JP2006031933A - Dynamic type semiconductor memory apparatus, double data rate synchronous dynamic type random access memory, semiconductor memory circuit apparatus, and semiconductor integrated circuit apparatus - Google Patents

Dynamic type semiconductor memory apparatus, double data rate synchronous dynamic type random access memory, semiconductor memory circuit apparatus, and semiconductor integrated circuit apparatus Download PDF

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a dynamic type semiconductor memory apparatus or the like provided with a DLL in which clock generating operation is stable, high accuracy and low power consumption are realized. <P>SOLUTION: This apparatus is a dynamic type semiconductor memory apparatus including a semiconductor chip. The semiconductor chip has a first power source pad for supplying a first power source potential to a clock generating circuit, a second power source pad for supplying a second power source potential having a lower potential than the first power source potential to the clock generating circuit, a third power source pad for supplying a third power source potential to an internal circuit, and a fourth power source pad for supplying a fourth power source potential having a lower potential than the third power source potential to the clock generating circuit. Further, the apparatus includes a first terminal coupled to the first power source pad, a second terminal coupled to the second power source pad, a third terminal coupled to the third power source pad and being different from the first terminal, and a fourth terminal coupled to the fourth power source pad and being different from the second terminal. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

この発明は、ダイナミック型半導体記憶装置、ダブル・データ・レート・シンクロナス・ダイナミック型ランダム・アクセス・メモリ、半導体記憶回路装置及び半導体集積回路装置に関し、外部端子から供給されるクロック信号に対応したクロック信号を発生させるクロック発生回路を備えた半導体集積回路装置、主にシンクロナスのダイナミック型RAM(ランダム・アクセス・メモリ)に利用して有効な技術に関するものである。   The present invention relates to a dynamic semiconductor memory device, a double data rate synchronous dynamic random access memory, a semiconductor memory circuit device, and a semiconductor integrated circuit device, and a clock corresponding to a clock signal supplied from an external terminal The present invention relates to a semiconductor integrated circuit device provided with a clock generation circuit for generating a signal, mainly related to a technique effective when used for a synchronous dynamic RAM (random access memory).

外部端子から供給されたクロック信号で動作するデジタル回路を備えた半導体集積回路装置において、上記外部端子から供給されるクロック信号と、内部回路に供給されるクロック信号との遅延によるタイミングマージンの劣化を防止し、上記クロック信号の高周波数化を実現するために、上記外部端子から供給されるクロック信号と内部クロック信号との同期化を図る回路として、DLL( Delay Locked Loop )が知られている。このDLLは、遅延量を変化する可変遅延回路と、遅延量を制御する制御回路から構成される。DLLに関しては、例えば特開平08−130464号公報がある。
特開平08−130464号公報
In a semiconductor integrated circuit device having a digital circuit that operates with a clock signal supplied from an external terminal, timing margin deterioration due to a delay between the clock signal supplied from the external terminal and the clock signal supplied to the internal circuit is reduced. In order to prevent this and achieve a higher frequency of the clock signal, a DLL (Delay Locked Loop) is known as a circuit for synchronizing the clock signal supplied from the external terminal and the internal clock signal. The DLL includes a variable delay circuit that changes the delay amount and a control circuit that controls the delay amount. Regarding DLL, for example, there is JP-A-08-130464.
Japanese Patent Laid-Open No. 08-130464

上記DLLの可変遅延回路には、回路の段数を切り替えることにより遅延量を変化するデジタル可変遅延回路と、遅延素子の駆動電流や負荷を変化させることにより遅延量を変化するアナログ可変遅延回路が考えられる。また、上記アナログ可変遅延回路を使用するアナログDLLの遅延量を制御する回路として、デジタル制御を行うデジタル方式と、チャージポンプなどを使用するアナログ方式が考えられる。各組み合わせによるDLLの性能はおおよそ以下のような傾向になる。   The DLL variable delay circuit includes a digital variable delay circuit that changes the delay amount by switching the number of stages of the circuit and an analog variable delay circuit that changes the delay amount by changing the drive current and load of the delay element. It is done. As a circuit for controlling the delay amount of the analog DLL using the analog variable delay circuit, a digital system that performs digital control and an analog system that uses a charge pump or the like can be considered. The DLL performance by each combination tends to be as follows.

(1) デジタル制御デジタルDLL: 消費電力大 精度粗 ロックインサイクル短
ノイズ耐性中
(2) デジタル制御アナログDLL: 消費電力大 精度細 ロックインサイクル短
ノイズ耐性中
(3) アナログ制御アナログDLL: 消費電力小 精度細 ロックインサイクル長
ノイズ耐性悪
(1) Digitally controlled digital DLL: high power consumption, precision coarse lock-in cycle, short noise resistance
(2) Digitally controlled analog DLL: high power consumption, precision, fine lock-in cycle, short noise resistance
(3) Analog control analog DLL: Low power consumption Precision fine Lock-in cycle length Noise immunity

上記3種類のDLLにはおおよそ上記のような特徴があり、消費電力と精度の性能を追っていくとアナログ制御アナログDLLということになる。しかし、アナログ制御DLLにはロックインサイクルが長く、ノイズ耐性も相対的に悪いという問題がある。ただし、デジタル制御DLLにおいても、可変遅延回路はノイズによる変動を受けるものであるのでノイズ耐性が格別に良いというわけではなくそれを改善することは有益である。アナログ制御では制御回路もノイズの影響を受けるのでデジタル制御に比べてノイズ耐性に劣ると推測される。   The above three types of DLLs have the characteristics as described above, and an analog control analog DLL is obtained when the performance of power consumption and accuracy is followed. However, the analog control DLL has a problem that a lock-in cycle is long and noise resistance is relatively poor. However, even in the digital control DLL, since the variable delay circuit is subject to fluctuations due to noise, noise resistance is not particularly good, and it is beneficial to improve it. In analog control, the control circuit is also affected by noise, so it is presumed to be inferior in noise resistance compared to digital control.

今後、シンクロナスDRAM(ダイナミック型ランダム・アクセス・メモリ)を代表とするように、外部端子から供給されるクロック信号で内部のデジタル回路の動作が行われる半導体集積回路装置においては、バンド幅つまりデータの入出力動作の高速化が求められるようになるため、上記のいずれの方式を採用するDLLに対しても精度とノイズ耐性およびロックインサイクルについて改善する余地がある。   In the future, in a semiconductor integrated circuit device in which an internal digital circuit is operated by a clock signal supplied from an external terminal, as represented by a synchronous DRAM (dynamic random access memory), the bandwidth, that is, data Therefore, there is room for improvement in accuracy, noise resistance, and lock-in cycle for DLLs employing any of the above-described methods.

この発明の目的は、安定したクロック発生動作、高精度で低消費電力を実現しDLLを備えたダイナミック型半導体記憶装置、ダブル・データ・レート・シンクロナス・ダイナミック型ランダム・アクセス・メモリ、半導体記憶回路装置及び半導体集積回路装置を提供することにある。この発明の前記ならびにそのほか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。   An object of the present invention is to provide a dynamic semiconductor memory device, a double data rate synchronous dynamic random access memory, a semiconductor memory, which realizes a stable clock generation operation, high accuracy and low power consumption and has a DLL. A circuit device and a semiconductor integrated circuit device are provided. The above and other objects and novel features of the present invention will be apparent from the description of this specification and the accompanying drawings.

本願において開示される発明のうち代表的な1つの概要を簡単に説明すれば、下記の通りである。すなわち、DLL回路を含みクロック信号を生成するクロック発生回路と、上記クロック信号によって動作を制御される内部回路とを有する半導体チップを含むダイナミック型半導体記憶装置である。上記半導体チップは、上記クロック発生回路と結合され、第1の電源電位を上記クロック発生回路へ供給する為の第1電源パッドと、上記クロック発生回路と結合され、上記第1電源電位より低い電位を有する第2電源電位を上記クロック発生回路へ供給する為の第2電源パッドと、上記内部回路と結合され、上記第3の電源電位を上記内部回路へ供給する為の第3電源パッドと、上記内部回路と結合され、上記第3電源電位より低い電位を有する第4電源電位を上記内部回路へ供給する為の第4電源パッドとを有する。上記第1電源パッドへ結合される第1端子と、上記第2電源パッドへ結合される第2端子と、上記第3電源パッドへ結合され第1端子とは異なる第3端子と、上記第4電源パッドへ結合され第2端子とは異なる第4端子とを有する。   A typical outline of the invention disclosed in the present application will be briefly described as follows. That is, a dynamic semiconductor memory device including a semiconductor chip including a DLL circuit and a clock generation circuit for generating a clock signal and an internal circuit whose operation is controlled by the clock signal. The semiconductor chip is coupled with the clock generation circuit, and is coupled with the first power supply pad for supplying the first power supply potential to the clock generation circuit, and the clock generation circuit, and has a potential lower than the first power supply potential. A second power supply pad for supplying a second power supply potential to the clock generation circuit; a third power supply pad coupled to the internal circuit for supplying the third power supply potential to the internal circuit; A fourth power supply pad coupled to the internal circuit and for supplying a fourth power supply potential having a potential lower than the third power supply potential to the internal circuit; A first terminal coupled to the first power pad; a second terminal coupled to the second power pad; a third terminal coupled to the third power pad and different from the first terminal; A fourth terminal coupled to the power supply pad is different from the second terminal.

安定したクロック発生動作及び高精度のDLLを得ることができる。   A stable clock generation operation and a highly accurate DLL can be obtained.

図1には、この発明が適用されるダイナミック型RAMの一実施例の概略レイアウト図が示されている。同図の各回路ブロックは、公知の半導体集積回路の製造技術によって、単結晶シリコンのような1個の半導体基板上において形成される。同図の各回路は、上記半導体基板上での幾何学的な配置にほぼ合わせて描かれている。この実施例では、メモリセルアレイ(Memoey Cell Array)1は、前記同様に全体として4個に分けられて、メモリバンク(Bank0〜Bank3)を構成するようにされる。   FIG. 1 is a schematic layout diagram of an embodiment of a dynamic RAM to which the present invention is applied. Each circuit block shown in the figure is formed on one semiconductor substrate such as single crystal silicon by a known semiconductor integrated circuit manufacturing technique. Each circuit in the figure is drawn almost in accordance with the geometrical arrangement on the semiconductor substrate. In this embodiment, the memory cell array (Memoey Cell Array) 1 is divided into four as a whole in the same manner as described above to constitute memory banks (Bank 0 to Bank 3).

上記チップの一方向に沿った中央部分にアドレス入力回路やデコーダ回路及び制御回路等を含む周辺回路(Peripheral Circuits)12、データ入力回路(Din Buffer)10、データ出力回路(Dout Buffer)7、DQSバッファ(DQS Buffer)8及びボンディングパッド列11が設けられる。上記データ入力回路10やデータ出力回路7等も広い意味では周辺回路12に含まれる。つまり、上記データ入力回路10、データ出力回路7、DQSバッファ8は、周辺回路の代表として例示的にしめされたものであると理解されたい。この実施例では、上記のような広い意味での周辺回路は、ランダム・ロジック回路等からなる上記各回路のレイアウトを合理的にするために、周辺回路とボンディングパッド列とが並ぶように配置される。   A peripheral circuit (Peripheral Circuits) 12, a data input circuit (Din Buffer) 10, a data output circuit (Dout Buffer) 7, a DQS including an address input circuit, a decoder circuit, a control circuit, etc. in a central portion along one direction of the chip. A buffer (DQS buffer) 8 and a bonding pad row 11 are provided. The data input circuit 10 and the data output circuit 7 are also included in the peripheral circuit 12 in a broad sense. That is, it should be understood that the data input circuit 10, the data output circuit 7, and the DQS buffer 8 are exemplarily shown as representative peripheral circuits. In this embodiment, the peripheral circuit in the broad sense as described above is arranged so that the peripheral circuit and the bonding pad row are arranged in order to rationalize the layout of each circuit including the random logic circuit and the like. The

例えば、ボンディングバット列と周辺回路とを半導体チップの一方向に沿った中央部分に直線的に並んで配置した場合には、ボンディングパッド数が限られてしまうし、ボンディングパッドと周辺回路との接続が距離が長くなる。この実施例では、上記周辺回路とボンディングパッド列とが並んで配置される。この構成では、ボンディングパッド列は、半導体チップの一方向に沿った中心線から偏った位置に配置される。この結果、半導体チップの上記一方向に沿った中央部分には、比較的大きな纏まったエリアを確保することができ、回路素子のレイアウト設計を行うにおいて好都合となる。つまり、本願と同じく周辺回路とボンディングパッド列とが並んで配置させる構成でも、ボンディングパッドを中心にして、周辺回路を左右に振り分けて配置するようにした場合に比べて高集積化や高速化に適したものとなる。   For example, when the bonding butt row and the peripheral circuit are arranged linearly in the central portion along one direction of the semiconductor chip, the number of bonding pads is limited, and the connection between the bonding pads and the peripheral circuit is limited. Will increase the distance. In this embodiment, the peripheral circuit and the bonding pad row are arranged side by side. In this configuration, the bonding pad row is arranged at a position deviated from the center line along one direction of the semiconductor chip. As a result, a relatively large grouped area can be secured in the central portion of the semiconductor chip along the one direction, which is advantageous in designing the layout of circuit elements. In other words, the configuration in which the peripheral circuit and the bonding pad row are arranged side by side as in the present application is more highly integrated and faster than the case where the peripheral circuit is arranged to the left and right with the bonding pad as the center. It will be suitable.

この実施例のダイナミック型RAMは、後述するようなダブル・データ・レート(DDR)シンクロナスDRAM(SDRAM)に向けられており、上記周辺回路12には、上記のように代表として例示的に示されているデータ出力回路7、DQS出力回路8及びデータ入力回路10の他に以下のような各回路が含まれる。昇圧回路は、チャージポンプ回路を利用して電源電圧VDD以上にされた昇圧電圧VPPを形成するものであり、メモリセルが接続されたワード線の選択回路や、シェアードスイッチMOSFETの選択回路の動作電圧に用いられて選択レベルを決定し、その昇圧回路の動作を制御する制御回路も含まれる。   The dynamic RAM of this embodiment is directed to a double data rate (DDR) synchronous DRAM (SDRAM) as will be described later, and the peripheral circuit 12 is exemplarily shown as a representative as described above. In addition to the data output circuit 7, the DQS output circuit 8 and the data input circuit 10, the following circuits are included. The booster circuit uses a charge pump circuit to form a boosted voltage VPP that has been raised to the power supply voltage VDD or higher. The operation voltage of the selection circuit for the word line to which the memory cells are connected or the selection circuit for the shared switch MOSFET is used. And a control circuit that determines the selection level and controls the operation of the booster circuit.

VDD/2回路は、電源電圧VDDを1/2に分圧した電圧を形成し差動回路で構成された入力バッファの参照電圧を形成する。出力制御回路は、上記データ出力回路7のCASレイテンシに対応した動作制御を行う。Yプリデコーダは、Yアドレス信号を解読してプリデコード信号を形成する。リード/ライトバッファは、メインアンプの動作制御及びラントアンプの動作を行う。   The VDD / 2 circuit forms a voltage obtained by dividing the power supply voltage VDD by 1/2 to form a reference voltage for an input buffer composed of a differential circuit. The output control circuit performs operation control corresponding to the CAS latency of the data output circuit 7. The Y predecoder decodes the Y address signal to form a predecode signal. The read / write buffer performs operation control of the main amplifier and operation of the runt amplifier.

アドレス系の入力回路には、アドレスバッファとXアドレスラッチ回路及びYアドレスラッチ回路が設けられる。Yクロック発生回路は、外部端子から供給されたクロック信号を受けてY系の動作に対応したクロック信号を発生する。モードデコーダ/クロックバッファとコマンド回路は、動作制御信号を形成する。Yカンウタとその制御回路が設けられてバートスモードでのY系アドレス信号を生成する。リフレッシュ制御回路はオート/セルフのリフレッシュ動作を行うものであり、リフレッシュアドレスカウンタを含む。また、ボンディングオプション回路や電源投入検出回路も設けられる。   The address-related input circuit is provided with an address buffer, an X address latch circuit, and a Y address latch circuit. The Y clock generation circuit receives a clock signal supplied from an external terminal and generates a clock signal corresponding to a Y-system operation. The mode decoder / clock buffer and the command circuit form an operation control signal. A Y counter and its control circuit are provided to generate a Y-system address signal in the Barth mode. The refresh control circuit performs an auto / self refresh operation and includes a refresh address counter. A bonding option circuit and a power-on detection circuit are also provided.

上記のような複数からなる回路ブロックに沿って、ボンディングパッドがほぼ直線的に並べられて形成される。この構成では、ボンディングパッドを挟んで、周辺回路が左右に分離して配置されしまうものに比べて、各回路ブロックでの信号伝達径路がボディングパッドを回避するために不所望に長くされることもなく、短い長さで形成することができるから動作の高速化が可能になる。そして、1つの回路ブロックを纏まったエリアに集中して形成できるために、後述するような自動配線を考慮した回路素子のレイアウトを容易にするものである。   Bonding pads are formed substantially linearly along the plurality of circuit blocks as described above. In this configuration, the signal transmission path in each circuit block is undesirably lengthened in order to avoid the boarding pad, as compared to the peripheral circuit being separated from the left and right with the bonding pad interposed therebetween. However, since it can be formed with a short length, the operation speed can be increased. Since one circuit block can be formed in a concentrated area, the layout of circuit elements in consideration of automatic wiring as described later is facilitated.

この実施例では、クロック発生回路(DLL Analog) 3がほぼメモリチップの中央部に設けられる。このクロック発生回路3は、後述するようなアナログ回路により構成され、かかるアナログ回路に対して入力信号や制御信号を供給する回路や、内部クロック信号を出力させるデジタル回路4が設けられる。   In this embodiment, a clock generation circuit (DLL Analog) 3 is provided almost at the center of the memory chip. The clock generation circuit 3 is composed of an analog circuit as will be described later, and is provided with a circuit for supplying an input signal and a control signal to the analog circuit and a digital circuit 4 for outputting an internal clock signal.

この実施例において、斜線を付したように上記のような4つからなる各メモリセルアレイ(Memory Cell Array )1は、それぞれが3重WELL内部に設けられることによって、周辺回路12等とは別に基板電圧を設定し、メモリセルアレイ1内のメモリセルのアドレス選択MOSFETを構成するNチャンネル型MOSFETの閾値電圧を制御し、リーク電流を低減させてメモリセルのデータ保持時間を確保するとともにその変動を押さえようにするものである。   In this embodiment, each of the four memory cell arrays (Memory Cell Array) 1 as described above, as shown by hatching, is provided in the triple WELL, so that the substrate is separated from the peripheral circuit 12 and the like. The voltage is set, the threshold voltage of the N-channel MOSFET constituting the address selection MOSFET of the memory cell in the memory cell array 1 is controlled, the leakage current is reduced, the data retention time of the memory cell is secured and the fluctuation is suppressed. It is what you want to do.

上記のようなメモリセルアレイ1には、センスアンプ(Sense AMP )2が設けられており、このセンスアンプ2も上記メモリセルアレイ1が形成される3重WELL内部に存在するようにされる。上記センスアンプの半導体基板上の幾何学的な位置は、同図のように1箇所にあるのではなく、実際には階層ワード線及び階層IO線方式に対応してメモリセルアレイが複数に分割され、分割された各サブアレイに対応してセンスアンプが分散して配置される。上記メモリチップ中央部の3重WELL内部には、上記DLLアナログ部3が設けられる。このDLLアナログ部3の3重WELLは、メモリセルアレイ1およびセンスアンプ2を含む3重WELLとは分離している。このDLLアナログ部3に隣接してDLLデジタル部4が設けられ、上記3重WELL外部に存在するようにされる。   The memory cell array 1 as described above is provided with a sense amplifier (Sense AMP) 2, and this sense amplifier 2 is also present in the triple well where the memory cell array 1 is formed. The geometric position of the sense amplifier on the semiconductor substrate is not at one place as shown in the figure, but the memory cell array is actually divided into a plurality corresponding to the hierarchical word line and hierarchical IO line systems. Sense amplifiers are distributed and arranged corresponding to each divided subarray. The DLL analog unit 3 is provided in the triple WELL at the center of the memory chip. The triple WELL of the DLL analog unit 3 is separated from the triple WELL including the memory cell array 1 and the sense amplifier 2. A DLL digital unit 4 is provided adjacent to the DLL analog unit 3 so as to exist outside the triple WELL.

この実施例では、DLLアナログ部3近傍に一対からなるDLL専用電源パッド5が設けられている。本DLL専用電源パッド5はDLLアナログ部3にのみ接続されて他の回路ブロックからの電源供給経路を介した電源ノイズの侵入を防ぐようにされる。つまり、上記DLL専用電源パッド5はDLLアナログ部3だけに接続されるので、上記周辺回路12、データ出力回路7及びセンスアンプ2等の他の回路の動作電圧を供給する電源配線, GND配線からのノイズの進入を防ぐようにされる。   In this embodiment, a pair of dedicated DLL power supply pads 5 are provided in the vicinity of the DLL analog unit 3. The DLL dedicated power supply pad 5 is connected only to the DLL analog unit 3 to prevent intrusion of power supply noise from other circuit blocks through the power supply path. That is, since the DLL dedicated power supply pad 5 is connected only to the DLL analog section 3, the power supply wiring and the GND wiring for supplying operation voltages of other circuits such as the peripheral circuit 12, the data output circuit 7, and the sense amplifier 2 are used. To prevent the entry of noise.

上記データ出力回路(Dout Buffer)7に隣接してDQSバッファ8が設けられる。出力バッファ7に隣接してレプリカ遅延回路(Replica Delay)9が設けられる。このレプリカ回路は、後述するように上記DQSバッファを通したクロック信号と外部端子から供給されたクロック信号とを精度よく同期化させるための遅延回路として用いられる。   A DQS buffer 8 is provided adjacent to the data output circuit (Dout Buffer) 7. A replica delay circuit (Replica Delay) 9 is provided adjacent to the output buffer 7. As will be described later, this replica circuit is used as a delay circuit for accurately synchronizing a clock signal passed through the DQS buffer and a clock signal supplied from an external terminal.

図2には、上記DLLアナログ部3の一実施例のレイアウト図が示されている。DLLアナログ部3は、独立した3重ウェルに形成される。同図ではDLLアナログ部3の周辺部に斜線を付すことによって、それが1個の3重ウェル内に形成されていることを表している。かかるDLLアナログ部3には、VDDとVSSのような動作電圧を供給する専用の電源パッドVDD DLL(PAD)とVSS DLL(PAD)とが設けられ、前記図1のバッド5に対応している。 FIG. 2 shows a layout diagram of an embodiment of the DLL analog unit 3. The DLL analog unit 3 is formed in an independent triple well. In the figure, the peripheral portion of the DLL analog portion 3 is hatched to indicate that it is formed in one triple well. The DLL analog unit 3 includes a dedicated power supply pad VDD that supplies operating voltages such as VDD and VSS. DLL (PAD) and VSS DLL (PAD) is provided and corresponds to the pad 5 shown in FIG.

