回路32の遅延時間は、インバー
タ30のゲート遅延よりも大きい。したがって、Pチャ
ネルMISトランジスタPT5がオン状態となるとき、
それよりも早いタイミングで、NチャネルMISトラン
ジスタNT6がオン状態となり、出力ノードNDを、出
力電源電圧レベルへ駆動する。したがって、出力信号の
対置上がりタイミングを速くすることができ、より速
く、出力データDQをLレベルからHレベルへ駆動する
ことができる。
【0096】なお、このNチャネルMISトランジスタ
NT5のゲートへは、内部読出データVOが、バッファ
回路32を介することなく直接与えられてもよい。Nチ
ャネルMISトランジスタNT5およびNT6がともに
オン状態となり貫通電流が流れる期間をより短くするこ
とができる。
【0097】[変更例2]図13は、この発明の実施の
形態3の変更例2の構成を示す図である。この図13に
示す構成において、出力ノードNDと電源ノードの間に
並列に、PチャネルMISトランジスタPT7およびP
T8およびNチャネルMISトランジスタNT8が接続
され、また出力ノードNDと接地ノードの間に、Nチャ
ネルMISトランジスタNT7およびNT17並列に接
続される。PチャネルMISトランジスタPT7および
PT8のゲートへは、それぞれ、出力制御信号/HO1
および/H2が与えられ、NチャネルMISトランジス
タNT8のゲートへは、出力制御信号HO1またはHO
2が与えられる。
【0098】出力制御信号HO1およびHO2のいずれ
がMISトランジスタPT8のゲートへ与えられるか
は、これらの出力制御信号HO1およびHO2のスルー
レート調整時の設定される論理レベルに応じて異なる。
このMISトランジスタNT8は、ノーマルスルーレー
ト動作時およびスロースルーレートモード時のいずれに
おいても出力データDQがHレベルに駆動されるときに
は導通状態となる。
【0099】NチャネルMISトランジスタNT7およ
びNT17のゲートへは、それぞれ、出力制御信号LO
1およびLO2が与えられる。これらの出力制御信号/
HO1、/HO2、LO1およびLO2は、先の実施の
形態1および2のいずれかの出力駆動回路により生成さ
れる。
【0100】この図13に示す構成においては、出力ノ
ードNDをHレベルに駆動する場合、ノーマルモード時
においては、たとえば、出力制御信号/HO1および/
HO2がともにLレベルとなり、また、出力制御信号H
O1またはHO2に従ってMISトランジスタNT8が
導通する。従って、出力ノードNDが高速でHレベルに
駆動される。
【0101】一方、スロースルーレートモードが設定さ
れた場合においては、出力ノードNDをHレベルに駆動
する場合、MISトランジスタPT7が非導通状態に設
定される。MISトランジスタPT8およびNT8が導
通状態に設定されるか、または、MISトランジスタN
T8のみが導通状態に設定される。従って、このスルー
レートがノーマルモード時よりも遅く設定されたスロー
スルーレートモードにおいては、出力ノードNDは比較
的小さな電流駆動力で駆動され、リンギングの発生を確
実に駆動することができる。
【0102】なお、ノーマルモード時において、MIS
トランジスタPT8が、非導通状態に設定され、出力ノ
ードNDが、MISトランジスタPT7およびNT8荷
より駆動されても良い。
【0103】この図13に示す構成の場合、ノーマルモ
ードにおいて、出力データDQをLレベルからHレベル
へ高速で立上げることができる。また、スロースルーレ
ートモードにおいて、出力ノードNDが緩やかに駆動さ
れる場合においても、NチャネルMISトランジスタN
T8を利用して、高速で、この出力ノードNDを出力電
源電圧VDDQレベルにまで駆動することができる。ス
ロースルーレートモード時においても、高速で、出力デ
ータDQを、LレベルからHレベルへ立上げることがで
きる。
【0104】なお、出力ノードNDをHレベルからLレ
ベルに駆動する場合においては、ノーマルモード時にお
いては、先の実施の形態1または2と同様にして、出力
制御信号LO1およびLO2に従って、MISトランジ
スタNT7およびNT8が選択的に導通状態とされる。
スロースルーレートモード時においては、MISトラン
ジスタNT17が導通状態とされ、出力ノードNDを比
較的小さな駆動力で駆動する。
【0105】なお、この図13に示す構成においても、
MISトランジスタNT8のゲートに印加される出力制
御信号の電圧レベルは、出力電源電圧VDDQの電圧レ
ベルであっても良く、また、出力電源電圧以上の電圧レ
ベルにまで昇圧されても良い。昇圧構成を利用する場
合、高速でMISトランジスタNT8を導通状態に設定
することができ、またその電流駆動力も大きくすること
ができる。
【0106】ただし、スルーレートモードがスロースル
ーレートモードに設定されたときにMISトランジスタ
NT8のみが導通状態とされる場合には、出力データ信
号DQがCMOSレベルの信号であり、出力電源電圧レ
ベルにまで駆動する必要がある場合には、昇圧構成が用
いられる。たとえばTTLレベルの信号の時のように出
力データ信号DQをフル電源電圧レベルにまで駆動する
必要がない場合には、特に昇圧構成は設けられなくても
良い。
【0107】以上のように、この発明の実施の形態3に
従えば、出力ノードをPチャネルMISトランジスタお
よびNチャネルMISトランジスタ両者を用いて駆動し
ており、回路占有面積を増大させることなく、高速で出
力データをLレベルからHレベルへ駆動することができ
る。