可変遅延回路303は、特に制限されないが、アナログ制御電圧により動作電流が変化させられることによって遅延時間が変化させられるというアナログ遅延回路により構成される。上記可変遅延回路303は、複数段の遅延回路からなり、出力アンプ(AMP)305が設けられる。上記可変遅延回路303は出力タップを6組備えており、それぞれが別の出力アンプ305の入力端子に接続されている。上記出力アンプ305は、6つのうち常に1つだけが動作しており、動作していない時の出力アンプ305の出力はハイインピーダンスとなる。よって、上記6つの出力アンプ305の出力端子は共通に接続されており、動作している出力アンプ305の出力信号のみが有効になる。上記出力タップと出力アンプの数は上記ように6に限定されるものではなく任意に設定できる。   Although the variable delay circuit 303 is not particularly limited, the variable delay circuit 303 is configured by an analog delay circuit in which a delay time is changed by changing an operation current by an analog control voltage. The variable delay circuit 303 includes a plurality of stages of delay circuits, and an output amplifier (AMP) 305 is provided. The variable delay circuit 303 includes six sets of output taps, each of which is connected to an input terminal of another output amplifier 305. Only one of the six output amplifiers 305 is always operating, and the output of the output amplifier 305 when not operating is high impedance. Therefore, the output terminals of the six output amplifiers 305 are connected in common, and only the output signal of the operating output amplifier 305 is valid. The number of output taps and output amplifiers is not limited to 6 as described above, and can be set arbitrarily.

この実施例では、特に制限されないが、DLLアナログ部3の外周部にはPチャンネル型MOSFETを用いて構成されたPMOS容量が複数個設けられる。これらのPMOS容量は制御電圧保持用, 電源VDD−GND平滑化, 予備用に使用される。つまり、同図において、可変遅延回路303と出力アンプ305とを挟むように形成されたPMOS容量は、同図で実線で示された配線により並列接続されて、チャージポンプ307によって充放電が行われて制御電圧VBを形成する容量として用いられ、かかる制御電圧VBによって可変遅延回路の遅延時間が制御される。   In this embodiment, although not particularly limited, a plurality of PMOS capacitors configured using P-channel MOSFETs are provided on the outer periphery of the DLL analog unit 3. These PMOS capacitors are used for control voltage holding, power supply VDD-GND smoothing, and spare. That is, in the figure, the PMOS capacitors formed so as to sandwich the variable delay circuit 303 and the output amplifier 305 are connected in parallel by the wiring shown by the solid line in the figure, and are charged and discharged by the charge pump 307. The delay voltage of the variable delay circuit is controlled by the control voltage VB.

上記チャージポンプ307に用いられるPMOS容量を除いて上記DLLアナログ部3の外側に設けられるPMOS容量は、上記電源VDD−VSS(GND)の平滑化容量として用いられる。これにより、DLLアナログ部3を構成する各回路に与えられる電源電圧VDD及び接地電位VSSの安定化を図ることができる。つまり、DLL専用電源パッドは、VDD_DLLパッドと、VSS_DLLパッドとの間に上記平滑容量が接続される。   Except for the PMOS capacitor used for the charge pump 307, the PMOS capacitor provided outside the DLL analog unit 3 is used as a smoothing capacitor for the power supply VDD-VSS (GND). As a result, it is possible to stabilize the power supply voltage VDD and the ground potential VSS applied to each circuit constituting the DLL analog unit 3. In other words, the smoothing capacitor is connected between the VDD_DLL pad and the VSS_DLL pad of the DLL dedicated power supply pad.

この実施例では、上記DLLアナログ部3の外部から供給される制御信号を受ける入力バッファ301が、上記3重WELL内に設けられる。また、外部端子から供給されるクロック入力信号ECLKを上記可変遅延回路303に供給される入力バッファ302も、上記3重WELL内に設けられる。そして、選択された出力アンプ305からのクロック出力QCLKを前記データ出力回路7へ出力するCLK出力バッファ304が上記3重ウェル内に設けられる。上記の構成によって、上記QCLKの位相は、制御信号がチャージポンプ307を駆動することによって出力される制御電圧VBによって制御されることになる。   In this embodiment, an input buffer 301 for receiving a control signal supplied from the outside of the DLL analog unit 3 is provided in the triple WELL. An input buffer 302 for supplying a clock input signal ECLK supplied from an external terminal to the variable delay circuit 303 is also provided in the triple WELL. A CLK output buffer 304 for outputting the clock output QCLK from the selected output amplifier 305 to the data output circuit 7 is provided in the triple well. With the above configuration, the phase of the QCLK is controlled by the control voltage VB output when the control signal drives the charge pump 307.

この実施例では、ノイズに弱い可変遅延回路303やチャージポンプ307は3重WELLの中央部に配置され、周囲のノイズ源から距離を離されノイズの侵入を防いでいる。外部からの制御信号はDLLアナログ部3の内部で一旦バッファリングすることにより、制御信号から伝わるノイズの侵入を防いでいる。そして、DLL専用電源はDLLアナログ部3だけに接続されるので電源配線、VSS(GND)配線からのノイズの侵入を防ぐことができる。そして、上記のように可変遅延回路303には、6つの出力タップを設けて6つの出力アンプ305のいずれか1つを選択することにより、可変遅延回路の可変段数を選択することができる。これにより、可変遅延範囲が設計値から外れても調整することができる。   In this embodiment, the variable delay circuit 303 and the charge pump 307 that are vulnerable to noise are disposed in the center of the triple WELL, and are separated from the surrounding noise sources to prevent noise from entering. The control signal from the outside is temporarily buffered inside the DLL analog unit 3 to prevent intrusion of noise transmitted from the control signal. Since the DLL dedicated power source is connected only to the DLL analog unit 3, it is possible to prevent intrusion of noise from the power source wiring and the VSS (GND) wiring. As described above, the variable delay circuit 303 is provided with six output taps, and by selecting one of the six output amplifiers 305, the number of variable stages of the variable delay circuit can be selected. Thereby, even if the variable delay range deviates from the design value, it can be adjusted.

図3には、この発明に係る半導体集積回路装置の一実施例の概略素子構造断面図が示されている。同図は、図1のa−a’断面図が示されている。同図に示されているように、メモリセルアレイ1を含むDWELLとDLLアナログ部3を含むDWELLとはPN接合分離によって電気的に絶縁されている。これにより、同一のP基板PSUBに上記各回路が形成されるにもかかわらず、例えば大きなノイズ源であるセンスアンプ2からのノイズが基板PSUBを介して侵入することを防ぐことができる。   FIG. 3 shows a schematic element structure sectional view of one embodiment of a semiconductor integrated circuit device according to the present invention. This figure shows the a-a 'cross-sectional view of FIG. As shown in the figure, the DWELL including the memory cell array 1 and the DWELL including the DLL analog unit 3 are electrically insulated by PN junction isolation. Accordingly, it is possible to prevent, for example, noise from the sense amplifier 2 which is a large noise source from entering through the substrate PSUB, although the above circuits are formed on the same P substrate PSUB.

また、メモリセルアレイ1を含むDWELLとDLLアナログ部3を含むDWELLの基板電源はボンィングパッド及びリードもそれぞれ専用に設けられた別のものであり、かかる電源供給経路において発生するノイズが侵入することはない。具体的には、電源パッド、VSSパッドは、DLLアナログ部3に専用に設けられており、かかるバッドは専用の外部リードにワイヤボンディングされている。上記DLLアナログ部3を降圧電源を使う場合は、上記のような電源パッドやリードに加えてDLLアナログ部専用の電源回路を設けるようにするものである。   In addition, the DWELL including the memory cell array 1 and the DWELL including the DLL analog unit 3 have separate substrate power supplies with dedicated bonding pads and leads, and noise generated in the power supply path invades. There is no. Specifically, the power supply pad and the VSS pad are provided exclusively for the DLL analog unit 3, and such a pad is wire-bonded to a dedicated external lead. When the DLL analog unit 3 uses a step-down power supply, a power circuit dedicated to the DLL analog unit is provided in addition to the power supply pads and leads as described above.

図4には、この発明に係る半導体集積回路装置の一実施例の概略素子構造断面図が示されている。同図は、図1のb−b’断面図が示されている。DLLデジタル部4を含む周辺回路12は3重WELLの外のP型基板PSUB上のウェル領域NWELL,PWELLに形成され、デジタル信号の動作によるノイズがDLLアナログ部3に基板PSUBを介して侵入するのを防いでいる。この実施例では、DLLデジタル部4からDLLアナログ部3への信号はDLLアナログ部の入力バッファによりバッファリングされており、デジタル信号に含まれノイズ成分がチャージポンプや可変遅延回路に侵入するのを防いでいる。   FIG. 4 shows a schematic element structure sectional view of one embodiment of a semiconductor integrated circuit device according to the present invention. This figure shows a cross-sectional view taken along the line b-b 'of FIG. The peripheral circuit 12 including the DLL digital unit 4 is formed in the well regions NWELL and PWELL on the P-type substrate PSUB outside the triple WELL, and noise due to the operation of the digital signal enters the DLL analog unit 3 through the substrate PSUB. Is prevented. In this embodiment, the signal from the DLL digital unit 4 to the DLL analog unit 3 is buffered by the input buffer of the DLL analog unit, and the noise component contained in the digital signal enters the charge pump and the variable delay circuit. It is preventing.

図5には、この発明に係る半導体集積回路装置の他の一実施例の概略素子構造断面図が示されている。同図は、図1のb−b’に対応された変形例である。この実施例では、図4とは逆に、DLLデジタル部4を含む周辺回路12を3重WELLの内部に配置し、DLLアナログ部3を3重WELL外部に配置した例である。上記周辺回路とDLLアナログ部3の基板が上記3重ウェルによる素子分離技術によって絶縁されているので、この場合もノイズの侵入を防ぐことができる。つまり、DLLデジタル部4を含む周辺回路とDLLアナログ部3とを3重ウェルによる素子分離技術を用いて電気的に分離するという意味では、上記両実施例は同じである。この場合、メモリセルアレイ1を含む3重WELLは周辺回路を含む3重WELLとは切り離される。なぜなら、メモリセルアレイ1を3重WELL内部に配置するのはノイズ対策よりも、基板電位を独立に与えるためだからである。   FIG. 5 shows a schematic element structure sectional view of another embodiment of the semiconductor integrated circuit device according to the present invention. This figure is a modification corresponding to b-b 'in FIG. In this embodiment, contrary to FIG. 4, the peripheral circuit 12 including the DLL digital unit 4 is disposed inside the triple WELL, and the DLL analog unit 3 is disposed outside the triple WELL. Since the peripheral circuit and the substrate of the DLL analog unit 3 are insulated by the element isolation technique using the triple well, intrusion of noise can be prevented also in this case. That is, the above-described embodiments are the same in the sense that the peripheral circuit including the DLL digital unit 4 and the DLL analog unit 3 are electrically separated using a device isolation technique using a triple well. In this case, the triple WELL including the memory cell array 1 is separated from the triple WELL including the peripheral circuit. This is because the memory cell array 1 is arranged inside the triple well because the substrate potential is given independently rather than noise countermeasures.

この実施例のようなアナログ制御アナログDLLにおいて、可変遅延回路303, チャージポンプ (アナログ制御回路) 307はノイズに弱い。よって、この2つの回路を中心として、周囲のノイズ源からから隔離するものである。特にDRAMではセンスアンプ(Sense AMP)をはじめとして、周囲にノイズ源が多いため、この実施例のようなノイズ隔離の効果が大きい。そして、後述するようにアナログ制御回路であるチャージポンプの新しい駆動方式を採用し、従来の駆動方式であるPFDの欠点である不感帯をなくし、ロックインサイクルを短くすることができるように工夫を行うものである。   In the analog control analog DLL as in this embodiment, the variable delay circuit 303 and the charge pump (analog control circuit) 307 are vulnerable to noise. Therefore, the two circuits are separated from the surrounding noise sources. Especially in DRAM, there are many noise sources in the surroundings including a sense amplifier (Sense AMP), so that the noise isolation effect as in this embodiment is great. Then, as will be described later, a new drive system for the charge pump, which is an analog control circuit, is adopted, and the dead zone, which is a disadvantage of the conventional drive system, is eliminated, and the lock-in cycle can be shortened. Is.

上記DLL回路の他回路との分離は、アナログ制御アナログDLLにおいて、特に著しい効果が期待できるが、デジタル制御デジタルDLLやデジタル制御アナログDLLにおいても、チップ内部で発生するノイズを効果的に遮断することができるためDLLのノイズ耐性が向上させることができる。つまり、デジタルDLLでも、遅延回路を構成するインバータ回路等に与えられる動作電圧が上記電源ノイズによって変動すると、それに対応して容量性負荷に対するチャージアップ電流やディスチャージ電流が変化して遅延時間が変動してしまう。   Separation of the DLL circuit from other circuits can be expected to have a particularly remarkable effect in the analog control analog DLL. However, in the digital control digital DLL and the digital control analog DLL, noise generated inside the chip can be effectively cut off. Therefore, the noise resistance of the DLL can be improved. That is, even in the digital DLL, when the operating voltage applied to the inverter circuit constituting the delay circuit fluctuates due to the power supply noise, the charge-up current and the discharge current for the capacitive load change correspondingly and the delay time fluctuates. End up.

つまり、上記電源電圧VDDや接地電圧VSSは、MOSFETの基板バイアス電圧とされるのでしきい値電圧を変化させるとともに、MOSFETのゲートとソース間に供給される入力信号を変化させる。このように入力電圧と上記のようなしきい値電圧との両方が電源電圧や接地線のノイズによって変動を受けるものであるので、従来のデジタルDLLにおいては遅延時間が変動し、結果として出力クロック信号にジッタ(位相のゆらぎ)を生じてしまうものである。したがって、本願発明をDLLを用いたクロック発生回路に適用することにより、DLLのノイズ耐性が向上し、同じノイズ条件下でのDLLのジッタを減少させることができ、あるいは他の回路のジッタの増加を吸収することができる。   That is, since the power supply voltage VDD and the ground voltage VSS are the substrate bias voltage of the MOSFET, the threshold voltage is changed and the input signal supplied between the gate and the source of the MOSFET is changed. Thus, since both the input voltage and the threshold voltage as described above are subject to fluctuations due to the power supply voltage and the noise of the ground line, the delay time fluctuates in the conventional digital DLL, resulting in the output clock signal. This causes jitter (phase fluctuation). Therefore, by applying the present invention to a clock generation circuit using a DLL, it is possible to improve the noise resistance of the DLL, reduce the jitter of the DLL under the same noise condition, or increase the jitter of other circuits. Can be absorbed.

図6には、この発明が適用されるDDR SDRAM(Double Data Rate Synchronous Dynamic Random Access Memory )の一実施例の全体ブロック図が示されている。この実施例のDDR SDRAMは、特に制限されないが、4つのメモリバンクに対応して4つのメモリアレイ200A〜200Dが設けられる。4つのメモリバンク0〜3にそれぞれ対応されたメモリアレイ200A〜200Dは、マトリクス配置されたダイナミック型メモリセルを備え、図に従えば同一列に配置されたメモリセルの選択端子は列毎のワード線(図示せず)に結合され、同一行に配置されたメモリセルのデータ入出力端子は行毎に相補データ線(図示せず)に結合される。   FIG. 6 shows an overall block diagram of an embodiment of a DDR SDRAM (Double Data Rate Synchronous Dynamic Random Access Memory) to which the present invention is applied. Although the DDR SDRAM of this embodiment is not particularly limited, four memory arrays 200A to 200D are provided corresponding to four memory banks. The memory arrays 200A to 200D respectively corresponding to the four memory banks 0 to 3 are provided with dynamic memory cells arranged in a matrix, and according to the figure, the selection terminals of the memory cells arranged in the same column are the word for each column. Data input / output terminals of memory cells coupled to a line (not shown) and arranged in the same row are coupled to a complementary data line (not shown) for each row.

上記メモリアレイ200Aの図示しないワード線は行(ロウ)デコーダ(Row DEC) 201Aによるロウアドレス信号のデコード結果に従って1本が選択レベルに駆動される。メモリアレイ200Aの図示しない相補データ線はセンスアンプ(Sense AMP)202A及びカラム選択回路(Column DEC)203AのI/O線に結合される。センスアンプ202Aは、メモリセルからのデータ読出しによって夫々の相補データ線に現れる微小電位差を検出して増幅する増幅回路である。それにおけるカラム選択回路203Aは、上記相補データ線を各別に選択して相補I/O線に導通させるためのスイッチ回路を含む。カラムスイッチ回路はカラムデコーダ203Aによるカラムアドレス信号のデコード結果に従って選択動作される。   One word line (not shown) of the memory array 200A is driven to a selected level according to the decoding result of the row address signal by the row decoder (Row DEC) 201A. Complementary data lines (not shown) of the memory array 200A are coupled to I / O lines of a sense amplifier (Sense AMP) 202A and a column selection circuit (Column DEC) 203A. The sense amplifier 202A is an amplifier circuit that detects and amplifies a minute potential difference appearing on each complementary data line by reading data from the memory cell. In this case, the column selection circuit 203A includes a switch circuit for selecting the complementary data lines individually and conducting them to the complementary I / O lines. The column switch circuit is selectively operated according to the decoding result of the column address signal by the column decoder 203A.

メモリアレイ200Bないし200Dも同様に、ロウデコーダ201B〜D,センスアンプ203B〜D及びカラム選択回路203B〜Dが設けられる。上記相補I/O線は各メモリバンクに対して共通化されて、ライトバッファを持つデータ入力回路(Din Buffer)210の出力端子及びメインアンプを含むデータ出力回路(Dout Buffer)211の入力端子に接続される。端子DQは、特に制限されないが、16ビットからなるデータD0−D15を入力又は出力するデータ入出力端子とされる。DQSバッファ(DQS Buffer) 215は、上記端子DQから出力するデータのデータストローブ信号を形成する。   Similarly, the memory arrays 200B to 200D are also provided with row decoders 201B to 201D, sense amplifiers 203B to 203D, and column selection circuits 203B to 203D. The complementary I / O line is shared by each memory bank, and is connected to an output terminal of a data input circuit (Din Buffer) 210 having a write buffer and an input terminal of a data output circuit (Dout Buffer) 211 including a main amplifier. Connected. The terminal DQ is not particularly limited, but is a data input / output terminal that inputs or outputs 16-bit data D0 to D15. A DQS buffer (DQS Buffer) 215 forms a data strobe signal of data output from the terminal DQ.

アドレス入力端子から供給されるアドレス信号A0〜A14は、アドレスバッファ(Address Buffer)204で一旦保持され、時系列的に入力される上記アドレス信号のうち、ロウ系アドレス信号はロウアドレスバッファ(Row Address Buffer)205に保持され、カラム系アドレス信号はカラムアドレスバッファ(Column Address Buffer)206に保持される。リフレッシュカウンタ(Refresh Counter) 208は、オートマチックリフレッシュ( Automatic Refresh)及びセルフリフレッシュ(Self Refresh)時の行アドレスを発生する。   Address signals A0 to A14 supplied from address input terminals are temporarily held in an address buffer 204, and among the address signals input in time series, a row address signal is a row address buffer (Row Address buffer). The column address signal is held in a column address buffer 206. A refresh counter 208 generates a row address at the time of automatic refresh (automatic refresh) and self refresh (self refresh).

例えば、256Mビットのような記憶容量を持つ場合、カラムアドレス信号としては、2ビット単位でのメモリアクセスを行うようにする場合には、アドレス信号A14を入力するアドレス端子が設けられる。×4ビット構成では、アドレス信号A11まで有効とされ、×8ビット構成ではアドレス信号A10までが有効とされ、×16ビット構成ではアドレス信号A9までが有効とされる。64Mビットのような記憶容量の場合には、×4ビット構成では、アドレス信号A10まで有効とされ、×8ビット構成ではアドレス信号A9までが有効とされ、そして図のように×16ビット構成ではアドレス信号A8までが有効とされる。   For example, when having a storage capacity of 256 Mbits, an address terminal for inputting an address signal A14 is provided as a column address signal when memory access is performed in units of 2 bits. In the x4 bit configuration, the address signal A11 is valid, in the x8 bit configuration, the address signal A10 is valid, and in the x16 bit configuration, the address signal A9 is valid. In the case of a storage capacity of 64 Mbits, the address signal A10 is valid in the x4 bit configuration, the address signal A9 is valid in the x8 bit configuration, and in the x16 bit configuration as shown in the figure. Up to the address signal A8 is valid.

カラムアドレスバッファ206の出力はカラムアドレスカウンタ(Column Address Counter) 207のプリセットデータとして供給され、列(カラム)アドレスカウンタ207は後述のコマンドなどで指定されるバーストモードにおいて上記プリセットデータとしてのカラムアドレス信号、又はそのカラムアドレス信号を順次インクリメントした値を、カラムデコーダ203A〜203Dに向けて出力する。   The output of the column address buffer 206 is supplied as preset data of a column address counter 207, and the column address counter 207 receives the column address signal as the preset data in a burst mode specified by a command to be described later. Alternatively, a value obtained by sequentially incrementing the column address signal is output to the column decoders 203A to 203D.

モードレジスタ(Mode Register) 213は、各種動作モード情報を保持する。上記ロウデコーダ(Row Decoder) 201AないしDは、バンクセレクト(Bank Select)回路212で指定されたバンクに対応したもののみが動作し、ワード線の選択動作を行わせる。コントロール回路(Control Logic)209は、特に制限されないが、クロック信号CLK、/CLK(記号/はこれが付された信号がロウイネーブルの信号であることを意味する)、クロックイネーブル信号CKE、チップセレクト信号/CS、カラムアドレスストローブ信号/CAS、ロウアドレスストローブ信号/RAS、及びライトイネーブル信号/WEなどの外部制御信号と、/DM及びDQSとモードレジスタ213を介したアドレス信号とが供給され、それらの信号のレベルの変化やタイミングなどに基づいてDDR SDRAMの動作モード及び上記回路ブロックの動作を制御するための内部タイミング信号を形成するもので、それぞれに信号に対等した入力バッファを備える。   A mode register (Mode Register) 213 holds various operation mode information. Of the row decoders 201A to 201D, only those corresponding to the bank designated by the bank select circuit 212 operate, and the word line is selected. The control circuit (Control Logic) 209 is not particularly limited, but includes a clock signal CLK, / CLK (the symbol / means that a signal to which this is attached is a low enable signal), a clock enable signal CKE, and a chip select signal. External control signals such as / CS, column address strobe signal / CAS, row address strobe signal / RAS, and write enable signal / WE, and address signals via / DM and DQS and mode register 213 are supplied. An internal timing signal for controlling the operation mode of the DDR SDRAM and the operation of the circuit block is formed based on a change in signal level, timing, and the like, and each has an input buffer corresponding to the signal.

クロック信号CLKと/CLKは、クロックバッファを介して前記説明したようなDLL回路214に入力され、内部クロックが発生される。上記内部クロックは、特に制限されないが、データ出力回路211とDQSバッファ215の入力信号として用いられる。また、上記クロックバッファを介したクロック信号はデータ入力回路210や、列アドレスカウンタ207に供給されるクロック端子に供給される。   The clock signals CLK and / CLK are input to the DLL circuit 214 as described above via the clock buffer, and an internal clock is generated. The internal clock is not particularly limited, but is used as an input signal for the data output circuit 211 and the DQS buffer 215. The clock signal via the clock buffer is supplied to the data input circuit 210 and a clock terminal supplied to the column address counter 207.