【0108】[実施の形態4]図14は、この発明の実
施の形態4に従うデータ出力回路の構成を概略的に示す
図である。図14において、データ出力回路は、内部読
出データRDを受けるインバータ40と、内部読出デー
タRDと補のスルーレート設定信号ZSLMWとを受け
るNAND回路41と、補のスルーレート設定信号ZS
LMWを受けるインバータ42と、インバータ41およ
び42の出力信号を受けるNOR回路43と、電源ノー
ドと出力ノードNDとの間に接続されかつそのゲートに
インバータ40の出力信号ZRDを受けるPチャネルM
ISトランジスタPT5と、電源ノードと出力ノードN
Dとの間に接続されかつそのゲートにNAND回路41
の出力信号を受けるPチャネルMISトランジスタPT
15と、電源ノードと出力ノードNDとの間に接続され
かつそのゲートに内部読出データRDを受けかつさらに
そのバックゲートにNOR回路43の出力信号を受ける
NチャネルMISトランジスタNT9と、出力ノードN
Dと接地ノードとの間に接続されかつ補の内部読出デー
タZRDをゲートに受けるNチャネルMISトランジス
タNT5とを含む。
【0109】この図14に示すデータ出力回路において
は、電源ノードと出力ノードNDの間に接続されるNチ
ャネルMISトランジスタNT9のバックゲートへ、N
OR回路43の出力信号がバイアス電圧Vbiasとし
てが与えられる。
【0110】ノーマルスルーレートモード時において
は、補のスルーレート設定信号ZSLMWが、Hレベル
に設定され、NAND回路41がインバータとして動作
する。従って、内部読出データRDがHレベルのときに
は、MISトランジスタPT5およびPT15がともに
導通状態となり、出力ノードが大きな電流駆動力で駆動
される。このとき、また、MISトランジスタNT9
も、内部読出データRDがHレベルにあるため導通し、
出力ノードNDをHレベルに駆動する。
【0111】この状態において、インバータ40および
42の出力信号がともにHレベルとなり、バックゲート
バイアス効果によりそのしきい値が低下し、高速で出力
ノードNDをHレベルに駆動する。このバックゲートバ
イアス電圧Vbiasは、従って、ノーマルスルーレー
トモード時においては、内部読出データの立上がりに同
期して立上がり、従ってMISトランジスタNT9のし
きい値電圧は、内部読出データの立ち上がりに従って小
さくなる。
【0112】このバックゲートバイアス電圧Vbias
は、電源電圧レベルとなっても、このMISトランジス
タNT9はウェル内に他の素子と分離して形成すること
により、このMISトランジスタNT9のバックゲート
が電源電圧レベルとなっても他の素子に対し悪影響を及
ぼすことはない。このMISトランジスタNT9におい
てバックゲートから出力ノードNDへ電流が流れても出
力ノードが電源電圧レベルにまで駆動されると、このM
ISトランジスタNT9のバックゲート−どれ印鑑のP
N接合は非導通状態となる。
【0113】ノーマルスルーレートモード時において内
部読出データRDがLレベルに立ち下がるときには、穂
の内部読出データZRDがHレベルとなり、NOR回路
43の出力信号がLレベルに立下り、応じてMISトラ
ンジスタNT9のバックゲートバイアス電圧Vbias
が接地電圧レベルとなり、そのしきい値電圧が大きくな
る(バックゲート効果が生じない)。この動作時におい
ては、MISトランジスタPT5およびPT15も内部
読出データRDの立下りに同期して非導通状態となる。
MISトランジスタNT5が、この内部読出データRD
の立下りに同期して導通状態となり、出力ノードNDを
接地電圧レベルに駆動する。
【0114】スロースルーレートモード時においては、
補のスルーレート設定信号ZSLMWがLレベルに設定
され、NAND回路41の出力信号がHレベルに固定さ
れ、応じて、MISトランジスタPT15が非導通状態
に固定される。また、インバータ42の出力信号がHレ
ベルに固定されるため、NOR回路43に出力信号が接
地電圧レベルとなり、MISトランジスタNT9のバッ
クゲートバイアス電圧Vbiasが接地電圧レベルに固
定され、バックゲートバイアス効果は生じない。従っ
て、この内部読出データRDがHレベルに立ち上がる
と、MISトランジスタPT5およびNT9により出力
ノードNDがHレベルに駆動されるものの、MISトラ
ンジスタNT9のしきい値電圧が小さくされており、ノ
ーマルモード時に比べて小さな電流駆動力で出力ノード
NDが駆動される。
【0115】このバイアス電圧Vbiasは、接地電圧
よりも高い電圧レベルに駆動された場合、このNチャネ
ルMISトランジスタNT9のしきい値電圧は、バック
ゲートが接地ノードに接続される場合に比べてよりしき
い値電圧を小さくでき、応じて、高速で出力ノードND
を、LレベルからHレベルへ駆動することができる。
【0116】また、出力ノードNDをLレベルに駆動す
る場合に、MISトランジスタNT9のバックゲートバ
イアス電圧Vbiasを接地電圧レベルに駆動すること
により、このMISトランジスタNT9の電流駆動力を
小さくして貫通電流を低減して高速で出力ノードを接地
電圧レベルにまで駆動する。
【0117】なお、放電用のMISトランジスタNT5
に対してもスルーレート設定信号と内部読出データとで
形成される出力制御信号が与えられても良い。すなわ
ち、放電用のトランジスタに対しても図13に示すよう
に2つのNチャネルMISトランジスタが並列に出力ノ
ードに接続され、それぞれ出力制御信号に従って選択的
にノーマルスルーレートモードおよびスロースルーレー
トモードに応じて導通状態に設定されても良い。
【0118】なお、先の実施の形態において、出力制御
信号HOおよびLOが、この図14に示すように、内部
読出データとスルーレート設定信号との合成により生成
される。
【0119】なお、このバイアス電圧VbiasのHレ
ベルは、出力電源ノードの電圧レベルであっても良く
(この場合NOR回路43がレベル変換機能を有してい
る)、また内部電源電圧レベルであっても良い。しかし
ながら、後に説明するように、インバータおよびNAN
D回路はレベル変換された信号を生成しており、従っ
て、このNOR回路43は、出力電源電圧レベルの信号
ZRDを受けるため、このバイアス電圧VbiasのH
レベルは出力電源電圧VDDQとするのが好ましい。ま
た、内部読出データRDおよびスルーレート設定信号Z
SLMWが、出力電源電圧VDDQレベルの振幅を有す
る信号であっても良い。
【0120】なお、たとえば図12および図13に示す
回路構成に対しても、同様、出力プルアップ用のNチャ
ネルMISトランジスタNT6またはNT8のバックゲ
ートバイアスを内部読出データ(出力制御信号)に従っ
て正の電圧レベルに設定することにより、高速で出力ノ
ードを駆動することができる。
【0121】図15は、図14に示すMISトランジス
タPT5およびNT9の断面構造を概略的に示す図であ
る。図15において、データ出力回路は、P型基板50
の表面上に形成されるNウェル52内に形成される。こ
のNウェル52表面に、Pウェル54が形成される。こ
のPウェル下部には、Nウェル52が連続的に延在して
ボトムNウェルが形成され、このPウェル54は、ボト
ムNウェルにより取囲まれ、P型基板50と分離され
る。
【0122】Nウェル52は、その表面に形成されるN
型不純物領域55a、55bおよび55cにより、出力
電源電圧VDDQレベルにバイアスされる。一方、Pウ
ェル54は、その表面上に形成されるP型不純物領域6
0aおよび60bにより、バイアス電圧Vbiasレベ
ルに保持される。Pウェル54が、正の電圧レベルであ
っても、Nウェル52は、それより高い出力電源電圧V
DDQレベルに設定されており、これらのPウェル54
とNウェル52とは確実に分離される。またバイアス電
圧Vbiasは、このPウェル表面に形成されるN型不
純物領域62aおよび62bの間の拡散電位以下の電圧
レベルであり、Pウェル54内においてPN接合が順方
向にバイアスされるのが防止される。
【0123】PチャネルMISトランジスタPT5は、
このNウェル52表面に間をおいて形成されるP型不純
物領域56aおよび56bと、これらの不純物領域56
aおよび56bの間のチャネル領域上に図示しないゲー
ト絶縁膜を介して形成されるゲート電極57とを含む。
不純物領域56bへは、出力電源電圧VDDQが与えら
れ、不純物領域56aは、出力ノードNDに接続され
る。
【0124】なお、図15においてはMISトランジス
タPT5の構成を示すが、このNウェル52内に、同
様、MISトランジスタPT15が形成される。
【0125】NチャネルMISトランジスタNT9は、
Pウェル54表面に間をおいて形成されるN型不純物領
域62aおよび62bと、これらの不純物領域62aお
よび62bの間のチャネル形成領域表面上に図示しない
ゲート絶縁膜を介して形成されるゲート電極63とを含
む。不純物領域62aが、電源ノードに接続され、不純
物領域62bが出力ノードNDに接続される。
【0126】この図15に示すように、Pウェル54下
部にまでNウェル52を形成し、P型基板50とPウェ
ル54とをボトムNウェルにより分離することにより、
通常のCMOSトランジスタ形成に必要な、Pチャネル
MISトランジスタPT5およびNチャネルMISトラ
ンジスタNT9をそれぞれ形成するウェルを分離するた
めの分離領域が不要となり、このデータ出力回路のプル
アップトランジスタの形成領域の面積を低減することが
できる。単に、Nウェル(ボトムNウェル)52表面に
Pウェル54を形成するだけであり、同一半導体基板領
域に別々に形成されたウェルを分離するための分離領域
は不要であり、また、P型基板から分離されたPウェル
54を利用することにより、NチャネルMISトランジ
スタのバックゲートバイアスを接地電圧よりも高い電圧
レベルに導出することができる。
【0127】なお、このボトムNウェルを用いてNチャ
ネルMISトランジスタNT9形成のためのPウェル5
4を取囲む構成において、バイアス電圧Vbiasが接
地電圧レベルと出力電源電圧レベルの間で変化しても、
このPウェル54が他の素子構成のためのNウェル52
から電気的に分離されており、特に問題は生じない。N
ウェル52が出力電源電圧VDDQにバイアスされてお
り、Pウェル54の最高電圧は出力電源電圧VDDQで
あり、これらのウェル間のPN接合が順バイアスされる
事はない。
【0128】Pウェル54のバイアス電圧Vbiasが
出力電源電圧レベルに駆動されるときには、Pウェル5
4から不純物領域62bを介して出力ノードNDに電流
が過渡的に流れるものの、出力ノードNDが出力電源電
圧レベルに駆動されるとPウェル54と不純物領域62
bとの間のPN接合が逆バイアス状態となり、電流経路
は遮断される。すなわち、Pウェル54と不純物領域6
2bの電圧差が、このPN接合のビルトイン電圧よりも
小さくなると、このPN接合が非導通状態となる。
【0129】また、先の図12および図13に示す構成