他の外部入力信号は当該内部クロック信号の立ち上がりエッジに同期して有意とされる。チップセレクト信号/CSはそのロウレベルによってコマンド入力サイクルの開始を指示する。チップセレクト信号/CSがハイレベルのとき(チップ非選択状態)やその他の入力は意味を持たない。但し、後述するメモリバンクの選択状態やバースト動作などの内部動作はチップ非選択状態への変化によって影響されない。/RAS,/CAS,/WEの各信号は通常のDRAMにおける対応信号とは機能が相違し、後述するコマンドサイクルを定義するときに有意の信号とされる。   Other external input signals are made significant in synchronization with the rising edge of the internal clock signal. The chip select signal / CS instructs the start of the command input cycle according to its low level. When the chip select signal / CS is at a high level (chip non-selected state) or other inputs are meaningless. However, internal operations such as a memory bank selection state and a burst operation, which will be described later, are not affected by the change to the chip non-selection state. Each of the signals / RAS, / CAS, / WE has a function different from that of a corresponding signal in a normal DRAM, and is a significant signal when defining a command cycle to be described later.

クロックイネーブル信号CKEは次のクロック信号の有効性を指示する信号であり、当該信号CKEがハイレベルであれば次のクロック信号CLKの立ち上がりエッジが有効とされ、ロウレベルのときには無効とされる。なお、リードモードにおいて、データ出力回路211に対するアウトプットイネーブルの制御を行う外部制御信号/OEを設けた場合には、かかる信号/OEもコントロール回路209に供給され、その信号が例えばハイレベルのときにはデータ出力回路211は高出力インピーダンス状態にされる。   The clock enable signal CKE is a signal that indicates the validity of the next clock signal. The rising edge of the next clock signal CLK is valid if the signal CKE is high level, and invalid when the signal CKE is low level. In the read mode, when the external control signal / OE for controlling the output enable for the data output circuit 211 is provided, the signal / OE is also supplied to the control circuit 209. When the signal is at a high level, for example. The data output circuit 211 is set to a high output impedance state.

上記ロウアドレス信号は、クロック信号CLK(内部クロック信号)の立ち上がりエッジに同期する後述のロウアドレスストローブ・バンクアクティブコマンドサイクルにおけるA0〜A11のレベルによって定義される。   The row address signal is defined by the levels of A0 to A11 in a later-described row address strobe / bank active command cycle synchronized with the rising edge of the clock signal CLK (internal clock signal).

アドレス信号A12とA13は、上記ロウアドレスストローブ・バンクアクティブコマンドサイクルにおいてバンク選択信号とみなされる。即ち、A12とA13の組み合わせにより、4つのメモリバンク0〜3のうちの1つが選択される。メモリバンクの選択制御は、特に制限されないが、選択メモリバンク側のロウデコーダのみの活性化、非選択メモリバンク側のカラムスイッチ回路の全非選択、選択メモリバンク側のみのデータ入力回路210及びデータ出力回路への接続などの処理によって行うことができる。   The address signals A12 and A13 are regarded as bank selection signals in the row address strobe / bank active command cycle. That is, one of the four memory banks 0 to 3 is selected by a combination of A12 and A13. The selection control of the memory bank is not particularly limited, but only the row decoder on the selected memory bank side is activated, all the column switch circuits on the non-selected memory bank side are not selected, the data input circuit 210 and the data only on the selected memory bank side This can be done by processing such as connection to an output circuit.

上記カラムアドレス信号は、前記のように256Mビットで×16ビット構成の場合には、クロック信号CLK(内部クロック)の立ち上がりエッジに同期するリード又はライトコマンド(後述のカラムアドレス・リードコマンド、カラムアドレス・ライトコマンド)サイクルにおけるA0〜A9のレベルによって定義される。そして、この様にして定義されたカラムアドレスはバーストアクセスのスタートアドレスとされる。   When the column address signal is 256 M bits and × 16 bits as described above, a read or write command synchronized with the rising edge of the clock signal CLK (internal clock) (column address / read command, column address described later) Write command) Defined by the levels of A0 to A9 in the cycle. The column address thus defined is used as a burst access start address.

次に、コマンドによって指示されるSDRAMの主な動作モードを説明する。(1)モードレジスタセットコマンド(Mo)
上記モードレジスタ30をセットするためのコマンドであり、/CS,/RAS,/CAS,/WE=ロウレベルによって当該コマンド指定され、セットすべきデータ(レジスタセットデータ)はA0〜A11を介して与えられる。レジスタセットデータは、特に制限されないが、バーストレングス、CASレイテンシイ、ライトモードなどとされる。特に制限されないが、設定可能なバーストレングスは、2,4,8とされ、設定可能なCASレイテンシイは2,2.5とされ、設定可能なライトモードは、バーストライトとシングルライトとされる。
Next, main operation modes of the SDRAM indicated by the command will be described. (1) Mode register set command (Mo)
This is a command for setting the mode register 30, and is designated by / CS, / RAS, / CAS, / WE = low level, and data to be set (register set data) is given via A0 to A11. . The register set data is not particularly limited, but is set to burst length, CAS latency, write mode, or the like. Although not particularly limited, the settable burst length is 2, 4, 8, the settable CAS latency is 2,2.5, and the settable write mode is burst write and single write. .

上記CASレイテンシイは、後述のカラムアドレス・リードコマンドによって指示されるリード動作において/CASの立ち下がりから出力バッファ211の出力動作までに内部クロック信号の何サイクル分を費やすかを指示するものである。読出しデータが確定するまでにはデータ読出しのための内部動作時間が必要とされ、それを内部クロック信号の使用周波数に応じて設定するためのものである。換言すれば、周波数の高い内部クロック信号を用いる場合にはCASレイテンシイを相対的に大きな値に設定し、周波数の低い内部クロック信号を用いる場合にはCASレイテンシイを相対的に小さな値に設定する。   The CAS latency indicates how many cycles of the internal clock signal are spent from the fall of / CAS to the output operation of the output buffer 211 in a read operation instructed by a column address read command to be described later. . An internal operation time for reading data is required until the read data is determined, and is used for setting it according to the use frequency of the internal clock signal. In other words, the CAS latency is set to a relatively large value when an internal clock signal with a high frequency is used, and the CAS latency is set to a relatively small value when an internal clock signal with a low frequency is used. To do.

(2)ロウアドレスストローブ・バンクアクティブコマンド(Ac)
これは、ロウアドレスストローブの指示とA12とA13によるメモリバンクの選択を有効にするコマンドであり、/CS,/RAS=ロウレベル、/CAS,/WE=ハイレベルによって指示され、このときA0〜A9に供給されるアドレスがロウアドレス信号として、A12とA13に供給される信号がメモリバンクの選択信号として取り込まれる。取り込み動作は上述のように内部クロック信号の立ち上がりエッジに同期して行われる。例えば、当該コマンドが指定されると、それによって指定されるメモリバンクにおけるワード線が選択され、当該ワード線に接続されたメモリセルがそれぞれ対応する相補データ線に導通される。
(2) Row address strobe / bank active command (Ac)
This is a command for validating the instruction of the row address strobe and the selection of the memory bank by A12 and A13, and is indicated by / CS, / RAS = low level, / CAS, / WE = high level, and at this time, A0 to A9. The address supplied to A is taken as a row address signal, and the signals supplied to A12 and A13 are taken as memory bank selection signals. The capturing operation is performed in synchronization with the rising edge of the internal clock signal as described above. For example, when the command is designated, the word line in the memory bank designated by the command is selected, and the memory cells connected to the word line are respectively conducted to the corresponding complementary data lines.

(3)カラムアドレス・リードコマンド(Re)
このコマンドは、バーストリード動作を開始するために必要なコマンドであると共に、カラムアドレスストローブの指示を与えるコマンドであり、/CS,/CAS=ロウレベル、/RAS,/WE=ハイレベルによって指示され、このときA0〜A9(×16ビット構成の場合)に供給されるカラムアドレスがカラムアドレス信号として取り込まれる。これによって取り込まれたカラムアドレス信号はバーストスタートアドレスとしてカラムアドレスカウンタ207に供給される。
(3) Column address / read command (Re)
This command is a command necessary for starting a burst read operation, and a command for giving an instruction of a column address strobe, which is indicated by / CS, / CAS = low level, / RAS, / WE = high level, At this time, the column address supplied to A0 to A9 (in the case of x16 bit configuration) is taken in as a column address signal. The column address signal thus fetched is supplied to the column address counter 207 as a burst start address.

これによって指示されたバーストリード動作においては、その前にロウアドレスストローブ・バンクアクティブコマンドサイクルでメモリバンクとそれにおけるワード線の選択が行われており、当該選択ワード線のメモリセルは、内部クロック信号に同期してカラムアドレスカウンタ207から出力されるアドレス信号に従って順次選択されて連続的に読出される。連続的に読出されるデータ数は上記バーストレングスによって指定された個数とされる。また、出力バッファ211からのデータ読出し開始は上記CASレイテンシイで規定される内部クロック信号のサイクル数を待って行われる。   In the burst read operation instructed thereby, the memory bank and the word line in the row address strobe / bank active command cycle are selected before that, and the memory cell of the selected word line receives the internal clock signal. Are sequentially selected according to the address signal output from the column address counter 207 and read continuously. The number of data continuously read out is the number specified by the burst length. Data read from the output buffer 211 is started after waiting for the number of cycles of the internal clock signal defined by the CAS latency.

(4)カラムアドレス・ライトコマンド(Wr)
当該コマンドは、/CS,/CAS,/WE=ロウレベル、/RAS=ハイレベルによって指示され、このときA0〜A9に供給されるアドレスがカラムアドレス信号として取り込まれる。これによって取り込まれたカラムアドレス信号はバーストライトにおいてはバーストスタートアドレスとしてカラムアドレスカウンタ207に供給される。これによって指示されたバーストライト動作の手順もバーストリード動作と同様に行われる。但し、ライト動作にはCASレイテンシイはなく、ライトデータの取り込みは当該カラムアドレス・ライトコマンドサイクルの1クロック後から開始される。
(4) Column address / write command (Wr)
This command is instructed by / CS, / CAS, / WE = low level, / RAS = high level, and at this time, the address supplied to A0 to A9 is taken in as a column address signal. The column address signal thus fetched is supplied to the column address counter 207 as a burst start address in burst write. The procedure of the burst write operation instructed thereby is performed in the same manner as the burst read operation. However, there is no CAS latency in the write operation, and the capture of the write data is started one clock after the column address / write command cycle.

(5)プリチャージコマンド(Pr)
これはA12とA13によって選択されたメモリバンクに対するプリチャージ動作の開始コマンドとされ、/CS,/RAS,/WE=ロウレベル、/CAS=ハイレベルによって指示される。
(5) Precharge command (Pr)
This is a command for starting a precharge operation for the memory bank selected by A12 and A13, and is designated by / CS, / RAS, / WE = low level and / CAS = high level.

(6)オートリフレッシュコマンド
このコマンドはオートリフレッシュを開始するために必要とされるコマンドであり、/CS,/RAS,/CAS=ロウレベル、/WE,CKE=ハイレベルによって指示される。
(6) Auto-refresh command This command is required to start auto-refresh, and is designated by / CS, / RAS, / CAS = low level, / WE, CKE = high level.

(7)ノーオペレーションコマンド(Nop)
これは実質的な動作を行わないこと指示するコマンドであり、/CS=ロウレベル、/RAS,/CAS,/WEのハイレベルによって指示される。
(7) No operation command (Nop)
This is a command for instructing that no substantial operation is performed, and is designated by / CS = low level, / RAS, / CAS, / WE high level.

DDR SDRAMにおいては、1つのメモリバンクでバースト動作が行われているとき、その途中で別のメモリバンクを指定して、ロウアドレスストローブ・バンクアクティブコマンドが供給されると、当該実行中の一方のメモリバンクでの動作には何ら影響を与えることなく、当該別のメモリバンクにおけるロウアドレス系の動作が可能にされる。   In a DDR SDRAM, when a burst operation is performed in one memory bank, if another memory bank is specified in the middle and a row address strobe / bank active command is supplied, The row address operation in another memory bank can be performed without affecting the operation in the memory bank.

したがって、例えば16ビットからなるデータ入出力端子においてデータD0−D15が衝突しない限り、処理が終了していないコマンド実行中に、当該実行中のコマンドが処理対象とするメモリバンクとは異なるメモリバンクに対するプリチャージコマンド、ロウアドレスストローブ・バンクアクティブコマンドを発行して、内部動作を予め開始させることが可能である。この実施例のDDR SDRAMは、上記のように16ビットの単位でのメモリアクセスを行い、A0〜A11のアドレスにより約4Mのアドレスを持ち、4つのメモリバンクで構成されることから、全体では約256Mビット(4M×4バンク×16ビット)のような記憶容量を持つようにされる。   Therefore, for example, when data D0 to D15 do not collide at a 16-bit data input / output terminal, during execution of a command that has not been processed, the command being executed is different from the memory bank to be processed. It is possible to start the internal operation in advance by issuing a precharge command and a row address strobe / bank active command. The DDR SDRAM of this embodiment performs memory access in units of 16 bits as described above, and has about 4M addresses by the addresses A0 to A11, and is composed of four memory banks. The storage capacity is 256M bits (4M × 4 banks × 16 bits).

DDR SDRAMの詳細な読み出し動作は、次の通りである。チップセレクト/CS, /RAS、/CAS、ライトイネーブル/WEの各信号はCLK信号に同期して入力される。/RAS=0と同時に行アドレスとバンク選択信号が入力され、それぞれロウアドレスバファ205とバンクセレクト回路212で保持される。バンクセレクト回路212で指定されたバンクのロウデコーダ210がロウアドレス信号をデコードしてメモリセルアレイ200から行全体のデータが微小信号として出力される。出力された微小信号はセンスアンプ202によって増幅, 保持される。指定されたバンクはアクティブ(Active)になる。   The detailed read operation of the DDR SDRAM is as follows. Chip select / CS, / RAS, / CAS, and write enable / WE signals are input in synchronization with the CLK signal. At the same time as / RAS = 0, a row address and a bank selection signal are input and held in the row address buffer 205 and the bank select circuit 212, respectively. The row decoder 210 of the bank designated by the bank select circuit 212 decodes the row address signal, and the data of the entire row is output from the memory cell array 200 as a minute signal. The output minute signal is amplified and held by the sense amplifier 202. The specified bank becomes active.

行アドレス入力から3CLK後、CAS=0と同時に列アドレスとバンク選択信号が入力され、それぞれがカラムアドレスバッファ206とバンクセレクト回路212で保持される。指定されたバンクがアクティブであれば、保持された列アドレスがカラムアドレスカウンタ207から出力され、カラムデコーダ203が列を選択する。選択されたデータがセンスアンプ202から出力される。このとき出力されるデータは2組分である(×4ビット構成では8ビット、×16ビット構成では32ビット)。   After 3 CLK from the row address input, a column address and a bank selection signal are input simultaneously with CAS = 0, and are held in the column address buffer 206 and the bank select circuit 212, respectively. If the designated bank is active, the held column address is output from the column address counter 207, and the column decoder 203 selects a column. The selected data is output from the sense amplifier 202. The data output at this time is two sets (8 bits in the x4 bit configuration, 32 bits in the x16 bit configuration).

センスアンプ202から出力されたデータはデータ出力回路211からチップ外へ出力される。出力タイミングはDLL214から出力されるQCLKの立ち上がり、立ち下がりの両エッジに同期する。この時、上記のように2組分のデータはパラレル→シリアル変換され、1組分×2のデータとなる。データ出力と同時に、DQSバッファ215からデータストローブ信号DQSが出力される。モードレジスタ213に保存されているバースト長が4以上の場合、カラムアドレスカウンタ207は自動的にアドレスをインクリメントされて、次の列データを読み出すようにされる。   Data output from the sense amplifier 202 is output from the data output circuit 211 to the outside of the chip. The output timing is synchronized with both rising and falling edges of QCLK output from the DLL 214. At this time, as described above, the two sets of data are converted from parallel to serial to become one set × 2 data. Simultaneously with the data output, a data strobe signal DQS is output from the DQS buffer 215. When the burst length stored in the mode register 213 is 4 or more, the column address counter 207 automatically increments the address and reads the next column data.

上記DLL214の役割は、データ出力回路211と、DQSバッファ215の動作クロックQCLKを生成する。上記データ出力回路211とDQSバッファ215は、DLL214で生成された内部クロック信号QCLKが入力されてから、実際にデータ信号やデータストローブ信号が出力されるまでに時間がかかる。そのため、後述するようなレプリカ回路を用いて内部クロック信号QCLKの位相を外部CLKよりも進める事により、データ信号やデータストローブ信号の位相を外部クロックCLKに一致させる。したがって、この場合、外部クロック信号と位相が一致させられるのは上記データ信号やデータストローブ信号である。   The role of the DLL 214 is to generate the data output circuit 211 and the operation clock QCLK of the DQS buffer 215. The data output circuit 211 and the DQS buffer 215 take time from when the internal clock signal QCLK generated by the DLL 214 is input until a data signal or a data strobe signal is actually output. For this reason, the phase of the internal clock signal QCLK is advanced from that of the external CLK by using a replica circuit as will be described later, so that the phase of the data signal or the data strobe signal is matched with that of the external clock CLK. Therefore, in this case, the data signal and the data strobe signal are matched in phase with the external clock signal.

図7には、この発明に係るDLLの一実施例の全体ブロック図が示されている。同図には、DLLデジタル部4を中心としたDLLの全体図が示されている。DLLデジタル部4は、クロック入力回路2091を介して入力された外部クロック信号ECLK_Tと内部クロック信号ICLKとを同位相にするようにDLLアナログ部3を制御する。   FIG. 7 shows an overall block diagram of an embodiment of a DLL according to the present invention. In the figure, an overall view of the DLL centering on the DLL digital unit 4 is shown. The DLL digital unit 4 controls the DLL analog unit 3 so that the external clock signal ECLK_T and the internal clock signal ICLK input via the clock input circuit 2091 have the same phase.

この実施例のDLLでは、ハーモニックロックを防ぐため上記外部クロック信号ECLK_Tと内部クロック信号ICLKとは分周回路401でそれぞれ4分周される。上記のように外部クロック信号ECLK_Tを4分周したECLK4と内部クロック信号ICLKを4分周したICLK4の位相を位相比較器402で比較する。ステート制御回路403は、上記位相比較を行った結果であるEARLY_INTの波形を見てTURBO信号とTURBO1信号を出力する。パルス発生回路404は、アップ(UP)信号とダウン(DOWN)信号を出力して、DLLアナログ部3に設けられたチャージポンプの動作を制御する。   In the DLL of this embodiment, in order to prevent harmonic lock, the external clock signal ECLK_T and the internal clock signal ICLK are each divided by 4 by the frequency dividing circuit 401. As described above, the phase comparator 402 compares the phases of ECLK4 obtained by dividing the external clock signal ECLK_T by 4 and ICLK4 obtained by dividing the internal clock signal ICLK by 4. The state control circuit 403 outputs the TURBO signal and the TURBO1 signal by looking at the waveform of EARLY_INT, which is the result of the phase comparison. The pulse generation circuit 404 outputs an up (UP) signal and a down (DOWN) signal to control the operation of the charge pump provided in the DLL analog unit 3.

この実施例では、チャージポンプテストパルス発生回路405が設けられており、この回路が出力する後述するようなCP_PULSE信号が上記アップ信号UP及びダウン信号DOWNの代わりになって、DLLアナログ部3に設けられたチャージポンプの動作を制御してそのテストを行うようにされる。なお、図面の簡素化のために、この発明に直接関係のない細かな制御信号などは省かれている。   In this embodiment, a charge pump test pulse generation circuit 405 is provided, and a CP_PULSE signal, which will be described later, output from this circuit is provided in the DLL analog unit 3 in place of the up signal UP and the down signal DOWN. The charge pump is controlled to perform the test. For simplification of the drawings, detailed control signals that are not directly related to the present invention are omitted.

上記分周回路401には、上記クロック入力回路2091を通したクロック信号ECLK Tと、レプリカ(Replica Delay)406を通した内部クロック信号ICLKとが供給される。この結果、それぞれ4分周されたECLK4とICLK4が位相比較器402で位相比較される。上記レプリカ回路406は、上記クロック入力回路2091と、上記データ出力回路211又はDQSバッファ(出力回路)215と同一の回路で構成された遅延回路であり、これにより、DLLアナログ部3では、クロック入力回路2091やデータ出力回路211(又はDQSバッファ215)分だけ進んだ位相の内部クロック信号QCLKを生成するので、外部クロック信号CLK Tと、例えば上記データ出力回路211を通したデータ信号あるいはDQSバッファ215を通して出力されるクロック信号とが同位相にされる。 The frequency dividing circuit 401 has a clock signal ECLK passed through the clock input circuit 2091. T and an internal clock signal ICLK through a replica (Replica Delay) 406 are supplied. As a result, ECLK4 and ICLK4 each divided by 4 are phase-compared by the phase comparator 402. The replica circuit 406 is a delay circuit composed of the same circuit as the clock input circuit 2091 and the data output circuit 211 or the DQS buffer (output circuit) 215. Since the internal clock signal QCLK having a phase advanced by the circuit 2091 and the data output circuit 211 (or the DQS buffer 215) is generated, the external clock signal CLK T and the data signal that has passed through the data output circuit 211 or the clock signal that has been output through the DQS buffer 215, for example, have the same phase.

図8には、上記DLLアナログ部3に含まれる可変遅延回路の一実施例の回路図が示されている。可変遅延回路303は可変遅延素子とバイアス回路から構成される。可変遅延素子は差動インバータを2つ直列に接続した構成で、電流源の電流をNBIASで制御する事により遅延量を可変させる。上記2つの差動インバータの回路が示されており、回路記号が付された前段の回路を例にして説明すると、Nチャンネル型の差動MOSFETQ1とQ2の共通化されたソースと回路の接地電位との間に上記NBIASで電流が変化させられる可変電流源としてのNチャンネル型MOSFETQ7とQ8が並列形態に設けられる。   FIG. 8 shows a circuit diagram of an embodiment of a variable delay circuit included in the DLL analog unit 3. The variable delay circuit 303 includes a variable delay element and a bias circuit. The variable delay element has a configuration in which two differential inverters are connected in series, and the amount of delay is varied by controlling the current of the current source with NBIAS. The circuit of the above two differential inverters is shown and will be described by taking as an example the preceding circuit to which the circuit symbol is attached. The common source of the N-channel type differential MOSFETs Q1 and Q2 and the ground potential of the circuit N-channel MOSFETs Q7 and Q8 are provided in parallel as variable current sources whose current can be changed by the NBIAS.

上記差動MOSFETQ1とQ2のドレインと電源電圧VDDとの間には、負荷回路としてのダイオード接続のPチャンネル型MOSFETQ3、Q4がそれぞれ設けられる。また、差動出力信号の変化を急峻にするために、ゲートとドレインとが相互に接続されたラッチ形態のPチャンネル型MOSFETQ5とQ6が上記ダイオード接続のMOSFETQ3とQ4に対して並列形態に設けられる。上記差動MOSFETQ1とQ2のドレイン出力が、次段回路の入力信号として差動MOSFETのゲートに供給される。上記のような2つの差動インバータを複数段縦列形態に接続して、可変遅延回路303が形成され、そのうち最終段から0ないしNの複数に出力タップTAPN0,TAPP0〜TAPNN,TAPPNが設けられる。前記図2の実施例では、上記出力タップは6つされる。   Between the drains of the differential MOSFETs Q1 and Q2 and the power supply voltage VDD, diode-connected P-channel MOSFETs Q3 and Q4 are provided as load circuits, respectively. In order to make the change in the differential output signal steep, latch-type P-channel MOSFETs Q5 and Q6, whose gates and drains are connected to each other, are provided in parallel to the diode-connected MOSFETs Q3 and Q4. . The drain outputs of the differential MOSFETs Q1 and Q2 are supplied to the gates of the differential MOSFETs as input signals for the next stage circuit. A variable delay circuit 303 is formed by connecting the two differential inverters as described above in a plurality of stages, and output taps TAPN0, TAPP0 to TAPPNN, and TAPPN are provided in a plurality of 0 to N from the last stage. In the embodiment of FIG. 2, there are six output taps.