においてPチャネルMISトランジスタおよびNチャネ
ルMISトランジスタ両者をプルアップトランジスタと
して利用する構成においても、この図15に示すボトム
ウェルの構成を利用することとができる。しきい値電圧
を小さくする効果は得られないものの、PチャネルMI
SトランジスタおよびNチャネルMISトランジスタ両
者を形成する領域のレイアウト面積を低減することがで
きる。
【0130】以上のように、この発明の実施の形態4に
従えば、出力ノードプルアップ用のNチャネルMISト
ランジスタのバックゲート電圧を接地電圧より高い電圧
レベルに設定しており、そのしきい値電圧を小さくして
高速で、出力ノードを駆動することができる。
【0131】また、出力プルアップ用のNチャネルMI
Sトランジスタを、ボトムNウェルで取囲まれたPウェ
ル内に形成することにより、CMOSトランジスタ(相
補MISトランジスタ)形成時におけるPNウェルをN
ウェルから分離する領域が不要となり、回路占有面積を
低減することができる。
【0132】[実施の形態5]図16は、この発明の実
施の形態5に従うデータ出力回路の構成を示す図であ
る。図16において、データ出力回路は、出力制御信号
RDHおよびZRDHに従って、出力制御信号/HOを
生成するプルアップ駆動回路70と、このプルアップ駆
動回路70の出力制御信号/HOに従って出力ノードN
Dを出力電源電圧VDDQレベルに充電するPチャネル
MISトランジスタPT10と、出力制御信号RDLお
よびZRDLに従って出力制御信号LOを生成するプル
ダウン駆動回路80と、このプルダウン駆動回路80の
出力する出力制御信号LOに従って出力ノードNDを接
地電圧レベルに駆動するNチャネルMISトランジスタ
NT10を含む。
【0133】プルアップ駆動回路70およびプルダウン
駆動回路80は、出力電源電圧VDDQを動作電源電圧
として受け、内部電源電圧(周辺電源電圧)レベルの振
幅を有する出力制御信号RDHおよびZRDH、および
RDLおよびZRDLを、出力電源電圧VDDQレベル
の振幅の信号に変換する。
【0134】これらの出力制御信号RDH、ZRDH、
RDLおよびZRDLは、先の実施の形態1および2に
示すように、スルーレートに応じて設定される内部電源
電圧レベルの信号であってもよく、また、メモリ回路か
ら内部で読出された内部電源電圧レベルの振幅を有する
相補内部読出データであってもよい。
【0135】プルアップ駆動回路70は、振幅内部電源
電圧レベルの出力制御信号RDHおよびZRDHを受け
て、内部ノードNDAに出力電源電圧VDDQレベルの
振幅の信号を生成するレベル変換回路72と、レベル変
換回路72の出力信号に従って振幅出力電源電圧VDD
Qレベルの出力制御信号/HOを生成するCMOSイン
バータ74を含む。
【0136】レベル変換回路72は、出力電源ノードに
バックゲートおよびソースが接続されるPチャネルMI
Sトランジスタ72aおよび72bと、出力制御信号R
DHに従ってPチャネルMISトランジスタ72aのド
レインを接地ノードへ電気的に結合するNチャネルMI
Sトランジスタ72cと、出力制御信号ZRDHに従っ
てPチャネルMISトランジスタのドレイン(ノードN
DA)を接地ノードに結合するNチャネルMISトラン
ジスタ72dを含む。PチャネルMISトランジスタ7
2aおよび72bのゲートおよびドレインが交差結合さ
れる。
【0137】CMOSインバータ74aは、バックゲー
トおよびソースが出力電源電圧VDDQを受ける出力電
源ノードに結合されかつそのゲートが内部ノードNDA
に接続され、さらにドレインがMISトランジスタPT
10のゲートに接続されるPチャネルMISトランジス
タ74aと、MISトランジスタPT10のゲートと接
地ノードの間に接続されかつそのゲートが内部ノードN
DAに接続されるNチャネルMISトランジスタ74b
を含む。
【0138】このプルアップ駆動回路70は、さらに、
出力電源ノード上の電圧に応じて、内部ノードNDAと
出力制御信号RDHを受けるノードとを電気的に接続す
るNチャネルMISトランジスタ76を含む。
【0139】プルダウン駆動回路80は、このレベル変
換回路72およびCMOSインバータ74と同一構成の
レベル変換回路およびCMOSインバータを含む。この
プルダウン駆動回路80において、特に、MISトラン
ジスタ76は設けられていない。このプルダウン駆動回
路80とパ得るアップ駆動回路70とを同一構成とする
ことによりレベル変換時の遅延時間を同一とする。
【0140】出力電源電圧VDDQは、データ出力回路
においてデータ出力のために専用に利用するために、他
の内部電源電圧を生成する電源電圧VDDとは独立に外
部から与えられる。これらの電源電圧VDDおよびVD
DQの投入シーケンスおよび遮断シーケンスは特に定め
られていない。したがって、たとえば、外部の電源電圧
VDDが遮断されても、出力電源電圧VDDQが依然供
給される状態が存在する。また逆に、出力電源電圧VD
DQが先に投入され、次いで、電源電圧VDDが投入さ
れる電源投入シーケンスが存在する。この出力電源電圧
VDDQが供給された状態で、電源電圧VDDが供給さ
れていない状態においては、出力制御信号RDHおよび
ZRDHは、その電圧レベルはLレベルとなる。これら
の信号RDHおよびZRDHを生成する内部回路は、外
部からの電源電圧VDDを用いて生成される内部電源電
圧(周辺電源電圧)を受ける周辺回路から生成される。
【0141】この状態においては、MISトランジスタ