バイアス回路は、制御電圧VBをMOSFETQ9で電流信号に変換し、それを単純なカレントミラーを用いて上記各差動インバータの電流源MOSFETと接続されているが、制御電圧−遅延量特性を補正するバッファ回路等を用いてもよい。可変遅延回路の出力は、上記のように複数(例えば6組)の出力タップを設けられており、これらの出力のうち1つの出力を選択する事によって、可変遅延回路の段数を変化する事が出来る。   The bias circuit converts the control voltage VB into a current signal by the MOSFET Q9 and is connected to the current source MOSFET of each differential inverter using a simple current mirror, but corrects the control voltage-delay amount characteristic. A buffer circuit or the like may be used. The output of the variable delay circuit is provided with a plurality (for example, six sets) of output taps as described above, and the number of stages of the variable delay circuit can be changed by selecting one of these outputs. I can do it.

図9には、上記DLLアナログ部3に含まれるチャージポンプ回路の一実施例の回路図が示されている。この実施例のチャージポンプ回路には、DLLのロックインサイクルが短くするために、信号ENBがゲートに供給されるPチャンネル型MOSFETQ11からなるΔDelay 小モード用電流源, ゲートに信号TURBOが供給されるNチャンネル型MOSFETQ22からなるΔDelay 中モード用電流源, ゲートに信号TURBO1Bが供給されるPチャンネル型MOSFETQ21からなるΔDelay 大モード用電流源と、上記ΔDelay 小モード用電流源の電流を伝えるカレントミラーバイアスQ12〜Q20と双方向スイッチQ23〜Q26から構成される。   FIG. 9 shows a circuit diagram of an embodiment of the charge pump circuit included in the DLL analog unit 3. In the charge pump circuit of this embodiment, in order to shorten the DLL lock-in cycle, a ΔDelay small-mode current source including a P-channel MOSFET Q11 to which the signal ENB is supplied to the gate is supplied, and the signal TURBO is supplied to the gate. ΔDelay medium mode current source composed of an N-channel MOSFET Q22, ΔDelay large mode current source composed of a P-channel MOSFET Q21 whose gate is supplied with a signal TURBO1B, and a current mirror bias Q12 for transmitting the current of the ΔDelay small mode current source. To Q20 and bidirectional switches Q23 to Q26.

信号ENBがハイレベルで、ENTがロウレベルにされるDLLの非動作状態のときにスイッチMOSFETQ15とQ16がオフ状態に、スイッチMOSFETQ17とQ18がオン状態になって、ΔDelay 小モード用電流源とカレントミラー回路の動作を停止させ、低消費電力動作にされる。このとき、信号TURBOとTURBO1BによりMOSFETQ22とQ21はオフ状態にされる。これらの3つのΔDelay 小モード用電流源, ΔDelay 中モード用電流源, ΔDelay 大モード用電流源を用いた高速ロックインサイクル動作は波形図を用いて後に説明する通りである。   When the signal ENB is at high level and the ENT is at low level, the switch MOSFETs Q15 and Q16 are turned off and the switch MOSFETs Q17 and Q18 are turned on when the DLL is not operating. The operation of the circuit is stopped and a low power consumption operation is performed. At this time, MOSFETs Q22 and Q21 are turned off by signals TURBO and TURBO1B. The high-speed lock-in cycle operation using these three ΔDelay small mode current source, ΔDelay medium mode current source, and ΔDelay large mode current source will be described later with reference to waveform diagrams.

図10には、上記DLLアナログ部3に含まれる出力アンプの一実施例の回路図が示されている。前記図8に示したような差動インバータを用いた可変遅延回路の出力信号は、振幅がVDDではなく小さいため、振幅をVDDのような動作電圧のフル振幅に増幅しなければならない。そのために出力アンプ305が必要になるものである。出力アンプはMOSFETQ30〜Q35からなるようなカレントミラーアンプとMOSFETQ37〜Q40からなるクロックドインバータの組み合わせが2組で構成される。制御信号ENT=VDD、ENB=0(VSS又はGND)の時はカレントミラーアンプが動作して、出力が有効になるが、ENT=0、ENB=VCCの時はカレントミラーアンプが動作せず、出力はハイインピーダンスになる。   FIG. 10 shows a circuit diagram of an embodiment of an output amplifier included in the DLL analog unit 3. Since the output signal of the variable delay circuit using the differential inverter as shown in FIG. 8 has a small amplitude instead of VDD, the amplitude must be amplified to the full amplitude of the operating voltage such as VDD. For this purpose, an output amplifier 305 is required. The output amplifier is composed of two combinations of a current mirror amplifier composed of MOSFETs Q30 to Q35 and a clocked inverter composed of MOSFETs Q37 to Q40. When the control signal ENT = VDD and ENB = 0 (VSS or GND), the current mirror amplifier operates and the output becomes valid, but when ENT = 0 and ENB = VCC, the current mirror amplifier does not operate. The output becomes high impedance.

前記図2では、6つの出力アンプの出力が共通に接続されているが、6つの出力アンプのうち1つだけが上記のような信号ENTとENBにより有効出力となっており、前記のような信号増幅とともに可変遅延回路の段数切り替えを行うようにも用いられる。   In FIG. 2, the outputs of the six output amplifiers are connected in common, but only one of the six output amplifiers is an effective output by the signals ENT and ENB as described above. It is also used to switch the number of stages of the variable delay circuit together with the signal amplification.

図11には、上記DLLアナログ部3に含まれる制御電圧固定回路の一実施例の回路図が示されている。前記のような可変遅延回路の制御電圧−遅延量特性を測定する時、制御電圧の値を外部から与えなければならない。プローブで外部から制御電圧を固定してもよいが、プローブ無しで測定できたほうが、大掛かりな装置が必要ないし、実際の条件に合わせた測定が出来る(パッケージング, 実装など)し、プローブからの雑音が混入しない等の利点がある。   FIG. 11 shows a circuit diagram of an embodiment of a control voltage fixing circuit included in the DLL analog unit 3. When measuring the control voltage-delay amount characteristic of the variable delay circuit as described above, the value of the control voltage must be given from the outside. The control voltage may be fixed from the outside with a probe, but if it can be measured without a probe, a large-scale device is not required, and measurement according to actual conditions (packaging, mounting, etc.) can be performed. There is an advantage that noise is not mixed.

制御電圧固定回路はスイッチMOSFETQ50〜Q52、分圧抵抗回路、双方向スイッチから構成される。ON信号がVDDになると、MOSFETQ52がオン状態となって、直列抵抗回路に電流が流れ抵抗分圧により電圧V0〜V6が現れる。信号SET0−6のうち、1つだけだけをVDDのようなハイレベルにして、双方向スイッチのうち1つをオン状態にして、電圧V0〜V6を制御電圧VBへ接続する事により可変遅延回路に対する制御電圧VBが固定できる。   The control voltage fixing circuit includes switch MOSFETs Q50 to Q52, a voltage dividing resistor circuit, and a bidirectional switch. When the ON signal becomes VDD, the MOSFET Q52 is turned on, a current flows through the series resistance circuit, and voltages V0 to V6 appear due to resistance voltage division. Only one of the signals SET0-6 is set to a high level such as VDD, one of the bidirectional switches is turned on, and the voltages V0 to V6 are connected to the control voltage VB so that a variable delay circuit is provided. The control voltage VB can be fixed.

図12には、この発明に係るクロック発生回路の動作の一例を説明するための波形図が示されている。DLLがリセットされた時、初期位相誤差は位相進みになるようにされる。そのため、ΔDelay 大モードでのチャージダウン制御が開始される。このΔDelay 大モードでは、位相誤差が進みであるため、位相比較出力はハイレベルとなり、1回の位相比較動作に対して2個のチャージアップ制御信号が形成される。このチャージアップ制御信号により、位相誤差は急峻に目標値に向かって変化する。   FIG. 12 is a waveform diagram for explaining an example of the operation of the clock generation circuit according to the present invention. When the DLL is reset, the initial phase error is made to advance in phase. For this reason, charge-down control in the large ΔDelay mode is started. In this ΔDelay large mode, since the phase error is advanced, the phase comparison output becomes high level, and two charge-up control signals are formed for one phase comparison operation. By this charge-up control signal, the phase error changes sharply toward the target value.

つまり、図9の回路で説明すると、信号TURBO1Bがロウレベルとなって大きな電流を流すPチャンネル型MOSFETQ21がオン状態にされている。そのため、ダウン信号DOWNのハイレベルとDOWN Bのロウレベルにより、Nチャンネル型MOSFETQ24とPチャンネル型MOSFETQ26がオン状態となって、上記信号DOWNとDOWN Bに対応して段階的に制御電圧VBを上昇させる。上記のような制御電圧VBの上昇に応じて、図8のPチャンネル型MOSFETQ9で形成される電流が減少し、可変遅延回路を構成する差動インバータの動作電流が減少し、遅延時間が増加して位相の進みを遅らせる方向に変化させる。 In other words, referring to the circuit of FIG. 9, the signal TURBO1B is at a low level, and the P-channel MOSFET Q21 that flows a large current is turned on. Therefore, the high level of the down signal DOWN and DOWN Due to the low level of B, the N-channel MOSFET Q24 and the P-channel MOSFET Q26 are turned on, and the signals DOWN and DOWN In response to B, the control voltage VB is increased stepwise. As the control voltage VB increases as described above, the current formed by the P-channel MOSFET Q9 in FIG. 8 decreases, the operating current of the differential inverter constituting the variable delay circuit decreases, and the delay time increases. Change the direction to delay the advance of the phase.

位相誤差が目標値である位相誤差0を超えると、ΔDelay 中モードに切り換えられる。上記ΔDelay 大モードはチャージダウン制御のみであるため、ΔDelay 中モードではチャージアップ制御のみとなる。このため、図9の実施例のようにΔDelay 大モード用チャージアップ電流源とΔDelay 中モード用チャージダウン電流源は用意されていない。もちろん初期位相誤差の与えかたによっては両方とも必要になる事があるので、その場合は用意する必要がある。   When the phase error exceeds the target phase error of 0, the mode is switched to the medium delay mode. Since the ΔDelay large mode is only charge-down control, only the charge-up control is performed in the ΔDelay medium mode. Therefore, unlike the embodiment of FIG. 9, the ΔDelay large mode charge-up current source and the ΔDelay medium mode charge-down current source are not prepared. Of course, depending on how the initial phase error is given, both may be required. In that case, it is necessary to prepare them.

図9の回路で説明すると、上記ΔDelay 大モードにより遅延誤差0を超えて遅れになった位相誤差を修正するために、信号TURBOがハイレベルとなって中電流を流すNチャンネル型MOSFETQ22がオン状態にされる。そのため、上記遅れを修正するために位相比較出力がロウレベルとなり、それにより形成されたアップ信号UPのハイレベルとUP Bのロウレベルにより、Nチャンネル型MOSFETQ23とPチャンネル型MOSFETQ25がオン状態となって、上記信号UPとUP Bに対応して段階的に制御電圧VBを逆に下降させる。上記のような制御電圧VBの下降に応じて、図8のPチャンネル型MOSFETQ9で形成される電流が増加し、可変遅延回路を構成する差動インバータの動作電流を増加させて上記遅延時間を減少させて位相の遅れを修正する方向に変化させる。 Referring to the circuit of FIG. 9, in order to correct the phase error delayed beyond the delay error 0 by the ΔDelay large mode, the signal TURBO goes high and the N-channel MOSFET Q22 that passes a medium current is turned on. To be. Therefore, in order to correct the delay, the phase comparison output becomes low level, and the high level and UP of the up signal UP formed thereby Due to the low level of B, the N-channel MOSFET Q23 and the P-channel MOSFET Q25 are turned on, and the signals UP and UP In response to B, the control voltage VB is decreased in a stepwise manner. As the control voltage VB decreases as described above, the current formed by the P-channel MOSFET Q9 in FIG. 8 increases, and the delay current is decreased by increasing the operating current of the differential inverter constituting the variable delay circuit. To change the direction to correct the phase delay.

上記ΔDelay 中モードにより位相誤差が目標値である位相誤差0を超えると、ΔDelay 小モードに切り換えられる。ΔDelay 小モードはMOSFETQ11で形成された小さな電流によるチャージアップ制御とチャージダウン制御が位相比較出力に対応して行われる。このとき、1回の位相比較結果に対して、ΔDelay 大モードやΔDelay 中モードのように2個のパルス(UP/DOWN)を形成するのではなく、1個のパルスが発生させられる。これにより、ΔDelay 小モードでは、位相誤差0に対する誤差分を極力小さくしている。   When the phase error exceeds the target phase error 0 in the ΔDelay medium mode, the mode is switched to the ΔDelay small mode. In the ΔDelay small mode, charge-up control and charge-down control by a small current formed by the MOSFET Q11 are performed corresponding to the phase comparison output. At this time, instead of forming two pulses (UP / DOWN) as in the ΔDelay large mode and ΔDelay medium mode, one pulse is generated for one phase comparison result. Thereby, in the ΔDelay small mode, the error with respect to the phase error 0 is made as small as possible.

この実施例では、上記のようにΔDelay 大モードやΔDelay 中モードのようにモードによって、必要とされない電流源やバイアス回路が存在するため、TURBO信号, TURBO_B信号, TURBO1信号, TURBO1_B信号, ENT信号, ENB信号によって、回路のオン、オフを制御する。それぞれのモードでの信号の値は以下の通りである。なお、パワーオフモードは、チャージポンプの動作を停止して電流消費を抑えるモードである。   In this embodiment, there are current sources and bias circuits that are not required depending on the mode, such as the large ΔDelay mode and the middle ΔDelay mode as described above, so the TURBO signal, the TURBO_B signal, the TURBO1 signal, the TURBO1_B signal, the ENT signal, The circuit is turned on and off by the ENB signal. The signal values in each mode are as follows. The power-off mode is a mode in which the operation of the charge pump is stopped to suppress current consumption.

TURBO TURBO_B TURBO1 TURBO1_B ENT ENB
大モード VDD 0 VDD 0 VDD 0
中モード VDD 0 0 VDD VDD 0
小モード 0 VDD 0 VDD VDD 0
オフモード 0 VDD 0 VDD 0 VDD
TURBO TURBO_B TURBO1 TURBO1_B ENT ENB
Large mode VDD 0 VDD 0 VDD 0
Medium mode VDD 0 0 VDD VDD 0
Small mode 0 VDD 0 VDD VDD 0
Off mode 0 VDD 0 VDD 0 VDD

この実施例のDLLではリセット直後に可変遅延回路を最小遅延時間にするため、初期位相誤差は必ず進み側に出てくるようにされる。リセット直後の初期位相誤差をすばやく位相誤差0付近へ近づけるため、位相比較時刻から次の位相比較時刻までの位相制御量ΔDelay を大きく取るΔDelay 大モードにする。さらに、位相制御量を大きくするために、チャージポンプの電流を大きくするだけではなく、制御回数も2回にしている。なお、初期位相誤差は進み側に出るため、位相比較器の出力はVDDのようなハイレベルである。ΔDelay 大モードで何回か制御を行うと、位相誤差は0を越えオーバーシュートする。オーバーシュートした次の位相比較時刻で、位相比較器の出力は0に変化する。この時ΔDelay 大モードからΔDelay 中モードへ遷移する。   In the DLL of this embodiment, since the variable delay circuit is set to the minimum delay time immediately after resetting, the initial phase error always comes out to the advance side. In order to quickly bring the initial phase error immediately after reset to the vicinity of the phase error 0, the large ΔDelay mode is set to take a large phase control amount ΔDelay from the phase comparison time to the next phase comparison time. Furthermore, in order to increase the phase control amount, not only the charge pump current is increased, but the number of times of control is set to two. Since the initial phase error appears on the advance side, the output of the phase comparator is at a high level such as VDD. ΔDelay When the control is performed several times in the large mode, the phase error exceeds 0 and overshoots. At the next phase comparison time after overshoot, the output of the phase comparator changes to zero. At this time, a transition is made from the large ΔDelay mode to the medium ΔDelay mode.

ΔDelay 中モードではチャージポンプの電流を若干絞り、制御回数は変化させずに動作させる。ΔDelay 中モードで何回か制御を行うと、位相誤差は再び0を越え今度はアンダーシュートする。アンダーシュートした次の位相比較時刻で、位相比較器の出力はVDDに変化する。この時ΔDelay 中モードからΔDelay 小モードへ遷移する。ΔDelay 小モードではチャージポンプの電流を絞り、制御回数も1回に減らす。これにより1回の位相比較におけるDelay の制御量は最小設定になる。ΔDelay 小モードで、位相誤差が0を越えた後は、チャージダウン制御信号とチャージアップ制御信号が、ほぼ交互に出力され、位相誤差は0付近で振動する。この状態がロックイン状態である。よって、位相比較器の出力波形だけに注目すると、DLLリセットから位相比較器出力が2回VDDから0へ遷移するまでがロックインサイクルとなる。   In ΔDelay medium mode, the charge pump current is slightly reduced to operate without changing the number of controls. If the control is performed several times in the ΔDelay medium mode, the phase error again exceeds 0 and undershoots this time. At the next phase comparison time undershooted, the output of the phase comparator changes to VDD. At this time, the mode shifts from the medium delay mode to the small delay mode. ΔDelay In the small mode, the charge pump current is reduced and the number of controls is reduced to one. As a result, the delay control amount in one phase comparison becomes the minimum setting. In the ΔDelay small mode, after the phase error exceeds 0, the charge-down control signal and the charge-up control signal are output almost alternately, and the phase error oscillates near 0. This state is a lock-in state. Therefore, if attention is paid only to the output waveform of the phase comparator, the lock-in cycle is from the DLL reset until the phase comparator output changes from VDD to 0 twice.

この実施例には、アナログ制御回路であるチャージポンプでの新しい駆動方式が示されている。従来の駆動方式であるPFDの欠点である不感帯をなくし、ロックインサイクルを短くすることができる。不感帯は、位相比較器により位相の進みと遅れのみを判定し、その位相比較出力により上記のように制御電圧VBが変化させられる結果、位相誤差0の目標値を超えた時点で遅延量を逆方向に変化させるという単純な制御方法により実現される。上記のような不感帯はトランジスタの性能, 配線長に左右されるため、かかる不感帯を無くすことによりプロセス, レイアウトに左右されない設計が容易になる。   In this embodiment, a new driving method in a charge pump which is an analog control circuit is shown. The dead zone, which is a disadvantage of the PFD that is a conventional driving method, can be eliminated, and the lock-in cycle can be shortened. In the dead zone, the phase comparator determines only the phase advance and delay, and the control voltage VB is changed as described above by the phase comparison output. As a result, the delay amount is reversed when the phase error exceeds the target value of zero. This is realized by a simple control method of changing the direction. Since the dead zone as described above depends on the performance of the transistor and the wiring length, the elimination of such a dead zone facilitates the design independent of the process and layout.

図13には、この発明に係るクロック発生回路の動作の一例を説明するための波形図が示されている。この実施例では、ΔDelay 一定方式におけるロックイン中の様子が示されている。図12では、チャージダウン制御信号とチャージアップ制御信号はほぼ交互に出力されると説明した。チャージポンプはアナログ回路であるので、チャージアップ量とチャージダウン量を正確に一致させる事は出来ない。よって、ΔDelay(Down) とΔDelay(Up) には図のように若干のアンバランスがある。このアンバランスが、時間とともに位相誤差を増大させ、ついには片方の制御信号が2回連続で出力される事になる( 2回連続した制御信号出力)。よって、ジッタ(Jitter) の大きさは2×ΔDelay となる。同図の例ではΔDelay(Down) > ΔDelay(Up) の場合を取り上げたが、逆の場合も同様である。   FIG. 13 is a waveform diagram for explaining an example of the operation of the clock generation circuit according to the present invention. In this embodiment, the state during lock-in in the constant ΔDelay method is shown. In FIG. 12, it has been described that the charge-down control signal and the charge-up control signal are output almost alternately. Since the charge pump is an analog circuit, the charge-up amount and the charge-down amount cannot be exactly matched. Therefore, ΔDelay (Down) and ΔDelay (Up) have a slight imbalance as shown in the figure. This imbalance increases the phase error with time, and finally one of the control signals is output twice in succession (control signal output twice in succession). Therefore, the magnitude of jitter is 2 × ΔDelay. In the example of the figure, the case of ΔDelay (Down)> ΔDelay (Up) is taken up, but the reverse case is also the same.

図14には、この発明に係るクロック発生回路に含まれるステート制御回路のステート遷移図が示されている。ステート制御回路403は、図7のDLLデジタル回路部に含まれ、DLLアナログ部3に供給される信号TRBO、TRBO1を形成する。DLL_EN=0V(VSS)の場合はDLLを停止するステートに入っており、DLL_EN=VDDになると、位相比較器402から出力される位相比較出力EARLY INTの変化を見て次のようなステート制御を行う。 FIG. 14 is a state transition diagram of the state control circuit included in the clock generation circuit according to the present invention. The state control circuit 403 is included in the DLL digital circuit section of FIG. 7 and forms signals TRBO and TRBO1 supplied to the DLL analog section 3. When DLL_EN = 0V (VSS), it enters the state in which DLL is stopped, and when DLL_EN = VDD, the phase comparison output EARLY output from the phase comparator 402 The following state control is performed by looking at the change in INT.

ΔDelay大モード TURBO = VDD TURBO1 =VDD
ΔDelay中モード TURBO = VDD TURBO1 =0
ΔDelay小モード TURBO = 0 TURBO1 =0
ΔDelay large mode TURBO = VDD TURBO1 = VDD
Mode during ΔDelay TURBO = VDD TURBO1 = 0
ΔDelay small mode TURBO = 0 TURBO1 = 0

図15には、上記位相比較器とステート制御回路の一実施例の回路図が示されている。位相比較器402は図の通り一般的なフリップフロップ回路で構わない。外部クロック信号ECLK4よりも先に内部クロック信号ICLK4が立ち上がれば、位相比較出力EARLY_INTはVDDが出力され、内部クロック信号ICLK4よりも先に外部クロック信号ELCK4が立ち上がれば位相比較出力EARLY_INTは0(ロウレベル)が出力される。   FIG. 15 shows a circuit diagram of an embodiment of the phase comparator and state control circuit. The phase comparator 402 may be a general flip-flop circuit as shown in the figure. If the internal clock signal ICLK4 rises before the external clock signal ECLK4, VDD is output as the phase comparison output EARLY_INT. If the external clock signal ELCK4 rises before the internal clock signal ICLK4, the phase comparison output EARLY_INT is 0 (low level). Is output.

ステート制御は、まずDLL_EN信号が0の時、すべてのフリップフロップ回路がVDD(ハイレベル)にセットされる。その後、EARLY_INTが変化するたびに、次々とフリップフロップ回路FF2〜FF4の出力Qが0になってゆき、TURBO信号, TURBO1信号が出力される。最後のLOCK信号がVDDになればDLLはロック状態に移行したと判断できる。   In the state control, when the DLL_EN signal is 0, all flip-flop circuits are set to VDD (high level). Thereafter, every time EARLY_INT changes, the outputs Q of the flip-flop circuits FF2 to FF4 sequentially become 0, and the TURBO signal and the TURBO1 signal are output. If the last LOCK signal becomes VDD, it can be determined that the DLL has shifted to the locked state.