72cおよび72bがともにオフ状態となったとき、ノ
ードNDAが、PチャネルMISトランジスタ72bを
介して出力電源電圧VDDQレベルに充電される場合が
生じる。ノードNDAが、出力電源電圧VDDQレベル
に充電された場合、CMOSインバータ74の出力する
出力制御信号/HOが、接地電圧レベルのLレベルとな
り、出力段のPチャネルMISトランジスタPT10が
導通し、出力ノードNDへ電流を供給し、その出力ノー
ドNDが、出力ハイインピーダンス状態とならず、他の
外部装置において誤動作が生じるなどの問題が生じる。
【0142】また電源投入時において、このような状態
が生じた場合、不必要に電流が消費され消費電流が増大
するという問題が生じる。
【0143】しかしながら、出力電源電圧VDDQが供
給されている状態において、出力制御信号RDHが、L
レベルとなった場合、MISトランジスタ76が導通
し、内部ノードNDAを、出力制御信号RDHを介して
接地電圧レベルに駆動する。応じて、CMOSインバー
タ74の出力する出力制御信号/HOが出力電源電圧V
DDQレベルとなり、MISトランジスタPT10をオ
フ状態に維持することができ、出力ハイインピーダンス
状態を実現することができる。
【0144】したがって、電源投入シーケンスおよび電
源遮断シーケンスにおいて、出力電源電圧VDDQが供
給されている状態で、外部電源電圧VDDが供給されて
いない場合においても、確実に、出力MISトランジス
タPT10をオフ状態に保持することができ、出力ノー
ドNDに不必要に電流が供給されるのを防止することが
できる。
【0145】通常動作時において、出力制御信号RDH
がLレベルとなり、出力制御信号ZRDHがHレベルと
なる場合、内部ノードNDAは、MISトランジスタ7
2dにより接地電圧レベルに駆動される。従って、この
場合、MISトランジスタ72cがオン状態となっても
なんら問題は生じない。また、出力制御信号RDHがH
レベルかつ出力制御信号ZRDHがLレベルのときに
は、MISトランジスタ72cがオン状態となり、ノー
ドNDAが、Hレベルの出力制御信号RDHを伝達する
内部信号線に結合される。しかしながら、MISトラン
ジスタ72cの電流駆動力を出力制御信号RDHを内部
電源電圧レベルに駆動するトランジスタの電流駆動力お
よび内部ノードNDAを充電するMISトランジスタ7
2bの電流駆動能力よりも充分に小さくすることによ
り、通常動作時において内部ノードNDAを出力電源電
圧VDDQレベルにまで駆動することができ、なんら通
常動作時においては問題は生じない。また、このときに
は、MISトランジスタ76のソース電位は内部電源電
圧レベルであり、ゲート電圧が出力電源電圧であり、ソ
ースが接地電圧レベルのときに較べて電流駆動力は小さ
く、内部ノードNDAは、確実に出力電源電圧レベルに
まで駆動される。
【0146】すなわち、内部電源遮断時において、MI
Sトランジスタ72cのゲート−ソース間電圧が、通常
動作時のそれよりも大きくなり、内部ノードNDAが放
電され、MISトランジスタ72aが充電動作を開始し
MISトランジスタ72bのゲート電位を上昇させ、M
ISトランジスタ72bの充電動作を停止させ、高速で
内部ノードNDAが接地電圧レベルにまで放電される。
【0147】プルダウン駆動回路80において、内部ノ
ードNDAがHレベル(出力電源電圧VDDQレベル)
となった場合、出力制御信号LOは接地電圧レベルのL
レベルとなり、MISトランジスタND10はオフ状態
となるため、消費電流の問題は生じない。したがって、
電源投入シーケンスおよび電源遮断シーケンスいずれに
おいても確実に、この出力ノードNDを出力ハイインピ
ーダンス状態に設定することができ、消費電流の低減お
よび外部装置の誤動作を確実に抑制することができる。
【0148】[変更例]図17は、この発明の実施の形
態5の変更例の構成を概略的に示す図である。この図1
7に示すデータ出力回路の構成においては、内部ノード
NDAに対し、CMOSインバータ74からの出力制御
信号/HOに従って内部ノードNDを接地電圧レベルに
駆動するNチャネルMISトランジスタ78が、図16
に示すMISトランジスタ76に代えて設けられる。他
の構成は、図16に示す構成と同じであり、対応する部
分には同一参照番号を付し、その詳細説明は省略する。
【0149】この図17に示すデータ出力回路の構成に
おいて、出力ノードNDがハイインピーダンス状態にお
いて出力電源電圧VDDQが供給され、一方、外部電源
電圧VDDの供給が停止されている状態を考える。この
状態においては、出力制御信号/HOはHレベルであ
り、MISトランジスタ78がオン状態である。したが
って、外部電源電圧VDDが供給されず、出力制御信号
RDHおよびZRDHはともにLレベルとなり、MIS
トランジスタ72cおよび72dがともにオフ状態とな
り、内部ノードNDAが、ノイズなどの影響により、出
力電源電圧VDDQレベルにMISトランジスタ72b
を介して充電されるような状態が生じても、このとき内
部ノードNDAの電圧レベルが上昇する前は、出力制御
信号/HOはHレベルであり、内部ノードNDAは、確
実に、接地電圧レベルに放電される。
【0150】この状態においては、内部ノードNDAの
電圧レベルは接地電圧レベルにMISトランジスタ78
を介して放電されるため、MISトランジスタ72aが
オン状態、MISトランジスタ72bがオフ状態とな
り、MISトランジスタ72aのドレインが出力電源電