図16には、前記パルス発生回路の一実施例の回路図が示されている。パルス発生回路404は、位相比較出力EARLY_INT信号を基に、UP信号及びDOWN信号を発生する回路である。パルス発生回路404はECLK_Tで同期を取る事により安定したパルス幅で出力する事が可能だが、反面クロック周期より短いパルスを出力する事が出来ない。ECLK2はECLK_Tを2分周した信号である。   FIG. 16 shows a circuit diagram of an embodiment of the pulse generating circuit. The pulse generation circuit 404 is a circuit that generates an UP signal and a DOWN signal based on the phase comparison output EARLY_INT signal. The pulse generation circuit 404 can output with a stable pulse width by synchronizing with ECLK_T, but cannot output a pulse shorter than the clock cycle. ECLK2 is a signal obtained by dividing ECLK_T by two.

図17には、前記パルス発生回路の他の一実施例の回路図が示されている。この実施例では、Delay 回路を用いて、任意のパルス幅を出力するよう工夫されている。あまり狭い幅のパルスでは初期位相誤差の引き込みが遅くなるので、パルス幅を " 位相差+3.0ns" となるように設計されたものである。この実施例のパルス発生回路ではΔDelay が一定ではなくなるが、ΔDelay 一定制御の要点は、位相差=0の地点でもΔDelay ≠0である事なので問題ない。   FIG. 17 shows a circuit diagram of another embodiment of the pulse generating circuit. In this embodiment, the delay circuit is used to output an arbitrary pulse width. The pulse width is designed to be “phase difference + 3.0 ns” because the pull-in of the initial phase error is delayed with a pulse having a very narrow width. In the pulse generation circuit of this embodiment, ΔDelay is not constant, but the main point of the constant ΔDelay control is that there is no problem because ΔDelay ≠ 0 even at the phase difference = 0.

図18には、前記4分周回路の一実施例の回路図が示されている。この実施例の4分周回路は、1ckロック2ckロック切り替え式とされる。この実施例のDLLは2ckロックを採用するため、位相比較を行う前にECLK_TとICLKを4分周して、ハーモニックロックを防ぐ必要がある。よって、ECLK_TとICLKの位相が同じならば、ECLK4よりICLK4が720°位相が進むようにリセットを行う。   FIG. 18 shows a circuit diagram of an embodiment of the divide-by-4 circuit. The divide-by-4 circuit of this embodiment is of a 1ck lock 2ck lock switching type. Since the DLL of this embodiment employs 2ck lock, it is necessary to prevent harmonic lock by dividing ECLK_T and ICLK by 4 before performing phase comparison. Therefore, if the phases of ECLK_T and ICLK are the same, the reset is performed so that the phase of ICLK4 advances by 720 ° from ECLK4.

その後、可変遅延回路とレプリカ回路(Replica Delay)でICLKの位相を720°(2ck)遅らせる事により、ECLK4とICLK4が同位相になりロックする。このとき、ICLK4の位相進みが720°ではなく、360°であれば、1ckロックを行う。よって、1つの回路で1ckロックと2ckロックを行う事が可能である。上記4分周器に使用されるフリップフロップ回路は、一般のフリップフロップ回路と違い、セット端子とリセット端子の両方を備えている。1CK_LOCK信号により、リセット信号が立ち下がった直後の位相を変化する事が出来る。1CK_LOCKの変化によるリセット直後の位相の変化は以下の通りである。   Thereafter, by delaying the phase of ICLK by 720 ° (2 ck) with the variable delay circuit and the replica circuit (Replica Delay), ECLK4 and ICLK4 are in phase and locked. At this time, if the phase advance of ICLK4 is 360 ° instead of 720 °, 1ck lock is performed. Therefore, 1ck lock and 2ck lock can be performed by one circuit. Unlike a general flip-flop circuit, the flip-flop circuit used in the above-mentioned quadrant divider has both a set terminal and a reset terminal. The phase immediately after the reset signal falls can be changed by the 1CK_LOCK signal. The change in phase immediately after reset due to the change in 1CK_LOCK is as follows.

CK_LOCKの値 ECLK4の位相 ICLK4の位相
0 0° −720°
1 0° −360°
CK_LOCK value Phase of ECLK4 Phase of ICLK4 0 0 ° -720 °
10 ° -360 °

図19には、前記チャージポンプテストパルス発生回路の一実施例の回路図が示されている。アナログ制御方式のDLLはデジタル制御方式と比較して、内部回路の状態を外部からテストする事が困難である。困難である事の1つにチャージポンプの動作がある。チャージポンプが1回動作した時に、可変遅延回路のディレイ量がどの程度変化するかをテストするためにパルス発生回路が必要になる。チャージポンプテストパルス発生回路は、CP_SET0−3で設定された回数のパルスCP_PULSE(幅はtCK/2)を出力する回路である。このパルスでチャージポンプを動作させる事により、外部設定であるCP_SET0−3でチャージポンプの動作をテストする事が可能である。信号PULSEENがハイレベルになることで、上記CP_PULSEの出力がはじまる。   FIG. 19 is a circuit diagram showing one embodiment of the charge pump test pulse generating circuit. It is difficult for an analog control type DLL to test the state of an internal circuit from the outside as compared with a digital control type. One of the difficulties is the operation of the charge pump. A pulse generation circuit is required to test how much the delay amount of the variable delay circuit changes when the charge pump operates once. The charge pump test pulse generation circuit is a circuit that outputs the number of pulses CP_PULSE (width is tCK / 2) set by CP_SET0-3. By operating the charge pump with this pulse, it is possible to test the operation of the charge pump with CP_SET0-3 which is an external setting. The output of CP_PULSE starts when the signal PULSEEN goes high.

図20には、この発明に係る半導体集積回路装置におけるメモリチップとリードフレームとの関係を示す一実施例の平面図が示されている。メモリチップには、いくつかのVDD、VSSパッドがあり、VDD DLL,VSS DLLもそのひとつである。ただし、VDD DLL,VSS DLLには専用のボンディングパッドとリードフレームが割り当てられており、電源配線からのノイズの周り込みを防止している。   FIG. 20 is a plan view of one embodiment showing the relationship between the memory chip and the lead frame in the semiconductor integrated circuit device according to the present invention. The memory chip has several VDD and VSS pads. DLL, VSS DLL is one of them. However, VDD DLL, VSS A dedicated bonding pad and lead frame are assigned to the DLL to prevent noise from entering the power supply wiring.

図21には、この発明に係る半導体集積回路装置における静電保護回路の一実施例の回路図が示されている。この実施例では、前記のように可変遅延回路等のDLLに動作電圧を供給する専用のパッドVDD_DLLとVSS_DLLが設けられる。これらの専用のパッドVDD_DLLとVSS_DLLに対するESD対策として、次の各素子が設けられる。   FIG. 21 is a circuit diagram showing one embodiment of the electrostatic protection circuit in the semiconductor integrated circuit device according to the present invention. In this embodiment, as described above, dedicated pads VDD_DLL and VSS_DLL for supplying an operating voltage to the DLL such as a variable delay circuit are provided. The following elements are provided as ESD countermeasures for these dedicated pads VDD_DLL and VSS_DLL.

VDD_DLLパッドに対してはVSS配線との間に、ダイオードD70とダイオード接続のMOSFETQ70が並列形態に設けられ、VDD配線との間には、ダイオード形態のMOSFETQ71とQ72が並列形態に設けられる。同様に、VSS DLLパッドに対してはVSS配線との間に、ダイオードD72とD73が並列形態に設けられ、VDD配線との間に、ダイオード形態のMOSFETQ73とダイオードD71が並列形態に設けられる。 A diode D70 and a diode-connected MOSFET Q70 are provided in parallel between the VDD_DLL pad and the VSS wiring, and diode-shaped MOSFETs Q71 and Q72 are provided in parallel between the VDD wiring. Similarly, VSS For the DLL pad, diodes D72 and D73 are provided in parallel between the VSS wiring and a diode-shaped MOSFET Q73 and diode D71 are provided in parallel between the VDD wiring.

このように半導体集積回路装置では、デバイスの搬送時や組み立て時等での取り扱い時に発生する静電気によって内部素子が破壊されてしまうのを防ぐために静電保護回路が設けられる。したがって、かかる静電保護回路を介して、上記のような独立に形成された電源バッドVDD_DLLやVSS_DLLも、他の内部回路に動作電圧を供給するVDDやVSSと広い意味あるいは形式的には電気的に接続されているということができる。   As described above, in the semiconductor integrated circuit device, an electrostatic protection circuit is provided in order to prevent internal elements from being destroyed by static electricity generated when the device is transported or handled during assembly. Accordingly, the power supply pads VDD_DLL and VSS_DLL, which are independently formed as described above, via the electrostatic protection circuit are also broadly or formally electric in terms of VDD and VSS that supply operating voltages to other internal circuits. It can be said that it is connected to.

しかながら、これらの静電保護回路は、半導体集積回路装置の通常の動作状態では電流が流れないので電気的に接続された状態とは言えない。つまり、上記VDDやVSSに発生した電源ノイズやその電圧変動は、上記VDD_DLLやVSS_DLLに伝えられることはない。したがって、本願発明に係るクロック発生回路の動作でみた場合には、上記VDDやVSSと上記VDD_DLLやVSS_DLLは電気的に分離されているということができる。   However, these electrostatic protection circuits cannot be said to be electrically connected because no current flows in the normal operation state of the semiconductor integrated circuit device. That is, the power supply noise generated in the VDD and VSS and the voltage variation thereof are not transmitted to the VDD_DLL and VSS_DLL. Therefore, when viewed from the operation of the clock generation circuit according to the present invention, it can be said that the VDD and VSS are electrically separated from the VDD_DLL and VSS_DLL.

上記の実施例から得られる作用効果は、下記の通りである。
(1)外部端子から入力された入力クロック信号を受ける可変遅延回路を通した遅延信号に基づいて形成された信号と、上記入力クロック信号とを位相比較し、両者が一致するように上記可変遅延回路の遅延時間を制御して内部クロック信号を形成する制御回路とを含むクロック発生回路を備えた半導体集積回路装置において、上記クロック発生回路のうち、上記可変遅延回路とその遅延制御信号を形成する回路とを構成する素子形成領域を、同じ半導体基板上に形成されるデジタル回路を構成する素子形成領域とを素子分離技術により電気的分離することによって、デジタル回路の動作により発生する基板電位の変化の影響を得ることない安定して遅延動作による高精度の位相同期化を実現することができる。
The effects obtained from the above embodiment are as follows.
(1) The phase of the signal formed on the basis of a delay signal that has passed through a variable delay circuit that receives an input clock signal input from an external terminal and the input clock signal are compared, and the variable delay is set so that they match. In a semiconductor integrated circuit device having a clock generation circuit including a control circuit for controlling a delay time of the circuit to form an internal clock signal, the variable delay circuit and its delay control signal are formed in the clock generation circuit. Changes in the substrate potential caused by the operation of the digital circuit by electrically separating the element formation region constituting the circuit from the element formation region constituting the digital circuit formed on the same semiconductor substrate by an element isolation technique Thus, it is possible to realize a highly accurate phase synchronization by a delay operation without obtaining the influence of the above.

(2)上記に加えて、可変遅延回路、及びチャージポンプ回路の各回路を、第1導電型にされた共通の半導体基板上において、深い深さに形成された第2導電型のウェル領域上にそれぞれ形成され、浅い深さに形成された第1導電型又は第2導電型のウェル領域に形成されるという3重ウェルによる素子分離技術を用いることにより、簡単な製造プロセスにより実現できる。 (2) In addition to the above, each of the variable delay circuit and the charge pump circuit is formed on the well region of the second conductivity type formed at a deep depth on the common semiconductor substrate of the first conductivity type. By using a triple well element isolation technique that is formed in each well region of the first conductivity type or the second conductivity type formed to a shallow depth, it can be realized by a simple manufacturing process.

(3)上記に加えて、可変遅延回路とチャージポンプ回路を、上記デジタル回路に供給される動作電圧を供給する電源端子とは異なる専用のボンディングパッド及びリードを介した動作電圧で動作させることにより、電源供給経路からのノイズや電圧変動の影響を受けることがなく、より安定した可変遅延回路の遅延動作によりいっそうの高精度化を実現することができる。 (3) In addition to the above, by operating the variable delay circuit and the charge pump circuit with an operating voltage via a dedicated bonding pad and leads different from the power supply terminal that supplies the operating voltage supplied to the digital circuit. Further, it is possible to achieve higher accuracy by a more stable delay operation of the variable delay circuit without being affected by noise and voltage fluctuations from the power supply path.

(4)上記に加えて、上記深い深さに形成された第2導電型のウェル領域の周辺部にMOS容量素子を形成し、上記動作電圧の安定化容量として用いることにより、半導体集積回路装置が搭載される実装基板側の共通化された電源供給線を介したノイズも吸収することができるから、より安定した可変遅延回路の遅延動作によりいっそうの高精度化を実現することができる。 (4) In addition to the above, a MOS capacitance element is formed in the periphery of the second conductivity type well region formed at the deep depth, and is used as a stabilization capacitor for the operating voltage, thereby providing a semiconductor integrated circuit device. Further, it is possible to absorb noise through a common power supply line on the mounting board side on which is mounted, so that higher accuracy can be realized by a more stable delay operation of the variable delay circuit.

(5)上記に加えて、上記可変遅延回路に入力される入力クロック信号を取り込むクロック入力バッファと、遅延信号を出力させるクロック出力バッファとを更に備え、上記クロック入力バッファと上記クロック出力バッファとを上記深い深さに形成された第2導電型のウェル領域上に形成することにより、信号伝達経路に含まれるノイズによって、上記可変遅延回路やその遅延制御信号が影響を受けることなく、より安定した可変遅延回路の遅延動作によりいっそうの高精度化を実現することができる。 (5) In addition to the above, a clock input buffer for capturing an input clock signal input to the variable delay circuit, and a clock output buffer for outputting a delay signal are further provided, and the clock input buffer and the clock output buffer are provided. By forming on the well region of the second conductivity type formed at the deep depth, the variable delay circuit and its delay control signal are not affected by the noise included in the signal transmission path, and more stable. Higher accuracy can be realized by the delay operation of the variable delay circuit.

(6)上記に加えて、上記入力クロック信号を分周する第1分周回路をクロック発生回路の動作開始時にリセットし、上記内部クロック信号を分周する第2分周回路は、選択的に所定の初期値を与えることにより、位相の同期を採る外部クロックの2クロック遅れのクロック信号か1クロック遅れのクロック信号かのいずれかの選択を行うようにすることができる。 (6) In addition to the above, the first divider circuit that divides the input clock signal is reset at the start of the operation of the clock generation circuit, and the second divider circuit that divides the internal clock signal is selectively By giving a predetermined initial value, it is possible to select either a clock signal delayed by two clocks or a clock signal delayed by one clock of the external clock which takes phase synchronization.

(7)上記に加えて、上記第1、第2分周回路及び上記レプリカ遅延回路、並びに上記位相比較回路を、上記可変遅延回路やその遅延制御信号を形成する回路が形成される素子形成領域とは電気的に分離された素子形成領域に形成することにより、フル振幅で動作するデジタル回路で発生する電源ノイズ等がアナログ回路部に伝えられるのを防止することができ、より安定した可変遅延回路の遅延動作によりいっそうの高精度化を実現することができる。 (7) In addition to the above, the first and second frequency divider circuits, the replica delay circuit, and the phase comparison circuit are formed in the element formation region in which the variable delay circuit and the circuit that forms the delay control signal are formed. By forming it in an electrically isolated element formation region, it is possible to prevent power noise generated in a digital circuit operating at full amplitude from being transmitted to the analog circuit part, and more stable variable delay Higher precision can be realized by the delay operation of the circuit.

(8)上記に加えて、複数からなるダイナミック型メモリセルのアドレス選択端子がそれぞれに接続されてなる複数のワード線と、複数からなるダイナミック型メモリセルがそれぞれに接続されてなる複数対の相補ビット線対と、動作タイミング信号に対応して動作電圧が与えられ、上記相補ビット線対の信号をそれぞれ増幅する複数からなるラッチ回路からなるセンスアンプとを含むダイナミック型RAMに上記クロック発生回路を搭載し、上記クロック発生回路を構成する上記可変遅延回路とその遅延制御信号を形成する回路を、上記センスアンプに供給される動作電圧を供給する電源端子とは異なる専用のボンディングパッド及びリードが設けられて動作電圧が供給することにより、センスアンプからの大きなノイズに影響されることなく、安定した可変遅延回路の遅延動作によりいっそうの高精度化を実現することができる。 (8) In addition to the above, a plurality of word lines each having a plurality of dynamic memory cell address selection terminals connected thereto and a plurality of pairs of complementary memory cells each having a plurality of dynamic memory cells connected to each other. The clock generation circuit is provided in a dynamic RAM including a bit line pair and a sense amplifier including a plurality of latch circuits each of which is supplied with an operation voltage corresponding to an operation timing signal and amplifies the signal of the complementary bit line pair. A dedicated bonding pad and lead different from the power supply terminal for supplying the operating voltage to be supplied to the sense amplifier are provided for the variable delay circuit and the circuit for forming the delay control signal that are included in the clock generation circuit. Is affected by large noise from the sense amplifier. Ku, it is possible to realize a further higher accuracy by delay operation stable variable delay circuit.

(9)外部端子から入力された入力クロック信号を遅延させる可変遅延回路の遅延信号に基づいて形成された信号と、上記入力クロック信号とを位相比較し、両者が一致するように上記可変遅延回路の遅延時間を制御して内部クロック信号を形成する制御回路とを備えたクロック発生回路を含む半導体集積回路装置において、上記クロック発生回路のうち少なくとも可変遅延回路は、同じ基板上に形成されたデジタル回路の動作電圧の供給経路とは異なる専用のボンディングパッド及びリードを設けて動作電圧を供給することにより、デジタル回路の動作により発生する電源電圧の変化の影響を得ることない安定して遅延動作による高精度の位相同期化を実現することができる。 (9) The phase of the signal formed based on the delay signal of the variable delay circuit that delays the input clock signal input from the external terminal and the input clock signal are compared, and the variable delay circuit is set so that they match. In a semiconductor integrated circuit device including a clock generation circuit having a control circuit for controlling the delay time and forming an internal clock signal, at least the variable delay circuit among the clock generation circuits is a digital signal formed on the same substrate. By providing dedicated bonding pads and leads that are different from the circuit's operating voltage supply path and supplying the operating voltage, it is possible to stably delay operation without being affected by changes in the power supply voltage generated by the operation of the digital circuit. High-precision phase synchronization can be realized.

(10)上記に加えて、複数からなるダイナミック型メモリセルのアドレス選択端子がそれぞれに接続されてなる複数のワード線と、複数からなるダイナミック型メモリセルがそれぞれに接続されてなる複数対の相補ビット線対と、動作タイミング信号に対応して動作電圧が与えられ、上記相補ビット線対の信号をそれぞれ増幅する複数からなるラッチ回路からなるセンスアンプとを含むダイナミック型RAMに上記クロック発生回路を搭載し、上記クロック発生回路のうち少なくとも可変遅延回路に対して、上記センスアンプに供給される動作電圧を供給する電源端子とは異なる専用のボンディングパッド及びリードを設け動作電圧を供給することにより、センスアンプからの大きなノイズに影響されることなく、安定した可変遅延回路の遅延動作によりいっそうの高精度化を実現することができる。 (10) In addition to the above, a plurality of word lines each having a plurality of dynamic memory cell address selection terminals connected thereto and a plurality of pairs of complementary memory cells each having a plurality of dynamic memory cells connected thereto The clock generation circuit is provided in a dynamic RAM including a bit line pair and a sense amplifier including a plurality of latch circuits each of which is supplied with an operation voltage corresponding to an operation timing signal and amplifies the signal of the complementary bit line pair. By mounting and supplying an operating voltage to at least the variable delay circuit of the clock generating circuit by providing a dedicated bonding pad and lead different from the power supply terminal that supplies the operating voltage supplied to the sense amplifier, Stable variable delay circuit without being affected by large noise from the sense amplifier It is possible to realize a further higher accuracy by extending operation.

(11)上記に加えて、上記デジタル回路は、更に外部端子から供給される入力信号を受ける入力回路及び外部端子へ出力信号を送出する出力回路を備え、上記入力回路及び出力回路には、上記クロック発生回路及び上記センスアンプに供給される動作電圧を供給する電源端子とは異なる専用のボンディングパッド及びリードが設けられて動作電圧が供給されるようにすることにより、クロック発生回路及びセンスアンプのそれぞれが出力回路からの大きなノイズに影響されることなく、安定した可変遅延回路の遅延動作やセンスアンプ動作を行わせることができる。 (11) In addition to the above, the digital circuit further includes an input circuit for receiving an input signal supplied from an external terminal and an output circuit for sending an output signal to the external terminal. A dedicated bonding pad and lead different from the power supply terminal for supplying the operating voltage supplied to the clock generating circuit and the sense amplifier are provided to supply the operating voltage, thereby enabling the clock generating circuit and the sense amplifier to be supplied. Each of the delay operations and the sense amplifier operations of the stable variable delay circuit can be performed without being affected by large noise from the output circuit.

(12)外部端子から入力された入力クロック信号を遅延させる可変遅延回路の遅延信号と、上記入力クロック信号とを位相比較回路で位相比較し、両者が一致するように上記可変遅延回路の遅延時間を制御して内部クロック信号を形成する制御回路とを含むクロック発生回路を備え、上記制御回路は、上記可変遅延時間が目標値を超えた時点で、その遅延量を逆方向に戻すように上記可変遅延回路を制御することにより、従来の駆動方式であるPFDの欠点である不感帯をなくすことができ、かかる不感帯をなくすことによりトランジスタの性能や配線長に位相誤差が左右されなくなり、設計を容易にすることができる。 (12) The delay signal of the variable delay circuit that delays the input clock signal input from the external terminal and the input clock signal are phase-compared by the phase comparison circuit, and the delay time of the variable delay circuit is set so that they match. And a control circuit that controls the internal clock signal to control the control circuit, and the control circuit returns the delay amount in the reverse direction when the variable delay time exceeds a target value. By controlling the variable delay circuit, it is possible to eliminate the dead zone, which is a disadvantage of the conventional drive method PFD. By eliminating this dead zone, the phase error is not affected by transistor performance and wiring length, and design is easy. Can be.

(13)上記に加えて、位相比較回路による位相比較動作毎の上記可変遅延回路の遅延時間の変化量を、ほぼ一定とすることにより、ロックイン状態での位相誤差を最大でその2倍までに小さくすることができる。 (13) In addition to the above, by making the change amount of the delay time of the variable delay circuit for each phase comparison operation by the phase comparison circuit substantially constant, the phase error in the lock-in state can be doubled up to the maximum. Can be made smaller.

(14)上記位相比較回路による位相比較動作毎の上記可変遅延回路の遅延時間の変化量を、動作状態に対応して変化させることにより、それぞれの動作状態に応じた最適な応答性と安定性とを実現することができるという効果が得られる。 (14) By changing the amount of change in the delay time of the variable delay circuit for each phase comparison operation by the phase comparison circuit in accordance with the operation state, optimum responsiveness and stability according to each operation state The effect that can be realized is obtained.

(15)上記に加えて、上記可変遅延回路の遅延時間の変化量は、クロック発生回路の動作開始から上記目標値を超えるまでの第1期間では大きく、上記第1期間から遅延時間が目標値より小さくなるまでの第2期間では、上記第1期間での遅延時間の変化量よりも小さく、上記第2期間以降は上記第2期間よりも更に小さく設定することにより、DLL動作開始時からロックインに至るロックインサイクルを短くしつつ、ロックイン状態での安定化を図ることができる。 (15) In addition to the above, the change amount of the delay time of the variable delay circuit is large in the first period from the start of the operation of the clock generation circuit to exceeding the target value, and the delay time from the first period to the target value In the second period until it becomes smaller, it is smaller than the amount of change in the delay time in the first period, and after the second period, it is set smaller than the second period, thereby locking from the beginning of the DLL operation. Stabilization in the lock-in state can be achieved while shortening the lock-in cycle leading to in.

(16)上記に加えて、上記可変遅延回路の遅延時間の変化量は、位相同期動作を損なわない範囲で上記可変遅延回路の遅延時間が目標値を超える度に小さくすることにより、応答性を改善しつつ、ロックイン状態での安定化を図ることができる。 (16) In addition to the above, the amount of change in the delay time of the variable delay circuit is reduced every time the delay time of the variable delay circuit exceeds the target value within a range that does not impair the phase synchronization operation. While improving, stabilization in the lock-in state can be achieved.

(17)上記に加えて、上記位相比較回路は、位相差に対応してハイレベル又はロウレベルの位相比較信号を形成し、上記位相比較信号に対応して上記チャージポンプ回路に対してチャージアップ電流又はディスチャージ電流を流すパルス信号を形成することにより、回路の簡素化を図りつつ上記パルス発生回路の出力パルスにより応答性の切り換えも行うようにすることができる。 (17) In addition to the above, the phase comparison circuit forms a high-level or low-level phase comparison signal corresponding to the phase difference, and a charge-up current is supplied to the charge pump circuit corresponding to the phase comparison signal. Alternatively, by forming a pulse signal for causing a discharge current to flow, the responsiveness can be switched by the output pulse of the pulse generation circuit while simplifying the circuit.

(18)上記に加えて、上記可変遅延回路の遅延時間量を、上記パルス信号の数と、かかるパルス信号により上記チャージポンプ回路のチャージ電流値との組み合わせにより簡単な回路により柔軟に所望の応答性を実現しつつ、安定性を図ることができる。 (18) In addition to the above, the delay time amount of the variable delay circuit can be set to a desired response flexibly by a simple circuit by combining the number of the pulse signals and the charge current value of the charge pump circuit by the pulse signals. The stability can be achieved while realizing the performance.

以上本発明者よりなされた発明を実施例に基づき具体的に説明したが、本願発明は前記実施例に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることはいうまでもない。例えば、DLLは、デジタル制御デジタルDLLやデジタル制御アナログDLLであってもよい。これらのDLLの可変遅延回路でも、その電源電圧が変化すると、それに対応してMOSFETのゲートに供給される電圧が変化するので流れる電流が変化し、また、基板電圧が変化すると、基板効果によってMOSFETのしきい値電圧が変化して、それぞれドレイン電流を変動させる要因になるものである。したがって、この発明を適用することにより、これらのDLLでも可変遅延回路とその制御信号の安定化が図られるので出力されるクロック信号のジッタを小さくさせることができる。   The invention made by the inventor has been specifically described based on the embodiments. However, the invention of the present application is not limited to the embodiments, and various modifications can be made without departing from the scope of the invention. Nor. For example, the DLL may be a digital control digital DLL or a digital control analog DLL. Even in these variable delay circuits of DLL, when the power supply voltage changes, the voltage supplied to the gate of the MOSFET changes correspondingly, so that the flowing current changes, and when the substrate voltage changes, the MOSFET is caused by the substrate effect. The threshold voltage of each of the transistors changes, causing each drain current to fluctuate. Therefore, by applying the present invention, even in these DLLs, the variable delay circuit and its control signal can be stabilized, so that the jitter of the output clock signal can be reduced.

上記DLLを構成する可変遅延回路やその制御信号を形成する回路を、他のデジタル回路とを電気的に分離する技術は、SOI(Silicon On Insulator)構造を利用するものであってもよい。   The technology for electrically separating the variable delay circuit constituting the DLL and the circuit forming the control signal from other digital circuits may use an SOI (Silicon On Insulator) structure.

半導体集積回路装置の高速化に伴い、クロック信号の高周波数化が進められており、1クロック周期はますます短くなるものである。したがって、上記クロック信号の位相のゆらぎであるジッタを小さくすることは、1クロック周期に含まれる時間マージンを小さくすることとなり、クロック周波数の高周波数化には極めて有益な技術になるものである。   With the increase in the speed of semiconductor integrated circuit devices, the frequency of clock signals has been increased, and one clock cycle becomes increasingly shorter. Therefore, reducing the jitter, which is the phase fluctuation of the clock signal, reduces the time margin included in one clock cycle, which is a very useful technique for increasing the clock frequency.

この発明に係るクロック発生回路は、前記のようなシンクロナスDRAMの他に、クロック発生回路(又は再生回路)を搭載し、同期式入出力を持つ各種デジタル半導体集積回路装置に広く利用することができる。   The clock generation circuit according to the present invention is widely used in various digital semiconductor integrated circuit devices having a clock input circuit (or reproduction circuit) in addition to the synchronous DRAM as described above and having a synchronous input / output. it can.

この発明が適用されるダイナミック型RAMの一実施例を示す概略レイアウト図である。1 is a schematic layout diagram showing one embodiment of a dynamic RAM to which the present invention is applied. DLLアナログ部の一実施例を示すレイアウト図である。It is a layout figure which shows one Example of a DLL analog part. この発明に係る半導体集積回路装置の一実施例を示す概略素子構造断面図である。1 is a schematic element structure sectional view showing an embodiment of a semiconductor integrated circuit device according to the present invention; この発明に係る半導体集積回路装置の一実施例を示す概略素子構造断面図である。1 is a schematic element structure sectional view showing an embodiment of a semiconductor integrated circuit device according to the present invention; この発明に係る半導体集積回路装置の他の一実施例を示す概略素子構造断面図である。It is a schematic element structure sectional view showing other examples of a semiconductor integrated circuit device concerning this invention. この発明が適用されるシンクロナスDRAMの一実施例を示す全体ブロック図である。1 is an overall block diagram showing an embodiment of a synchronous DRAM to which the present invention is applied. この発明に係るDLLの一実施例を示す全体ブロック図である。It is a whole block diagram which shows one Example of DLL which concerns on this invention. DLLアナログ部に含まれる可変遅延回路の一実施例を示す回路図である。It is a circuit diagram which shows one Example of the variable delay circuit contained in a DLL analog part. DLLアナログ部に含まれるチャージポンプ回路の一実施例を示す回路図である。It is a circuit diagram which shows one Example of the charge pump circuit contained in a DLL analog part. DLLアナログ部に含まれる出力アンプの一実施例を示す回路図である。It is a circuit diagram which shows one Example of the output amplifier contained in a DLL analog part. DLLアナログ部に含まれる制御電圧固定回路の一実施例を示す回路図である。It is a circuit diagram which shows one Example of the control voltage fixing circuit contained in a DLL analog part. この発明に係るクロック発生回路の動作の一例を説明するための波形図である。It is a waveform diagram for explaining an example of the operation of the clock generation circuit according to the present invention. この発明に係るクロック発生回路の動作の一例を説明するための波形図である。It is a waveform diagram for explaining an example of the operation of the clock generation circuit according to the present invention. この発明に係るクロック発生回路に含まれるステート制御回路のステート遷移図である。It is a state transition diagram of a state control circuit included in the clock generation circuit according to the present invention. 上記DLLの位相比較器とステート制御回路の一実施例を示す回路図が示されている。A circuit diagram showing an embodiment of the DLL phase comparator and state control circuit is shown. 上記DLLのパルス発生回路の一実施例を示す回路図である。It is a circuit diagram which shows one Example of the said pulse generation circuit of DLL. 上記DLLのパルス発生回路の他の一実施例を示す回路図である。It is a circuit diagram which shows another Example of the said pulse generation circuit of DLL. 上記DLLの4分周回路の一実施例を示す回路図である。It is a circuit diagram which shows one Example of the said 4 frequency dividing circuit of DLL. 上記DLLのチャージポンプテストパルス発生回路の一実施例を示す回路図である。It is a circuit diagram which shows one Example of the charge pump test pulse generation circuit of the said DLL. この発明に係る半導体集積回路装置におけるメモリチップとリードフレームとの関係を説明する平面図である。4 is a plan view illustrating the relationship between the memory chip and the lead frame in the semiconductor integrated circuit device according to the present invention. FIG. この発明に係る半導体集積回路装置における静電保護回路の一実施例を示す回路図である。1 is a circuit diagram showing one embodiment of an electrostatic protection circuit in a semiconductor integrated circuit device according to the present invention. FIG.

符号の説明Explanation of symbols

1…メモリセルアレイ、2…センスアンプ、3…DLLアナログ部、4…DLLデジタル部、5…専用ボンディングパッド、6,11,13…ボンディングパッド列、7…データ出力回路、8…DQSバッファ、9…レプリカ回路、10…データ入力回路、12…周辺回路、
301…入力バッファ、302…CLK入力バッファ、303…可変遅延回路、304…CLK出力バッファ、305…出力アンプ、306…PMOS容量、307…チャージポンプ、
200A〜D…メモリアレイ、201A〜D…ロウデコーダ、202A〜D…センスアンプ、203A〜D…カラムデコーダ、204…アドレスバッファ、205…ロウアドレスバッファ、206…カラムアドレスバッファ、207…カラムアドレスカウンタ、208…リフレッシュカウンタ、209…コントロール回路、210…データ入力回路、211…データ出力回路、212…バンクセレクト回路、213…モードレジスタ、214…DLL、214…DQSバッファ
401…4分周回路、402…位相比較器、403…ステート制御回路、404…パルス発生回路、405…チャージポンプパルス発生回路、2091…クロック入力回路。
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Memory cell array, 2 ... Sense amplifier, 3 ... DLL analog part, 4 ... DLL digital part, 5 ... Dedicated bonding pad, 6, 11, 13 ... Bonding pad row, 7 ... Data output circuit, 8 ... DQS buffer, 9 ... replica circuit, 10 ... data input circuit, 12 ... peripheral circuit,
301 ... Input buffer 302 ... CLK input buffer 303 ... Variable delay circuit 304 ... CLK output buffer 305 ... Output amplifier 306 ... PMOS capacitor 307 ... Charge pump
200A to D ... Memory array, 201A to D ... Row decoder, 202A to D ... Sense amplifier, 203A to D ... Column decoder, 204 ... Address buffer, 205 ... Row address buffer, 206 ... Column address buffer, 207 ... Column address counter 208 ... Refresh counter 209 ... Control circuit 210 ... Data input circuit 211 ... Data output circuit 212 ... Bank select circuit 213 ... Mode register 214 ... DLL 214 ... DQS buffer 401 ... 4 frequency divider circuit 402 ... Phase comparator, 403 ... State control circuit, 404 ... Pulse generation circuit, 405 ... Charge pump pulse generation circuit, 2091 ... Clock input circuit.

Claims (42)