圧VDDQレベルに駆動されて、MISトランジスタ7
2bを確実にオフ状態に保持することができる。したが
って、このMISトランジスタ78がオン状態となって
も、MISトランジスタ72bはオフ状態を維持するた
め、このMISトランジスタ72bおよび78を介して
貫通電流が生じることなく、消費電流を低減することが
できる。また、確実に、この電源印加状態においても、
出力ノードNDをハイインピーダンス状態に保持するこ
とができる。
【0151】また、通常動作時において、内部ノードN
DAが接地電圧レベルのときに、出力制御信号/HOが
Hレベルとなり、MISトランジスタ78が、この状態
において導通してもなんら問題は生じない。また、内部
ノードNDAがHレベルのときには、出力制御信号/H
OがLレベルであり、MISトランジスタ78は非導通
状態にあり、内部ノードNDAの電圧レベルに対して
は、なんら影響を及ぼすことはない。
【0152】この図16および17に示す構成がスルー
レート調整のための出力制御信号を受ける部分に配置さ
れる。
【0153】この図16および図17に示すこの発明の
実施の形態5に従うデータ出力回路は、スルーレート調
整機能を有しない通常のデータ出力回路であってもよ
く、レベル変換機能を有するデータ出力回路であれば、
この実施の形態5の構成は適用可能である。
【0154】なお、この図16に示す構成において出力
ノードをプルアップするNチャネルMISトランジスタ
を用いて、そのプルアップMISトランジスタのバック
ゲートバイアスを制御する場合、ノードNDAの電プル
アップ用NチャネルMISトランジスタのバックゲート
バイアス電圧として利用される。
【0155】以上のように、この発明の実施の形態5に
従えば、レベル変換回路の出力信号に従って出力トラン
ジスタを駆動するデータ出力回路において、内部ノード
を、この電源ノードの電圧レベルに応じて接地電圧レベ
ルに駆動するように構成しており、電源投入/遮断シー
ケンスにかかわらず、確実に、出力ハイインピーダンス
状態として、消費電流が増大するのを防止することがで
きる。
【0156】[他の適用例]上述の構成において、半導
体記憶装置のデータ出力回路の構成が一例として示され
る。しかしながら、一般に、外部負荷を駆動する出力回
路に対して本発明は適用可能である。
【0157】また、個々の実施の形態は、個々独立に出
力回路に対して適用されても良い。また、適宜組み合わ
せて用いられても良い。
【0158】
【発明の効果】以上のように、この発明に従えば、出力
回路の出力ノードを駆動するスルーレートを、ノーマル
モードとそれより遅いスルーレートモードの間で切換え
るように構成しており、動作環境に応じて、正確に、最
適な消費電流で動作する出力回路を実現することができ
る。
【0159】また、これらのスルーレート調整を、出力
ノードプルアップ用トランジスタおよび出力ノードプル
ダウン用トランジスタ両者に対して行なうことにより、
確実に、出力信号の立上がりおよび立下がり時間も正確
に調整して、スルーレート調整を行なうことができる。
【0160】また、複数のトランジスタの所定のトラン
ジスタに対し出力制御信号を遅延する回路を配置するこ
とにより、よりきめ細かくスルーレートを調整する事が
できる。
【0161】また、この遅延回路をスロースルーレート
調整時に動作可能とされるトランジスタに対して配置す
ることにより、スルーレートを小さくする場合に、より
簡易な回路構成で遅延素子の遅延時間によりスルーレー
トを調整することができ、より正確なスルーレート調整
を実現する事ができる。
【0162】また、この出力回路において、複数のトラ
ンジスタが、同一方向に、出力ノードを駆動する互いに
導電型の異なるトランジスタで構成することにより、回
路占有面積を増大させることなく、この出力ノードを高
速でプルアップすることができる。
【0163】また、このバックゲートバイアスが異なる
トランジスタを設けることにより、これら選択的に駆動
することにより、スルーレート調整をバックゲートバイ
アスにより調整することができる。また、出力駆動タイ
ミングをより速くすることができる。
【0164】また、このバックゲートバイアスの互いに
異なるトランジスタを、導電型が異なるトランジスタと
することにより、より高速で、出力ノードを駆動するこ
とができる。特に、このプルアップトランジスタの導電
型を互いに異ならせかつバックゲートバイアスを変更す
ることにより、スルーレート調整時においても、高速
で、出力信号をプルアップすることができる。
【0165】また、このスルーレート調整をモードレジ
スタにセットした状態に従って設定することにより、容
易に動作環境に応じて最適なスルーレートを設定するこ
とができる。
【0166】また、電源ノードと出力ノードの間に、互
いに導電型の異なる絶縁ゲート型電界効果トランジスタ
を並列に設け、この第1の出力MISトランジスタを第
1導電型の第1の半導体基板領域に形成しかつ第2の出
力MISトランジスタを、この第1の半導体基板領域に
取囲まれるように第1の半導体基板領域内に形成される
第2の導電型の半導体基板領域に形成することにより、
導電型の異なるトランジスタを基板領域(ウェル領域)
を分離するための領域を設けることなく小占有面積で形
成することができる。また、これらの出力MISトラン
ジスタのバックゲートバイアスを、これらのトランジス
タが形成される半導体基盤領域と異なる電圧レベルに設
定することができ、しきい値電圧の調整を容易に行なう
ことができるる。