DLL回路を含みクロック信号を生成するクロック発生回路と、上記クロック信号によって動作を制御される内部回路とを有する半導体チップを含むダイナミック型半導体記憶装置であって、
上記半導体チップは、
上記クロック発生回路と結合され、第1の電源電位を上記クロック発生回路へ供給する為の第1電源パッドと、
上記クロック発生回路と結合され、上記第1電源電位より低い電位を有する第2電源電位を上記クロック発生回路へ供給する為の第2電源パッドと、
上記内部回路と結合され、上記第3の電源電位を上記内部回路へ供給する為の第3電源パッドと、
上記内部回路と結合され、上記第3電源電位より低い電位を有する第4電源電位を上記内部回路へ供給する為の第4電源パッドとを有し、
上記ダイナミック型半導体記憶装置は、
上記第1電源パッドへ結合される第1端子と、
上記第2電源パッドへ結合される第2端子と、
上記第3電源パッドへ結合され第1端子とは異なる第3端子と、
上記第4電源パッドへ結合され第2端子とは異なる第4端子とを有することを特徴とするダイナミック型半導体記憶装置。
A dynamic semiconductor memory device including a semiconductor chip including a DLL circuit and a clock generation circuit for generating a clock signal, and an internal circuit whose operation is controlled by the clock signal,
The semiconductor chip is
A first power supply pad coupled to the clock generation circuit for supplying a first power supply potential to the clock generation circuit;
A second power supply pad coupled to the clock generation circuit for supplying a second power supply potential having a potential lower than the first power supply potential to the clock generation circuit;
A third power supply pad coupled to the internal circuit for supplying the third power supply potential to the internal circuit;
A fourth power supply pad coupled to the internal circuit and for supplying a fourth power supply potential having a potential lower than the third power supply potential to the internal circuit;
The dynamic semiconductor memory device is
A first terminal coupled to the first power pad;
A second terminal coupled to the second power pad;
A third terminal coupled to the third power pad and different from the first terminal;
A dynamic semiconductor memory device having a fourth terminal coupled to the fourth power supply pad and different from the second terminal.
請求項1において、
上記内部回路は、
複数のワード線と
複数のデータ線と
上記複数のワード線及び上記複数のデータ線に結合された複数のダイナミック型メモリセルと、
上記複数のデータ線に夫々結合された複数のセンスアンプと、
上記複数のセンスアンプの出力に結合されたデータ出力回路とを有し、
上記データ出力回路は、上記クロック発生回路から発生された上記クロック信号の立ち上がりおよび立ち下がりの両方に同期して、上記ダイナミック型メモリセルから読み出された信号を上記ダイナミック型半導体記憶装置の外部へ出力することを特徴とするダイナミック型半導体記憶装置。
In claim 1,
The internal circuit is
A plurality of word lines, a plurality of data lines, a plurality of dynamic memory cells coupled to the plurality of word lines and the plurality of data lines;
A plurality of sense amplifiers respectively coupled to the plurality of data lines;
A data output circuit coupled to the outputs of the plurality of sense amplifiers;
The data output circuit outputs a signal read from the dynamic memory cell to the outside of the dynamic semiconductor memory device in synchronization with both rising and falling of the clock signal generated from the clock generating circuit. A dynamic semiconductor memory device characterized in that the output is output.
請求項2において、
上記内部回路は、さらに、
上記データ出力回路からのデータ出力に同期して、データストローブ信号を発生するためのストローブ信号出力回路を有し、
上記ストローブ信号出力回路は、上記クロック発生回路から発生された上記クロック信号に応答して動作することを特徴とするダイナミック型半導体記憶装置。
In claim 2,
The internal circuit further includes
A strobe signal output circuit for generating a data strobe signal in synchronization with the data output from the data output circuit;
The dynamic semiconductor memory device, wherein the strobe signal output circuit operates in response to the clock signal generated from the clock generation circuit.
請求項1において、
上記クロック発生回路は、
第1クロック信号を受け、上記第1クロック信号を所定の遅延時間遅延させた第2クロック信号を出力する遅延回路と、
上記第2クロック信号に基づいて形成された第3クロック信号と上記第1クロック信号とを位相比較し制御信号を出力する位相比較回路と、
上記制御信号に基づいて上記第1クロック信号の位相と上記第3クロック信号の位相が一致するように上記遅延回路を制御する制御回路とを有し、
上記内部回路は、上記第2クロック信号によってその動作を制御され、
上記遅延回路は、上記第1電源パッドおよび上記第2電源パッドに結合されることを特徴とするダイナミック型半導体記憶装置。
In claim 1,
The clock generator circuit
A delay circuit for receiving a first clock signal and outputting a second clock signal obtained by delaying the first clock signal by a predetermined delay time;
A phase comparison circuit that compares the phase of the third clock signal formed based on the second clock signal and the first clock signal and outputs a control signal;
A control circuit for controlling the delay circuit so that the phase of the first clock signal and the phase of the third clock signal coincide with each other based on the control signal;
The internal circuit is controlled in operation by the second clock signal,
The dynamic semiconductor memory device, wherein the delay circuit is coupled to the first power supply pad and the second power supply pad.
請求項4において、
上記第1および第3電源電位はほぼ等しい電位とされ、上記第2よび第4電源電位はほぼ等しい電位とされることを特徴とするダイナミック型半導体記憶装置。
In claim 4,
2. The dynamic semiconductor memory device according to claim 1, wherein the first and third power supply potentials are substantially equal, and the second and fourth power supply potentials are substantially equal.
遅延回路を含むDLLを用いたクロック発生回路と、上記クロック発生回路から発生されたクロック信号によって動作を制御される内部回路とを有する半導体チップを備えるダブル・データ・レート・シンクロナス・ダイナミック型ランダム・アクセス・メモリであって、
上記内部回路は、
複数のワード線と
複数のデータ線と
上記複数のワード線及び上記複数のデータ線に結合された複数のダイナミック型メモリセルと、
上記複数のデータ線に夫々結合された複数のセンスアンプと、
上記複数のセンスアンプの出力に結合された、上記クロック発生回路から発生された上記クロック信号の立ち上がりおよび立ち下がりの両方に同期して、上記ダイナミック型メモリセルから読み出された信号を上記シンクロナス・ダイナミック型ランダム・アクセス・メモリの外部へ出力するデータ出力回路と、
上記クロック発生回路から発生された上記クロック信号に応答して動作し、上記データ出力回路からのデータ出力に同期して、データストローブ信号を発生するためのDQS出力回路とを具備し、
上記半導体チップは、
上記遅延回路へ電源電圧を供給する為の第1パッドと、
上記遅延回路へ接地電圧を供給する為の第2パッドと、
上記データ出力回路へ電源電圧を供給する為の上記第1パッドとは異なる第3パッドと、
上記データ出力回路へ接地電圧を供給する為の前記第2パッドとは異なる第4パッドとを有し、
上記ダブル・データ・レート・シンクロナス・ダイナミック型ランダム・アクセス・メモリは、
上記第1パッドへ結合される第1端子と、
上記第2パッドへ結合される第2端子と、
上記第3パッドへ結合され、上記第1端子と異なる第3端子と、
上記第4パッドへ結合され、上記第2端子と異なる第4端子とを有することを特徴とするダブル・データ・レート・シンクロナス・ダイナミック型ランダム・アクセス・メモリ。
Double data rate synchronous dynamic random comprising a semiconductor chip having a clock generation circuit using a DLL including a delay circuit and an internal circuit whose operation is controlled by a clock signal generated from the clock generation circuit Access memory,
The internal circuit is
A plurality of word lines, a plurality of data lines, a plurality of dynamic memory cells coupled to the plurality of word lines and the plurality of data lines;
A plurality of sense amplifiers respectively coupled to the plurality of data lines;
The signal read from the dynamic memory cell is synchronized with both the rising edge and the falling edge of the clock signal generated from the clock generation circuit coupled to the outputs of the plurality of sense amplifiers. A data output circuit that outputs to the outside of the dynamic random access memory;
A DQS output circuit that operates in response to the clock signal generated from the clock generation circuit and generates a data strobe signal in synchronization with the data output from the data output circuit;
The semiconductor chip is
A first pad for supplying a power supply voltage to the delay circuit;
A second pad for supplying a ground voltage to the delay circuit;
A third pad different from the first pad for supplying a power supply voltage to the data output circuit;
A fourth pad different from the second pad for supplying a ground voltage to the data output circuit;
The double data rate synchronous dynamic random access memory is
A first terminal coupled to the first pad;
A second terminal coupled to the second pad;
A third terminal coupled to the third pad and different from the first terminal;
A double data rate synchronous dynamic random access memory coupled to the fourth pad and having a fourth terminal different from the second terminal.
請求項6において、
上記クロック発生回路は、
第1クロック信号を受け、上記第1クロック信号を所定の遅延時間遅延させた第2クロック信号を出力する上記遅延回路と、
上記第2クロック信号に基づいて形成された第3クロック信号と上記第1クロック信号とを位相比較し制御信号を出力する位相比較回路と、
上記制御信号に基づいて上記第1クロック信号の位相と上記第3クロック信号の位相が一致するように上記遅延回路を制御する制御回路とを有し、
上記内部回路は、上記クロック信号として上記第2クロック信号によってその動作を制御され、
上記遅延回路は、上記第1パッドおよび上記第2パッドに結合されることを特徴とするダブル・データ・レート・シンクロナス・ダイナミック型ランダム・アクセス・メモリ。
In claim 6,
The clock generator circuit
The delay circuit receiving a first clock signal and outputting a second clock signal obtained by delaying the first clock signal by a predetermined delay time;
A phase comparison circuit that compares the phase of the third clock signal formed based on the second clock signal and the first clock signal and outputs a control signal;
A control circuit for controlling the delay circuit so that the phase of the first clock signal and the phase of the third clock signal coincide with each other based on the control signal;
The internal circuit is controlled in operation by the second clock signal as the clock signal,
The double data rate synchronous dynamic random access memory, wherein the delay circuit is coupled to the first pad and the second pad.
クロック発生回路と上記クロック発生回路から発生されたクロック信号によって動作を制御される内部回路とを具備する半導体チップを備えるダブル・データ・レート・シンクロナス・ダイナミック型ランダム・アクセス・メモリであって、
上記内部回路は、
複数のワード線と
複数のデータ線と
上記複数のワード線及び上記複数のデータ線に結合された複数のダイナミック型メモリセルと、
上記複数のデータ線に夫々結合された複数のセンスアンプと、
上記複数のセンスアンプの出力に結合され、上記クロック発生回路から発生された上記クロック信号の立ち上がりおよび立ち下がりの両方に同期して、上記ダイナミック型メモリセルから読み出された信号を上記シンクロナス・ダイナミック型ランダム・アクセス・メモリの外部へ出力するデータ出力回路と、
上記クロック発生回路から発生された上記クロック信号に応答して動作し、上記データ出力回路からのデータ出力に同期して、データストローブ信号を発生するためのDQS出力回路とを具備し、
上記クロック発生回路は、
第1クロック信号を受け、上記第1クロック信号を所定の遅延時間遅延させた上記クロック信号とされる第2クロック信号を出力する遅延回路と、
上記第2クロック信号に基づいて形成された第3クロック信号と上記第1クロック信号とを位相比較し制御信号を出力する位相比較回路と、
上記制御信号に基づいて上記第1クロック信号の位相と上記第3クロック信号の位相が一致するように上記遅延回路を制御する制御回路とを含み、
上記半導体チップは、
上記遅延回路へ第1電源電位を供給する為の第1電源パッドと、
上記遅延回路へ上記第1電源電位と異なる第2電源電位を供給する為の第2電源パッドと、
上記データ出力回路へ第3電源電位と供給する為の第3電源パッドと、
上記データ出力回路へ上記第3電源電位と異なる第4電源電位を供給するための第4電源パッドとを有し、
上記ダブル・データ・レート・シンクロナス・ダイナミック型ランダム・アクセス・メモリは、
上記第1電源パッドへ結合される第1端子と、
上記第2電源パッドへ結合される第2端子と、
上記第3電源パッドへ結合され、上記第1端子と異なる第3端子と、
上記第4電源パッドへ結合され、上記第2端子と異なる第4端子とを有し、
上記遅延回路への第1電源供給経路は、上記第1端子、上記第1電源パッド、上記第2電源パッドおよび上記第2端子とされ、
上記内部回路への第2電源供給経路は、上記第1電源供給経路と異なる上記第3端子、上記第3電源パッド、上記第4電源パッドおよび上記第4端子とされることを特徴とする記載のダブル・データ・レート・シンクロナス・ダイナミック型ランダム・アクセス・メモリ。
A double data rate synchronous dynamic random access memory comprising a semiconductor chip comprising a clock generation circuit and an internal circuit whose operation is controlled by a clock signal generated from the clock generation circuit,
The internal circuit is
A plurality of word lines, a plurality of data lines, a plurality of dynamic memory cells coupled to the plurality of word lines and the plurality of data lines;
A plurality of sense amplifiers respectively coupled to the plurality of data lines;
The signal read from the dynamic memory cell is coupled to the outputs of the plurality of sense amplifiers and synchronized with both rising and falling edges of the clock signal generated from the clock generation circuit. A data output circuit for outputting to the outside of the dynamic random access memory;
A DQS output circuit that operates in response to the clock signal generated from the clock generation circuit and generates a data strobe signal in synchronization with the data output from the data output circuit;
The clock generator circuit
A delay circuit for receiving a first clock signal and outputting a second clock signal which is the clock signal obtained by delaying the first clock signal by a predetermined delay time;
A phase comparison circuit that compares the phase of the third clock signal formed based on the second clock signal and the first clock signal and outputs a control signal;
A control circuit that controls the delay circuit based on the control signal so that the phase of the first clock signal and the phase of the third clock signal coincide with each other;
The semiconductor chip is
A first power supply pad for supplying a first power supply potential to the delay circuit;
A second power supply pad for supplying a second power supply potential different from the first power supply potential to the delay circuit;
A third power supply pad for supplying a third power supply potential to the data output circuit;
A fourth power supply pad for supplying a fourth power supply potential different from the third power supply potential to the data output circuit;
The double data rate synchronous dynamic random access memory is
A first terminal coupled to the first power pad;
A second terminal coupled to the second power pad;
A third terminal coupled to the third power pad and different from the first terminal;
A fourth terminal coupled to the fourth power pad and different from the second terminal;
The first power supply path to the delay circuit is the first terminal, the first power pad, the second power pad, and the second terminal.
The second power supply path to the internal circuit is the third terminal, the third power pad, the fourth power pad, and the fourth terminal different from the first power supply path. Double data rate synchronous dynamic random access memory.
請求項8において、
上記第1端子と上記第1電源パッドとの接続は、第1ワイヤを介して接続され、
上記第2端子と上記第2電源パッドとの接続は、第2ワイヤを介して接続され、
上記第3端子と上記第3電源パッドとの接続は、第3ワイヤを介して接続され、
上記第4端子と上記第4電源パッドとの接続は、第4ワイヤを介して接続されることを特徴とするダブル・データ・レート・シンクロナス・ダイナミック型ランダム・アクセス・メモリ。
In claim 8,
The connection between the first terminal and the first power supply pad is connected via a first wire,
The connection between the second terminal and the second power supply pad is connected via a second wire,
The connection between the third terminal and the third power supply pad is connected via a third wire,
The double data rate synchronous dynamic random access memory is characterized in that the fourth terminal and the fourth power supply pad are connected via a fourth wire.
クロック発生回路から発生されたクロック信号によって動作を制御される内部回路とを具備する半導体チップを備えるダブル・データ・レート・シンクロナス・ダイナミック型ランダム・アクセス・メモリであって、
上記内部回路は、
複数のワード線と
複数のデータ線と
上記複数のワード線及び上記複数のデータ線に結合された複数のダイナミック型メモリセルと、
上記複数のデータ線に夫々結合された複数のセンスアンプと、
上記複数のセンスアンプの出力に結合され、上記クロック発生回路から発生された上記クロック信号の立ち上がりおよび立ち下がりの両方に同期して、上記ダイナミック型メモリセルから読み出された信号を増幅して上記上記シンクロナス・ダイナミック型ランダム・アクセス・メモリの外部へ出力するデータ出力回路と、
上記ダイナミック型メモリセルに書き込むべきデータを上記シンクロナス・ダイナミック型ランダム・アクセス・メモリの外部から受けるデータ入力回路と、
上記クロック発生回路から発生された上記クロック信号に応答して動作し、上記データ出力回路からのデータ出力に同期して、データストローブ信号を発生するためのDQS出力回路とを具備し、
上記クロック回路は、
第1クロック信号を受け、上記第1クロック信号を所定の遅延時間遅延させた上記クロック信号とされる第2クロック信号を出力する上記遅延回路と、
上記第2クロック信号に基づいて形成された第3クロック信号と上記第1クロック信号とを位相比較し制御信号を出力する位相比較回路と、
上記制御信号に基づいて上記第1クロック信号の位相と上記第3クロック信号の位相が一致するように上記遅延回路を制御する制御回路とを含み、
上記半導体チップは、
上記遅延回路へ第1電源電位を供給する為の第1電源パッドと、
上記遅延回路へ上記第1電源電位と異なる第2電源電位を供給する為の第2電源パッドと、
上記データ出力回路へ第3電源電位を供給する為の第3電源パッドと、
上記データ出力回路へ上記第3電源電位と異なる第4電源電位を供給するための第4電源パッドとを有し、
上記ダブル・データ・レート・シンクロナス・ダイナミック型ランダム・アクセス・メモリは、
上記第1電源パッドへ結合される第1端子と、
上記第2電源パッドへ結合される第2端子と、
上記第3電源パッドへ結合され、上記第1端子と異なる第3端子と、
上記第4電源パッドへ結合され、上記第2端子と異なる第4端子とを有することを特徴とするダブル・データ・レート・シンクロナス・ダイナミック型ランダム・アクセス・メモリ。
A double data rate synchronous dynamic random access memory comprising a semiconductor chip comprising an internal circuit whose operation is controlled by a clock signal generated from a clock generation circuit;
The internal circuit is
A plurality of word lines, a plurality of data lines, a plurality of dynamic memory cells coupled to the plurality of word lines and the plurality of data lines;
A plurality of sense amplifiers respectively coupled to the plurality of data lines;
Coupled to the outputs of the plurality of sense amplifiers, in synchronization with both rising and falling edges of the clock signal generated from the clock generation circuit, amplifies the signal read from the dynamic memory cell and A data output circuit for outputting to the outside of the synchronous dynamic random access memory;
A data input circuit for receiving data to be written to the dynamic memory cell from the outside of the synchronous dynamic random access memory;
A DQS output circuit that operates in response to the clock signal generated from the clock generation circuit and generates a data strobe signal in synchronization with the data output from the data output circuit;
The clock circuit
The delay circuit for receiving a first clock signal and outputting a second clock signal which is the clock signal obtained by delaying the first clock signal by a predetermined delay time;
A phase comparison circuit that compares the phase of the third clock signal formed based on the second clock signal and the first clock signal and outputs a control signal;
A control circuit that controls the delay circuit based on the control signal so that the phase of the first clock signal and the phase of the third clock signal coincide with each other;
The semiconductor chip is
A first power supply pad for supplying a first power supply potential to the delay circuit;
A second power supply pad for supplying a second power supply potential different from the first power supply potential to the delay circuit;
A third power supply pad for supplying a third power supply potential to the data output circuit;
A fourth power supply pad for supplying a fourth power supply potential different from the third power supply potential to the data output circuit;
The double data rate synchronous dynamic random access memory is
A first terminal coupled to the first power pad;
A second terminal coupled to the second power pad;
A third terminal coupled to the third power pad and different from the first terminal;
A double data rate synchronous dynamic random access memory coupled to the fourth power pad and having a fourth terminal different from the second terminal.
請求項10において、
上記第1端子と上記第1電源パッドとの接続は、第1ワイヤを介して接続され、
上記第2端子と上記第2電源パッドとの接続は、第2ワイヤを介して接続され、
上記第3端子と上記第3電源パッドとの接続は、第3ワイヤを介して接続され、
上記第4端子と上記第4電源パッドとの接続は、第4ワイヤを介して接続されることを特徴とするダブル・データ・レート・シンクロナス・ダイナミック型ランダム・アクセス・メモリ。
In claim 10,
The connection between the first terminal and the first power supply pad is connected via a first wire,
The connection between the second terminal and the second power supply pad is connected via a second wire,
The connection between the third terminal and the third power supply pad is connected via a third wire,
The double data rate synchronous dynamic random access memory is characterized in that the fourth terminal and the fourth power supply pad are connected via a fourth wire.
請求項11において、
上記遅延回路への第1電源供給経路は、上記第1端子、上記第1ワイヤ、上記第1電源パッド、上記第2電源パッド、上記第2ワイヤおよび上記第2端子とされ、
上記内部回路への第2電源供給経路は、上記第1電源供給経路と異なる上記第3端子、上記第3ワイヤ、上記第3電源パッド、上記第4電源パッド、上記第4ワイヤおよび上記第4端子とされることを特徴とするダブル・データ・レート・シンクロナス・ダイナミック型ランダム・アクセス・メモリ。
In claim 11,
The first power supply path to the delay circuit is the first terminal, the first wire, the first power pad, the second power pad, the second wire, and the second terminal.
The second power supply path to the internal circuit is different from the first power supply path in the third terminal, the third wire, the third power pad, the fourth power pad, the fourth wire, and the fourth wire. A double data rate synchronous dynamic random access memory characterized by being a terminal.
半導体チップを備えるダブル・データ・レート・シンクロナス・ダイナミック型ランダム・アクセス・メモリであって、
上記半導体チップは、
第1クロック信号を受け、上記第1クロック信号を所定の遅延時間遅延させた第2クロック信号を出力する遅延回路と、上記第2クロック信号に基づいて形成された第3クロック信号と上記第1クロック信号とを位相比較し制御信号を出力する位相比較回路と、上記制御信号に基づいて上記第1クロック信号の位相と上記第3クロック信号の位相が一致するように上記遅延回路を制御する制御回路とを含むクロック発生回路と、
ダイナミック型メモリセルと、上記ダイナミック型メモリセルに結合されたワード線と、上記ダイナミック型メモリセルに結合されたデータ線とを含むメモリアレイと、
上記データ線に結合されたセンスアンプと、
上記センスアンプの出力に結合され、上記クロック発生回路から発生された上記第2クロック信号の立ち上がりおよび立ち下がりの両方に同期して、上記ダイナミック型メモリセルから読み出された信号を増幅して上記上記ダブル・データ・レート・シンクロナス・ダイナミック型ランダム・アクセス・メモリの外部へ出力するデータ出力回路と、
上記ダイナミック型メモリセルに書き込むべきデータを上記ダブル・データ・レート・シンクロナス・ダイナミック型ランダム・アクセス・メモリの外部から受けるデータ入力回路と、
上記クロック発生回路から発生された上記第2クロック信号に応答して動作し、上記データ出力回路からのデータ出力に同期して、データストローブ信号を発生するためのDQS出力回路と、
上記遅延回路へ第1電源電位を供給する為の第1パッドと、
上記遅延回路へ上記第1電源電位と異なる第2電源電位を供給する為の第2パッドと、
上記データ出力回路へ第3電源電位を供給する為の第3パッドと、
上記データ出力回路へ上記第3電源電位と異なる第4電源電位を供給するための第4パッドとを有し、
上記ダブル・データ・レート・シンクロナス・ダイナミック型ランダム・アクセス・メモリは、
上記第1パッドへ結合される第1端子と、
上記第2パッドへ結合される第2端子と、
上記第3パッドへ結合され、上記第1端子と異なる第3端子と、
上記第4パッドへ結合され、上記第2端子と異なる第4端子とを有することを特徴とする記載のダブル・データ・レート・シンクロナス・ダイナミック型ランダム・アクセス・メモリ。
A double data rate synchronous dynamic random access memory comprising a semiconductor chip,
The semiconductor chip is
A delay circuit that receives the first clock signal and outputs a second clock signal obtained by delaying the first clock signal by a predetermined delay time; a third clock signal formed based on the second clock signal; and the first clock signal A phase comparison circuit that compares the phase of the clock signal and outputs a control signal; and a control that controls the delay circuit so that the phase of the first clock signal and the phase of the third clock signal coincide with each other based on the control signal A clock generation circuit including a circuit;
A memory array including a dynamic memory cell, a word line coupled to the dynamic memory cell, and a data line coupled to the dynamic memory cell;
A sense amplifier coupled to the data line;
The signal read from the dynamic memory cell is amplified by being coupled to the output of the sense amplifier and in synchronization with both rising and falling edges of the second clock signal generated from the clock generation circuit. A data output circuit for outputting to the outside of the double data rate synchronous dynamic random access memory;
A data input circuit for receiving data to be written to the dynamic memory cell from outside the double data rate synchronous dynamic random access memory;
A DQS output circuit that operates in response to the second clock signal generated from the clock generation circuit and generates a data strobe signal in synchronization with a data output from the data output circuit;
A first pad for supplying a first power supply potential to the delay circuit;
A second pad for supplying a second power supply potential different from the first power supply potential to the delay circuit;
A third pad for supplying a third power supply potential to the data output circuit;
A fourth pad for supplying a fourth power supply potential different from the third power supply potential to the data output circuit;
The double data rate synchronous dynamic random access memory is
A first terminal coupled to the first pad;
A second terminal coupled to the second pad;
A third terminal coupled to the third pad and different from the first terminal;
The double data rate synchronous dynamic random access memory according to claim 1, wherein the double data rate synchronous dynamic random access memory is coupled to the fourth pad and has a fourth terminal different from the second terminal.
請求項13において、
上記第1パッド、第2パッド、第3パッドおよび第4パッドのパッド列は、上記半導体チップの一方向に沿った中央部分に配置され、
上記メモリアレイは、上記パッド列と上記半導体チップの1方向に対応する1辺との間、および、上記パッド列と上記半導体チップの1方向に対応する他の1辺との間に配置され、
上記データ入力回路、上記データ出力回路、上記DQS出力回路は、上記パッド列と上記半導体チップの上記1辺との間に配置されることを特徴とするダブル・データ・レート・シンクロナス・ダイナミック型ランダム・アクセス・メモリ。
In claim 13,
The pad rows of the first pad, the second pad, the third pad, and the fourth pad are disposed in a central portion along one direction of the semiconductor chip,
The memory array is disposed between the pad row and one side corresponding to one direction of the semiconductor chip, and between the pad row and another side corresponding to one direction of the semiconductor chip,
The data input circuit, the data output circuit, and the DQS output circuit are disposed between the pad row and the one side of the semiconductor chip, and are a double data rate synchronous dynamic type Random access memory.
請求項14において、
上記第1端子と上記第1パッドとの接続は、第1ワイヤを介して接続され、
上記第2端子と上記第2パッドとの接続は、第2ワイヤを介して接続され、
上記第3端子と上記第3パッドとの接続は、第3ワイヤを介して接続され、
上記第4端子と上記第4パッドとの接続は、第4ワイヤを介して接続されることを特徴とするダブル・データ・レート・シンクロナス・ダイナミック型ランダム・アクセス・メモリ。
In claim 14,
The connection between the first terminal and the first pad is connected via a first wire,
The connection between the second terminal and the second pad is connected via a second wire,
The connection between the third terminal and the third pad is connected via a third wire,
The double data rate synchronous dynamic random access memory is characterized in that the fourth terminal and the fourth pad are connected via a fourth wire.
半導体記憶回路装置であって、
第1クロック信号を受け、上記第1クロック信号を所定の遅延時間遅延させた第2クロック信号を出力する遅延回路と、上記第2クロック信号に基づいて形成された第3クロック信号と上記第1クロック信号とを位相比較し制御信号を出力する位相比較回路と、上記制御信号に基づいて上記第1クロック信号の位相と上記第3クロック信号の位相が一致するように上記遅延回路を制御する制御回路とを含むクロック発生回路と、
上記第2クロック信号に応答し、複数のワード線と、複数対の相補ビット線対と、上記複数のワード線及び複数の相補ビット線対に接続される記憶情報の保持動作が必要な複数のメモリセルと、上記複数の相補ビット線対の夫々に接続され上記複数の相補ビット線対に現れる信号を増幅するセンスアンプとを含む内部回路と、
上記半導体記憶回路装置の外部から第1電位とされる第1電源電位を供給される第1リードと、
上記第1リードに供給された上記第1電源電位を受ける第1供給部と、
上記半導体記憶回路装置の外部から第1電位とされる第2電源電位を供給され、かつ上記第1リードとは異なる第2リードと、
上記第2リードに供給された上記第2電源電位を受ける第2供給部とを有し、
上記内部回路は、上記第1供給部から供給される上記第1電位を受け、
上記遅延回路は、上記第2供給部から供給される上記第1電位を受けるものであることを特徴とする半導体記憶回路装置。
A semiconductor memory circuit device,
A delay circuit that receives the first clock signal and outputs a second clock signal obtained by delaying the first clock signal by a predetermined delay time; a third clock signal formed based on the second clock signal; and the first clock signal A phase comparison circuit that compares the phase of the clock signal and outputs a control signal; and a control that controls the delay circuit so that the phase of the first clock signal and the phase of the third clock signal coincide with each other based on the control signal A clock generation circuit including a circuit;
In response to the second clock signal, a plurality of word lines, a plurality of complementary bit line pairs, and a plurality of storage information holding operations connected to the plurality of word lines and the plurality of complementary bit line pairs are required. An internal circuit including a memory cell and a sense amplifier connected to each of the plurality of complementary bit line pairs and amplifying a signal appearing in the plurality of complementary bit line pairs;
A first lead supplied with a first power supply potential which is a first potential from the outside of the semiconductor memory circuit device;
A first supply unit for receiving the first power supply potential supplied to the first lead;
A second lead which is supplied with a second power supply potential, which is a first potential, from the outside of the semiconductor memory circuit device and is different from the first lead;
A second supply unit that receives the second power supply potential supplied to the second lead;
The internal circuit receives the first potential supplied from the first supply unit,
The semiconductor memory circuit device, wherein the delay circuit receives the first potential supplied from the second supply unit.
請求項16において、
上記半導体記憶回路装置は更に
上記半導体記憶回路装置の外部から第2電位とされる第3電源電位を供給される第3リードと、
上記第3リードに供給された上記第2電源電位を受ける第3供給部と、
上記半導体記憶回路装置の外部から第2電位とされる第4電源電位を供給され、かつ上記第3リードとは異なる第4リードと、
上記第4リードに供給された上記第2電源電位を受ける第4供給部とを有し、