【0167】また、この第1および第2の出力トランジ
スタを、それぞれPチャネルMISトランジスタおよび
NチャネルMISトランジスタで構成することにより、
出力ノードを高速でプルアップすることができる出力回
路を小占有面積で実現することができる。
【0168】また、この第1の半導体基板領域を第1の
電源電圧レベルにバイアスし、かつ第2の半導体領域を
この第1の電源電圧と異なる電圧レベルにバイアスする
ことにより、容易に、それそれの領域に、互いに導電型
の異なるかつしきい値電圧が最適設定されたMISトラ
ンジスタを形成することができる。
【0169】また、この第2の半導体基板領域に、接地
電圧よりも高い電圧レベルにバイアスすることにより、
この領域のMISトランジスタのしきい値電圧を小さく
して、高速動作するトランジスタを実現でき、出力信号
を高速で駆動することができる。
【0170】また、第1の振幅の内部出力信号をレベル
変換するレベル変換回路と、このレベル変換回路の出力
信号に従って出力トランジスタを駆動する駆動回路と、
これらのレベル変換回路および駆動回路の動作電源電圧
を与える電源ノードの電圧レベルに応じて、このレベル
変換回路の出力ノードを、リセットトランジスタにより
トランジスタがオフ状態となる電圧レベルに駆動するこ
とにより、電源投入シーケンスにかかわらず、確実に、
出力ハイインピーダンス状態に設定することができ、消
費電流を低減でき、また外部装置の誤動作を防止するこ
とができる。
【0171】また、このリセットトランジスタを、レベ
ル変化回路の出力ノードを電源電圧レベルと異なるレベ
ルへ駆動回路の出力信号に従って駆動することにより、
レベル変換回路の出力ノードの電圧レベルの変化により
出力回路において貫通電流が流れるのを確実に抑制する
ことができる。
【0172】また、このリセットトランジスタを、外部
電源ノードの電圧に従って内部ノードを内部出力信号が
伝達されるノードに結合することにより、容易に、電源
投入シーケンスにかかわらず、レベル変換回路の出力ノ
ードの電圧レベルが浮き上がるのを防止することができ
る。
【0173】また、このレベル変換回路が、内部出力信
号の電圧レベルを論理レベルを変更することなく変換す
る構成のとき、確実に、内部ノードの電圧レベルを、電
源投入シーケンスにかかわらず接地電圧レベルに固定す
ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 この発明の実施の形態1に従う半導体記憶装
置の全体の構成を概略的に示す図である。
【図2】 図1に示す半導体記憶装置のスルーレート設
定に関連する部分の構成を概略的に示す図である。
【図3】 図2に示すレジスタ回路の構成の一例を示す
図である。
【図4】 この発明の実施の形態1に従うデータ出力回
路の構成を概略的に示す図である。
【図5】 図4に示す出力駆動回路の構成の一例を示す
図である。
【図6】 図5に示す回路の動作の真理値を一覧にして
示す図である。
【図7】 この発明の実施の形態2に従うデータ出力回
路の構成を示す図である。
【図8】 図7に示す回路の動作をデータ出力論理の真
理値を一覧にして示す図である。
【図9】 この発明の実施の形態2の変更例の構成を示
す図である。
【図10】 この発明の実施の形態3に従うデータ出力
回路の構成を示す図である。
【図11】 図10に示すデータ出力回路の動作を示す
信号波形図である。
【図12】 この発明の実施の形態3の変更例1の構成
を示す図である。
【図13】 この発明の実施の形態3の変更例2の構成
を示す図である。
【図14】 この発明の実施の形態4に従うデータ出力
回路の構成を示す図である。
【図15】 図14に示すデータ出力回路の断面構造を
概略的に示す図である。
【図16】 この発明の実施の形態5に従うデータ出力
回路の構成を概略的に示す図である。
【図17】 この発明の実施の形態5の変更例を示す図
である。
【図18】 従来のデータ出力回路の出力段の構成を示
す図である。
【符号の説明】
4 制御回路、5 モードレジスタ、6 メモリ回路、
7 スルーレート切換回路、8 データ入出力回路、4
a コマンドデコーダ、5a レジスタ回路、15,2
5 出力駆動回路、PT1−PT7 PチャネルMIS
トランジスタ、NT1−NT9 NチャネルMISトラ
ンジスタ、70 プルアップ駆動回路、72 レベル変
換回路、74 CMOSインバータ、PT10,NT1
0 出力トランジスタ、76,78 NチャネルMIS
トランジスタ、80 プルダウン駆動回路。
フロントページの続き (72)発明者 岡本 武郎 東京都千代田区丸の内二丁目2番3号 三 菱電機株式会社内 Fターム(参考) 5J056 AA05 BB09 BB17 BB57 CC00 CC05 CC21 DD13 DD29 FF01 FF07 FF08 GG02 GG08 GG14 HH00 KK02 5M024 AA04 AA40 AA41 BB04 BB33 DD42 DD53 DD60 DD90 GG01 JJ02 PP01 PP02 PP03 PP05 PP07 PP10

Claims (17)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 出力ノードに並列に結合される複数のト
    ランジスタ、 前記複数のトランジスタの動作状態を設定するためのデ
    ータを格納するレジスタ回路、前記レジスタ回路には、
    ノーマルモード時の前記出力ノードの駆動力を指定する