上記内部回路は、上記第3供給部から供給される上記第2電位を受け、
上記遅延回路は、上記第4供給部から供給される上記第2電位を受けるものであることを特徴とする半導体記憶回路装置。
In claim 16,
The semiconductor memory circuit device further includes a third lead supplied with a third power supply potential that is a second potential from the outside of the semiconductor memory circuit device;
A third supply unit for receiving the second power supply potential supplied to the third lead;
A fourth lead supplied from the outside of the semiconductor memory circuit device to a fourth power supply potential, which is a second potential, and different from the third lead;
A fourth supply unit for receiving the second power supply potential supplied to the fourth lead,
The internal circuit receives the second potential supplied from the third supply unit,
The semiconductor memory circuit device, wherein the delay circuit receives the second potential supplied from the fourth supply unit.
請求項17において、
上記遅延回路を構成する素子形成領域は、上記内部回路、上記位相比較回路及び上記制御回路とを構成する素子形成領域とは分離されてなること特徴とする半導体記憶回路装置。
In claim 17,
2. A semiconductor memory circuit device according to claim 1, wherein an element formation region constituting the delay circuit is separated from an element formation region constituting the internal circuit, the phase comparison circuit, and the control circuit.
請求項17において、
上記クロック発生回路は入力信号を受ける入力回路及び出力信号を送出する出力回路を備え、
上記入力回路及び出力回路は、上記第2供給部より上記第1電位が供給され、上記第4供給部より上記第2電位が供給されるものであることを特徴とする半導体記憶回路装置。
In claim 17,
The clock generation circuit includes an input circuit that receives an input signal and an output circuit that sends an output signal.
The semiconductor memory circuit device, wherein the input circuit and the output circuit are supplied with the first potential from the second supply unit and supplied with the second potential from the fourth supply unit.
半導体記憶回路装置であって、
第1クロック信号を受け、上記第1クロック信号を所定の遅延時間遅延させた第2クロック信号を出力する遅延回路と、上記第2クロック信号に基づいて形成された第3クロック信号と上記第1クロック信号とを位相比較し制御信号を出力する位相比較回路と、上記制御信号に基づいて上記第1クロック信号の位相と上記第3クロック信号の位相が一致するように上記遅延回路を制御する制御回路とを含むクロック発生回路と、
上記第2クロック信号に応答し、複数からなるダイナミック型メモリセルが接続されてなる複数のワード線及び複数の対の相補ビット線対と、上記相補ビット線対の信号をそれぞれ増幅するセンスアンプとを含む内部回路と、
上記半導体記憶回路装置の外部と電気的に接続可能な第1端子を含み、上記半導体記憶回路装置の外部から第1電位とされる第1電源電位を供給される第1供給部と、
上記半導体記憶回路装置の外部と電気的に接続可能かつ上記第1端子とは異なるな第2端子を含み、上記半導体記憶回路装置の外部から第1電位とされる第2電源電位を供給される第2供給部とを有し、
上記内部回路は、上記第1供給部から供給される上記第1電位を受け、
上記遅延回路は、上記第2供給部から供給される上記第1電位を受けるものであることを特徴とする半導体記憶回路装置。
A semiconductor memory circuit device,
A delay circuit that receives the first clock signal and outputs a second clock signal obtained by delaying the first clock signal by a predetermined delay time; a third clock signal formed based on the second clock signal; and the first clock signal A phase comparison circuit that compares the phase of the clock signal and outputs a control signal; and a control that controls the delay circuit so that the phase of the first clock signal and the phase of the third clock signal coincide with each other based on the control signal A clock generation circuit including a circuit;
A plurality of word lines and a plurality of pairs of complementary bit lines connected to a plurality of dynamic memory cells in response to the second clock signal; and a sense amplifier for amplifying the signals of the pair of complementary bit lines, respectively. Including an internal circuit,
A first supply unit including a first terminal electrically connectable to the outside of the semiconductor memory circuit device, to which a first power supply potential that is a first potential is supplied from the outside of the semiconductor memory circuit device;
A second power supply potential that is electrically connectable to the outside of the semiconductor memory circuit device and includes a second terminal that is different from the first terminal and that is the first potential is supplied from the outside of the semiconductor memory circuit device. A second supply unit,
The internal circuit receives the first potential supplied from the first supply unit,
The semiconductor memory circuit device, wherein the delay circuit receives the first potential supplied from the second supply unit.
請求項20において、
上記半導体記憶回路装置は更に
上記半導体記憶回路装置の外部と電気的に接続可能な第3端子を含み、上記半導体記憶回路装置の外部から第2電位とされる第3電源電位を供給される第3供給部と、
上記半導体記憶回路装置の外部と電気的に接続可能かつ上記第3端子とは異なるな第4端子を含み、上記半導体記憶回路装置の外部から第2電位とされる第4電源電位を供給される第4供給部とを有し、
上記内部回路は、上記第3供給部から供給される上記第2電位を受け、
上記遅延回路は、上記第4供給部から供給される上記第2電位を受けるものであることを特徴とする半導体記憶回路装置。
In claim 20,
The semiconductor memory circuit device further includes a third terminal that can be electrically connected to the outside of the semiconductor memory circuit device, and is supplied with a third power supply potential that is a second potential from the outside of the semiconductor memory circuit device. 3 supply units;
A fourth power supply potential that is electrically connectable to the outside of the semiconductor memory circuit device and includes a fourth terminal that is different from the third terminal and that is the second potential is supplied from the outside of the semiconductor memory circuit device. A fourth supply unit,
The internal circuit receives the second potential supplied from the third supply unit,
The semiconductor memory circuit device, wherein the delay circuit receives the second potential supplied from the fourth supply unit.
請求項21において、
上記遅延回路を構成する素子形成領域は、上記内部回路、上記位相比較回路及び上記制御回路とを構成する素子形成領域とは分離されてなること特徴とする半導体記憶回路装置。
In claim 21,
2. A semiconductor memory circuit device according to claim 1, wherein an element formation region constituting the delay circuit is separated from an element formation region constituting the internal circuit, the phase comparison circuit, and the control circuit.
請求項21において、
上記クロック発生回路は入力信号を受ける入力回路及び出力信号を送出する出力回路を備え、
上記入力回路及び出力回路は、上記第2供給部より上記第1電位が供給され、上記第4供給部より上記第2電位が供給されるものであることを特徴とする半導体記憶回路装置。
In claim 21,
The clock generation circuit includes an input circuit that receives an input signal and an output circuit that sends an output signal.
The semiconductor memory circuit device, wherein the input circuit and the output circuit are supplied with the first potential from the second supply unit and supplied with the second potential from the fourth supply unit.
半導体集積回路装置であって、
第1クロック信号を受け、上記第1クロック信号を所定の遅延時間遅延させた第2クロック信号を出力する遅延回路と、上記第2クロック信号に基づいて形成された第3クロック信号と上記第1クロック信号とを位相比較し制御信号を出力する位相比較回路と、上記制御信号に基づいて上記第1クロック信号の位相と上記第3クロック信号の位相が一致するように上記遅延回路を制御する制御回路とを含むクロック発生回路と、
上記第2クロック信号に応答する内部回路と、
上記半導体記憶回路装置の外部と電気的に接続可能な第1端子を含み、上記半導体記憶回路装置の外部から第1電位とされる第1電源電位を供給される第1供給部と、
上記半導体記憶回路装置の外部と電気的に接続可能かつ上記第1端子とは異なるな第2端子を含み、上記半導体記憶回路装置の外部から第1電位とされる第2電源電位を供給される第2供給部とを有し、
上記内部回路は、上記第1供給部から供給される上記第1電位を受け、
上記遅延回路は、上記第2供給部から供給される上記第1電位を受けるものであることを特徴とする半導体集積回路装置。
A semiconductor integrated circuit device,
A delay circuit that receives the first clock signal and outputs a second clock signal obtained by delaying the first clock signal by a predetermined delay time; a third clock signal formed based on the second clock signal; and the first clock signal A phase comparison circuit that compares the phase of the clock signal and outputs a control signal; and a control that controls the delay circuit so that the phase of the first clock signal and the phase of the third clock signal coincide with each other based on the control signal A clock generation circuit including a circuit;
An internal circuit responsive to the second clock signal;
A first supply unit including a first terminal electrically connectable to the outside of the semiconductor memory circuit device, to which a first power supply potential that is a first potential is supplied from the outside of the semiconductor memory circuit device;
A second power supply potential that is electrically connectable to the outside of the semiconductor memory circuit device and includes a second terminal that is different from the first terminal and that is the first potential is supplied from the outside of the semiconductor memory circuit device. A second supply unit,
The internal circuit receives the first potential supplied from the first supply unit,
The semiconductor integrated circuit device, wherein the delay circuit receives the first potential supplied from the second supply unit.
請求項24において、
上記内部回路は、複数のワード線と、複数の相補ビット線対と、上記複数のワード線と上記複数の相補ビット線対に接続される複数のメモリセルと、上記複数の相補ビット線対に接続され上記相補ビット線対の信号を増幅するセンスアンプとを含む事を特徴とする半導体集積回路装置。
In claim 24,
The internal circuit includes a plurality of word lines, a plurality of complementary bit line pairs, a plurality of memory cells connected to the plurality of word lines and the plurality of complementary bit line pairs, and the plurality of complementary bit line pairs. A semiconductor integrated circuit device comprising: a sense amplifier which is connected and amplifies a signal of the complementary bit line pair.
請求項25において、
上記半導体集積回路装置は更に
上記半導体集積回路装置の外部と電気的に接続可能な第3端子を含み、上記半導体記憶回路装置の外部から第2電位とされる第3電源電位を供給される第3供給部と、
上記半導体記憶回路装置の外部と電気的に接続可能かつ上記第3端子とは異なるな第4端子を含み、上記半導体記憶回路装置の外部から第2電位とされる第4電源電位を供給される第4供給部とを有し、
上記内部回路は、上記第3供給部から供給される上記第2電位を受け、
上記遅延回路は、上記第4供給部から供給される上記第2電位を受けるものであることを特徴とする半導体集積回路装置。
In claim 25,
The semiconductor integrated circuit device further includes a third terminal that can be electrically connected to the outside of the semiconductor integrated circuit device, and is supplied with a third power supply potential that is a second potential from the outside of the semiconductor memory circuit device. 3 supply units;
A fourth power supply potential that is electrically connectable to the outside of the semiconductor memory circuit device and includes a fourth terminal that is different from the third terminal and that is the second potential is supplied from the outside of the semiconductor memory circuit device. A fourth supply unit,
The internal circuit receives the second potential supplied from the third supply unit,
The semiconductor integrated circuit device, wherein the delay circuit receives the second potential supplied from the fourth supply unit.
請求項25において、
上記遅延回路を構成する素子形成領域は、上記内部回路、上記位相比較回路及び上記制御回路とを構成する素子形成領域とは分離されてなること特徴とする半導体集積回路装置。
In claim 25,
An element forming region constituting the delay circuit is separated from an element forming region constituting the internal circuit, the phase comparison circuit, and the control circuit.
請求項26において、
上記クロック発生回路は入力信号を受ける入力回路及び出力信号を送出する出力回路を備え、
上記入力回路及び出力回路は、上記第2供給部より上記第1電位が供給され、上記第4供給部より上記第2電位が供給されるものであることを特徴とする半導体記憶回路装置。
In claim 26,
The clock generation circuit includes an input circuit that receives an input signal and an output circuit that sends an output signal.
The semiconductor memory circuit device, wherein the input circuit and the output circuit are supplied with the first potential from the second supply unit and supplied with the second potential from the fourth supply unit.
半導体記憶回路装置であって、
第1クロック信号を受け、上記第1クロック信号を所定の遅延時間遅延させた第2クロック信号を出力する遅延回路と、上記第2クロック信号に基づいて形成された第3クロック信号と上記第1クロック信号とを位相比較し制御信号を出力する位相比較回路と、上記制御信号に基づいて上記第1クロック信号の位相と上記第3クロック信号の位相が一致するように上記遅延回路を制御する制御回路とを含むクロック発生回路と、
上記第2クロック信号に応答し、複数からなるダイナミック型メモリセルが接続されてなる複数のワード線及び複数の対の相補ビット線対と、上記相補ビット線対の信号をそれぞれ増幅するセンスアンプとを含む内部回路と、
第1電源電位を供給する第1供給部と、
上記第1電源電位と異なる第2電源電位を供給する第2供給部とからなる半導体チップと、
上記半導体記憶回路装置の外部と電気的に接続可能で、上記半導体記憶回路装置の外部から第1電位とされる上記第1電源電位を上記第1供給部に供給する第1端子と、
上記半導体記憶回路装置の外部と電気的に接続可能で、上記半導体記憶回路装置の外部から第1電位とされる上記第2電源電位を上記第2供給部に供給する上記第1端子は異なる第2端子とを有し、
上記内部回路は、上記第1供給部から供給される上記第1電源電位を受け、
上記遅延回路は、上記第2供給部から供給される上記第2電源電位を受けるものであることを特徴とする半導体記憶回路装置。
A semiconductor memory circuit device,
A delay circuit that receives the first clock signal and outputs a second clock signal obtained by delaying the first clock signal by a predetermined delay time; a third clock signal formed based on the second clock signal; and the first clock signal A phase comparison circuit that compares the phase of the clock signal and outputs a control signal; and a control that controls the delay circuit so that the phase of the first clock signal and the phase of the third clock signal coincide with each other based on the control signal A clock generation circuit including a circuit;
A plurality of word lines and a plurality of pairs of complementary bit lines connected to a plurality of dynamic memory cells in response to the second clock signal; and a sense amplifier for amplifying the signals of the pair of complementary bit lines, respectively. Including an internal circuit,
A first supply unit for supplying a first power supply potential;
A semiconductor chip comprising a second supply section for supplying a second power supply potential different from the first power supply potential;
A first terminal that is electrically connectable to the outside of the semiconductor memory circuit device and supplies the first power supply potential, which is a first potential from the outside of the semiconductor memory circuit device, to the first supply unit;
The first terminal that can be electrically connected to the outside of the semiconductor memory circuit device and supplies the second power supply potential, which is the first potential from the outside of the semiconductor memory circuit device, to the second supply unit is different. Two terminals,
The internal circuit receives the first power supply potential supplied from the first supply unit,
The semiconductor memory circuit device, wherein the delay circuit receives the second power supply potential supplied from the second supply unit.
請求項29において、
上記半導体チップは更に
第3電源電位を供給する第3供給部と、
上記第3電源電位と異なる第4電源電位を供給する第4供給部と、
上記半導体記憶回路装置の外部と電気的に接続可能で、上記半導体記憶回路装置の外部から第2電位とされる上記第3電源電位を上記第3供給部に供給する第3端子と、
上記半導体記憶回路装置の外部と電気的に接続可能で、上記半導体記憶回路装置の外部から第2電位とされる上記第4電源電位を上記第4供給部に供給する上記第3端子は異なる第4端子とを有し、
上記内部回路は、上記第3供給部から供給される上記第2電源電位を受け、
上記遅延回路は、上記第4供給部から供給される上記第2電源電位を受けるものであることを特徴とする半導体記憶回路装置。
In claim 29,
The semiconductor chip further includes a third supply unit for supplying a third power supply potential;
A fourth supply unit for supplying a fourth power supply potential different from the third power supply potential;
A third terminal that is electrically connectable to the outside of the semiconductor memory circuit device and supplies the third power supply potential, which is a second potential from the outside of the semiconductor memory circuit device, to the third supply unit;
The third terminal that is electrically connectable to the outside of the semiconductor memory circuit device and supplies the fourth power supply potential, which is the second potential from the outside of the semiconductor memory circuit device, to the fourth supply unit is different. 4 terminals,
The internal circuit receives the second power supply potential supplied from the third supply unit,
The semiconductor memory circuit device, wherein the delay circuit receives the second power supply potential supplied from the fourth supply unit.
請求項30において、
上記第1供給部と第1端子の間の電気的接続と、上記第2供給部と第2端子の間の電気的接続と、上記第3供給部と第3端子の間の電気的接続と、上記第4供給部と第4端子の間の電気的接続とは夫々ワイヤを介してなされることを特徴とする半導体記憶回路装置。
In claim 30,
An electrical connection between the first supply unit and the first terminal; an electrical connection between the second supply unit and the second terminal; and an electrical connection between the third supply unit and the third terminal. The semiconductor memory circuit device is characterized in that the electrical connection between the fourth supply section and the fourth terminal is made via a wire.
請求項30において、
上記遅延回路を構成する素子形成領域は、上記内部回路、上記位相比較回路及び上記制御回路とを構成する素子形成領域とは分離されてなること特徴とする半導体記憶回路装置。
In claim 30,
2. A semiconductor memory circuit device according to claim 1, wherein an element formation region constituting the delay circuit is separated from an element formation region constituting the internal circuit, the phase comparison circuit, and the control circuit.
請求項30において、
上記クロック発生回路は入力信号を受ける入力回路及び出力信号を送出する出力回路を備え、
上記入力回路及び出力回路は、上記第2供給部より上記第1電位が供給され、上記第4供給部より上記第2電位が供給されるものであることを特徴とする半導体記憶回路装置。
In claim 30,
The clock generation circuit includes an input circuit that receives an input signal and an output circuit that sends an output signal.
The semiconductor memory circuit device, wherein the input circuit and the output circuit are supplied with the first potential from the second supply unit and supplied with the second potential from the fourth supply unit.
半導体記憶回路装置であって、
第1クロック信号を受け、上記第1クロック信号を所定の遅延時間遅延させた第2クロック信号を出力する遅延回路と、上記第2クロック信号に基づいて形成された第3クロック信号と上記第1クロック信号とを位相比較し制御信号を出力する位相比較回路と、上記制御信号に基づいて上記第1クロック信号の位相と上記第3クロック信号の位相が一致するように上記遅延回路を制御する制御回路とを含むクロック発生回路と、
上記第2クロック信号に応答し、複数からなるダイナミック型メモリセルが接続されてなる複数のワード線及び複数の対の相補ビット線対と、上記相補ビット線対の信号をそれぞれ増幅するセンスアンプとを含む内部回路と、
第1電源電位を供給する第1供給部と、
上記第1電源電位と異なる第2電源電位を供給する第2供給部と、
第3電源電位を供給する第3供給部と、
上記第3電源電位と異なる第4電源電位を供給する第4供給部とからなる半導体チップと、
上記半導体記憶回路装置の外部と電気的に接続可能で、上記半導体記憶回路装置の外部から第1電位とされる上記第1電源電位を上記第1供給部に供給する第1端子と、
上記半導体記憶回路装置の外部と電気的に接続可能で、上記半導体記憶回路装置の外部から第1電位とされる上記第2電源電位を上記第2供給部に供給する上記第1端子は異なる第2端子と、
上記半導体記憶回路装置の外部と電気的に接続可能で、上記半導体記憶回路装置の外部から第2電位とされる上記第3電源電位を上記第3供給部に供給する第3端子と、
上記半導体記憶回路装置の外部と電気的に接続可能で、上記半導体記憶回路装置の外部から第2電位とされる上記第4電源電位を上記第4供給部に供給する上記第3端子は異なる第4端子とを有し、
上記内部回路は、上記第1供給部から供給される上記第1電源電位と上記第3供給部から供給される上記第2電源電位とを受け、
上記遅延回路は、上記第2供給部から供給される上記第1電源電位と上記第4供給部から供給される上記第2電源電位とを受けるものであることを特徴とする半導体記憶回路装置。
A semiconductor memory circuit device,
A delay circuit that receives the first clock signal and outputs a second clock signal obtained by delaying the first clock signal by a predetermined delay time; a third clock signal formed based on the second clock signal; and the first clock signal A phase comparison circuit that compares the phase of the clock signal and outputs a control signal; and a control that controls the delay circuit so that the phase of the first clock signal and the phase of the third clock signal coincide with each other based on the control signal A clock generation circuit including a circuit;
A plurality of word lines and a plurality of pairs of complementary bit lines connected to a plurality of dynamic memory cells in response to the second clock signal; and a sense amplifier for amplifying the signals of the pair of complementary bit lines, respectively. Including an internal circuit,
A first supply unit for supplying a first power supply potential;
A second supply section for supplying a second power supply potential different from the first power supply potential;
A third supply unit for supplying a third power supply potential;
A semiconductor chip comprising a fourth supply section for supplying a fourth power supply potential different from the third power supply potential;
A first terminal that is electrically connectable to the outside of the semiconductor memory circuit device and supplies the first power supply potential, which is a first potential from the outside of the semiconductor memory circuit device, to the first supply unit;
The first terminal that can be electrically connected to the outside of the semiconductor memory circuit device and supplies the second power supply potential, which is the first potential from the outside of the semiconductor memory circuit device, to the second supply unit is different. Two terminals,
A third terminal that is electrically connectable to the outside of the semiconductor memory circuit device and supplies the third power supply potential, which is a second potential from the outside of the semiconductor memory circuit device, to the third supply unit;
The third terminal that is electrically connectable to the outside of the semiconductor memory circuit device and supplies the fourth power supply potential, which is the second potential from the outside of the semiconductor memory circuit device, to the fourth supply unit is different. 4 terminals,
The internal circuit receives the first power supply potential supplied from the first supply unit and the second power supply potential supplied from the third supply unit,
The semiconductor memory circuit device, wherein the delay circuit receives the first power supply potential supplied from the second supply unit and the second power supply potential supplied from the fourth supply unit.
請求項34において、
上記第1供給部と第1端子の間の電気的接続と、上記第2供給部と第2端子の間の電気的接続と、上記第3供給部と第3端子の間の電気的接続と、上記第4供給部と第4端子の間の電気的接続とは夫々ワイヤを介してなされることを特徴とする半導体記憶回路装置。
In claim 34,
An electrical connection between the first supply unit and the first terminal; an electrical connection between the second supply unit and the second terminal; and an electrical connection between the third supply unit and the third terminal. The semiconductor memory circuit device is characterized in that the electrical connection between the fourth supply section and the fourth terminal is made via a wire.
請求項34において、
上記遅延回路を構成する素子形成領域は、上記内部回路、上記位相比較回路及び上記制御回路とを構成する素子形成領域とは分離されてなること特徴とする半導体記憶回路装置。
In claim 34,
2. A semiconductor memory circuit device according to claim 1, wherein an element formation region constituting the delay circuit is separated from an element formation region constituting the internal circuit, the phase comparison circuit, and the control circuit.
請求項34において、
上記クロック発生回路は、入力信号を受ける入力回路及び出力信号を送出する出力回路を備え、
上記入力回路及び出力回路は、上記第2供給部より上記第1電位が供給され、上記第4供給部より上記第2電位が供給されるものであることを特徴とする半導体記憶回路装置。
In claim 34,
The clock generation circuit includes an input circuit that receives an input signal and an output circuit that sends out an output signal.
The semiconductor memory circuit device, wherein the input circuit and the output circuit are supplied with the first potential from the second supply unit and supplied with the second potential from the fourth supply unit.
DLL回路を含みクロック信号を生成するクロック発生回路と、上記クロック信号によって動作を制御される内部回路とを有する半導体チップを含むダイナミック型半導体記憶装置であって、
上記半導体チップは、
上記クロック発生回路と結合され、第1の電源電位を上記クロック発生回路へ供給する為の第1電源パッドと、
上記クロック発生回路と結合され、上記第1電源電位より低い電位を有する第2電源電位を上記クロック発生回路へ供給する為の第2電源パッドと、
上記内部回路と結合され、上記第3の電源電位を上記内部回路へ供給する為の複数の第3電源パッドと、
上記内部回路と結合され、上記第3電源電位より低い電位を有する第4電源電位を上記内部回路へ供給する為の複数の第4電源パッドとを有し、
上記ダイナミック型半導体記憶装置は、
上記第1電源パッドへ結合される第1端子と、
上記第2電源パッドへ結合される第2端子と、
上記複数の第3電源パッドへ結合され第1端子とは異なる複数の第3端子と、
上記複数の第4電源パッドへ結合され第2端子とは異なる複数の第4端子とを有することを特徴とするダイナミック型半導体記憶装置。
A dynamic semiconductor memory device including a semiconductor chip including a DLL circuit and a clock generation circuit for generating a clock signal, and an internal circuit whose operation is controlled by the clock signal,
The semiconductor chip is
A first power supply pad coupled to the clock generation circuit for supplying a first power supply potential to the clock generation circuit;
A second power supply pad coupled to the clock generation circuit for supplying a second power supply potential having a potential lower than the first power supply potential to the clock generation circuit;
A plurality of third power supply pads coupled to the internal circuit for supplying the third power supply potential to the internal circuit;
A plurality of fourth power supply pads coupled to the internal circuit and for supplying a fourth power supply potential having a potential lower than the third power supply potential to the internal circuit;
The dynamic semiconductor memory device is
A first terminal coupled to the first power pad;
A second terminal coupled to the second power pad;
A plurality of third terminals coupled to the plurality of third power pads and different from the first terminal;
A dynamic semiconductor memory device comprising a plurality of fourth terminals coupled to the plurality of fourth power supply pads and different from the second terminals.
請求項38において、
上記内部回路は、
複数のワード線と
複数のデータ線と
上記複数のワード線及び上記複数のデータ線に結合された複数のダイナミック型メモリセルと、
上記複数のデータ線に夫々結合された複数のセンスアンプと、
上記複数のセンスアンプの出力に結合されたデータ出力回路とを有し、
上記データ出力回路は、上記クロック発生回路から発生された上記クロック信号の立ち上がりおよび立ち下がりの両方に同期して、上記ダイナミック型メモリセルから読み出された信号を上記ダイナミック型半導体記憶装置の外部へ出力することを特徴とするダイナミック型半導体記憶装置。
In claim 38,
The internal circuit is
A plurality of word lines, a plurality of data lines, a plurality of dynamic memory cells coupled to the plurality of word lines and the plurality of data lines;
A plurality of sense amplifiers respectively coupled to the plurality of data lines;
A data output circuit coupled to the outputs of the plurality of sense amplifiers;
The data output circuit outputs a signal read from the dynamic memory cell to the outside of the dynamic semiconductor memory device in synchronization with both rising and falling of the clock signal generated from the clock generating circuit. A dynamic semiconductor memory device characterized in that the output is output.
請求項39において、
上記内部回路は、さらに、
上記データ出力回路からのデータ出力に同期して、データストローブ信号を発生するためのストローブ信号出力回路を有し、
上記ストローブ信号出力回路は、上記クロック発生回路から発生された上記クロック信号に応答して動作することを特徴とするダイナミック型半導体記憶装置。
In claim 39,
The internal circuit further includes
A strobe signal output circuit for generating a data strobe signal in synchronization with the data output from the data output circuit;
The dynamic semiconductor memory device, wherein the strobe signal output circuit operates in response to the clock signal generated from the clock generation circuit.
請求項38において、
上記クロック発生回路は、
第1クロック信号を受け、上記第1クロック信号を所定の遅延時間遅延させた第2クロック信号を出力する遅延回路と、
上記第2クロック信号に基づいて形成された第3クロック信号と上記第1クロック信号とを位相比較し制御信号を出力する位相比較回路と、
上記制御信号に基づいて上記第1クロック信号の位相と上記第3クロック信号の位相が一致するように上記遅延回路を制御する制御回路とを有し、
上記内部回路は、上記第2クロック信号によってその動作を制御され、
上記遅延回路は、上記第1電源パッドおよび上記第2電源パッドに結合されることを特徴とするダイナミック型半導体記憶装置。
In claim 38,
The clock generator circuit
A delay circuit for receiving a first clock signal and outputting a second clock signal obtained by delaying the first clock signal by a predetermined delay time;
A phase comparison circuit that compares the phase of the third clock signal formed based on the second clock signal and the first clock signal and outputs a control signal;
A control circuit for controlling the delay circuit so that the phase of the first clock signal and the phase of the third clock signal coincide with each other based on the control signal;
The internal circuit is controlled in operation by the second clock signal,
The dynamic semiconductor memory device, wherein the delay circuit is coupled to the first power supply pad and the second power supply pad.
請求項41において、
上記第1および第3電源電位はほぼ等しい電位とされ、上記第2よび第4電源電位はほぼ等しい電位とされることを特徴とするダイナミック型半導体記憶装置。
In claim 41,
2. The dynamic semiconductor memory device according to claim 1, wherein the first and third power supply potentials are substantially equal, and the second and fourth power supply potentials are substantially equal.
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