    デフォルト値と、前記デフォルト値よりも小さな出力ノ
    ード駆動力を指定するスロースルーレートデータのいず
    れかが格納され、および前記複数のトランジスタを内部
    信号に従って駆動するための出力駆動回路を備え、前記
    出力駆動回路は、前記レジスタ回路の格納するデータに
    従って、選択的に前記内部信号に従って前記複数のトラ
    ンジスタを駆動する、半導体装置。
  2. 【請求項2】 前記複数のトランジスタは、 前記出力ノードに並列に結合され、導通時前記出力ノー
    ドを充電する複数の第1導電型のトランジスタと、 前記出力ノードに並列に結合され、導通時前記出力ノー
    ドを放電する第2導電型のトランジスタとを備える、請
    求項1記載の半導体装置。
  3. 【請求項3】 前記複数のトランジスタの所定のトラン
    ジスタに対応して配置され、前記出力駆動回路の出力信
    号を遅延する遅延回路をさらに備える、請求項1記載の
    半導体装置。
  4. 【請求項4】 前記所定のトランジスタは、前記スロー
    スルーレートデータに従って動作可能状態に設定される
    トランジスタである、請求項3記載の半導体装置。
  5. 【請求項5】 前記複数のトランジスタは、互いに導電
    型が異なりかつ導通時前記出力ノードを同一方向に駆動
    するトランジスタを備える、請求項1記載の半導体装
    置。
  6. 【請求項6】 前記複数のトランジスタは、第1の電源
    ノードと前記出力ノードとの間に並列に結合され、かつ
    互いにバックゲートバイアスが異なる複数の絶縁ゲート
    型電界効果トランジスタを備える、請求項1記載の半導
    体装置。
  7. 【請求項7】 前記バックゲートバイアスが互いに異な
    るトランジスタは、互いに導電型が異なる、請求項6記
    載の半導体装置。
  8. 【請求項8】 前記バックゲートバイアスが互いに異な
    るトランジスタは、導通時前記出力ノードを電源電圧レ
    ベルにプルアップするトランジスタである、請求項7記
    載の半導体装置。
  9. 【請求項9】 前記出力回路は、半導体記憶装置のデー
    タ出力回路であり、 前記レジスタ回路は、前記半導体記憶装置に配置され、
    モードセットコマンドが印加されたときにその記憶内容
    が設定されるモードレジスタである、請求項1記載の半
    導体装置。
  10. 【請求項10】 電源ノードと出力ノードとの間に接続
    される互いに導電型の異なる第1および第2の絶縁ゲー
    ト型電界効果出力トランジスタを備え、前記第1および
    第2の出力トランジスタは、出力制御信号に従って前記
    出力ノードを同一方向に駆動し、 前記第1の出力トランジスタは、第1の導電型の半導体
    基板領域に形成され、かつ、 前記第2の出力トランジスタは、前記第1の半導体基板
    領域に取り囲まれるように前記第1の基板領域内に形成
    される第2導電型の半導体基板領域に形成される、半導
    体装置。
  11. 【請求項11】 前記第1の出力トランジスタは、Pチ
    ャネルMISトランジスタであり、前記第2の出力トラ
    ンジスタは、NチャネルMISトランジスタである、請
    求項10記載の半導体装置。
  12. 【請求項12】 前記第1の半導体基板領域は、第1の
    電源電圧にバイアスされ、前記第2の半導体基板領域
    は、前記第1の電源電圧と異なる電圧にバイアスされ
    る、請求項10記載の半導体装置。
  13. 【請求項13】 前記第2の半導体基板領域は、接地電
    圧よりも高い電圧レベルにバイアスされる、請求項12
    記載の半導体装置。
  14. 【請求項14】 第1の振幅の内部出力信号に対しレベ
    ル変換を行なって前記内部出力信号の振幅を変換するレ
    ベル変換回路を備え、前記レベル変換回路は、外部から
    の電源電圧を動作電源電圧として受け、 前記外部からの電源電圧を動作電源電圧として受け、前
    記レベル変換回路の出力信号に従って出力制御信号を生
    成する駆動回路、 前記駆動回路からの出力制御信号に従って、出力ノード
    を前記外部電源電圧レベルまで駆動する出力トランジス
    タ、および前記外部電源電圧を受ける外部電源ノードの
    電圧レベルに応じて、前記レベル変換回路の出力ノード
    を、前記出力トランジスタがオフ状態となる電圧レベル
    に駆動するリセットトランジスタを備える、半導体装
    置。
  15. 【請求項15】 前記リセットトランジスタは、前記駆
    動回路の出力する出力制御信号に従って、前記レベル変
    換回路の出力ノードを前記電源電圧と異なる電圧レベル
    に駆動する、請求項14記載の半導体装置。
  16. 【請求項16】 前記リセットトランジスタは、前記外
    部電源電圧を受ける電源ノードの電圧に従って、前記レ
    ベル変換回路の出力ノードを前記内部出力信号が伝達さ
    れるノードに結合する、請求項14記載の半導体装置。
  17. 【請求項17】 前記レベル変換回路は、前記内部出力
    信号の論理レベルを変更することなく振幅変換を前記内
    部出力信号に対して実行する、請求項15または16記
    載の半導体装置。
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