JP2006228342A - Semiconductor storage device - Google Patents

Semiconductor storage device Download PDF

Info

Publication number
JP2006228342A
JP2006228342A JP2005042323A JP2005042323A JP2006228342A JP 2006228342 A JP2006228342 A JP 2006228342A JP 2005042323 A JP2005042323 A JP 2005042323A JP 2005042323 A JP2005042323 A JP 2005042323A JP 2006228342 A JP2006228342 A JP 2006228342A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
frequency
external clock
precharge
time
semiconductor memory
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2005042323A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Yasuhiko Fujimori
康彦 藤森
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Micron Memory Japan Ltd
Original Assignee
Elpida Memory Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Elpida Memory Inc filed Critical Elpida Memory Inc
Priority to JP2005042323A priority Critical patent/JP2006228342A/en
Publication of JP2006228342A publication Critical patent/JP2006228342A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a semiconductor storage device capable of improving the product yield by reducing write-in failure of data when a frequency of an external clock changes. <P>SOLUTION: The semiconductor storage device can perform writing operation with automatic pre-charge and comprises; a frequency detection circuit which compares a set frequency which is a predetermined clock frequency, with an external clock frequency, and outputs a detection signal showing a level relation between the set frequency and the external clock frequency; and a pre-charge signal generation circuit which changes the external clock frequency allotted to write recovery time for securing time for writing the data according to the level relation between the set frequency and the external clock frequency shown by the detection signal, and outputs a pre-charge start signal to start pre-charge operation after a lapse of the write recovery time. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明はオートプリチャージ付きライト動作が可能な半導体記憶装置に関する。   The present invention relates to a semiconductor memory device capable of a write operation with auto precharge.

図4は従来の半導体記憶装置のデータ書き込み時の動作を示すタイミングチャートである。図4は、DDR(Double Data Rate)−SDRAM(Synchronous DRAM)に対して、外部から供給される外部クロックCLK(CLKBはCLKの反転信号)に同期して複数のデータを連続して書き込むバースト動作(バースト長=4)の様子を示している。   FIG. 4 is a timing chart showing the operation at the time of data writing of the conventional semiconductor memory device. FIG. 4 shows a burst operation in which a plurality of data is continuously written to a DDR (Double Data Rate) -SDRAM (Synchronous DRAM) in synchronization with an external clock CLK (CLKB is an inverted signal of CLK) supplied from the outside. The state of (burst length = 4) is shown.

図4に示すように、データ(バースト長=4)の書き込み時、半導体記憶装置へは、時刻T0にて書き込み命令(Writeコマンド)が入力され、時刻T1よりデータD1〜D4がデータ入出力端子であるDQ端子から順次入力される。ここでは、半導体記憶装置として、DDR−SDRAMを想定しているため、外部クロックCLKの1周期毎に2つのデータが入力される。このとき、データD1及びD2は時刻T2(内部クロック)からメモリセルへの書き込み処理が開始され、データD3及びD4は時刻T3(内部クロック)からメモリセルへの書き込み処理が開始される。データD1〜D4は、最終データ(ここではデータD4)が入力されてからライトリカバリー時間tWRが経過するまでにメモリセルへそれぞれ書き込まれる。   As shown in FIG. 4, when data (burst length = 4) is written, a write command (Write command) is input to the semiconductor memory device at time T0, and data D1 to D4 are data input / output terminals from time T1. Are sequentially input from the DQ terminal. Here, since a DDR-SDRAM is assumed as the semiconductor memory device, two data are input for each cycle of the external clock CLK. At this time, data D1 and D2 are written into the memory cell from time T2 (internal clock), and data D3 and D4 are written into the memory cell from time T3 (internal clock). Data D1 to D4 are written into the memory cells after the last data (here, data D4) is input and before the write recovery time tWR elapses.

ライトリカバリー時間tWRは、メモリセルへのデータの書き込み時間に応じて設定される仕様値であり、必要な書き込み時間を確保できる外部クロック数あるいはその時間で定義される。   The write recovery time tWR is a specification value set according to the data write time to the memory cell, and is defined by the number of external clocks that can secure the required write time or the time.

ライトリカバリー時間tWRの経過後、半導体記憶装置には、次のデータの書き込みを可能にする周知のプリチャージ動作を実行するためのプリチャージコマンドが入力される。プリチャージコマンドは、メモリセルに対するデータD1〜D4の書き込み動作が終了した後に入力可能であり、例えばライトリカバリー時間tWRの仕様値が15nSである場合、外部クロックCLKの周期(tCK)が7.5nSならば時刻T5(tWR=15nS)以降に入力すればよく、外部クロックCLKの周期が6nSならば時刻T6(tWR=18nS)以降に入力すればよく、外部クロックCLKの周期が5nSならば時刻T6(tWR=15nS)以降に入力すればよい。   After the elapse of the write recovery time tWR, a precharge command for executing a well-known precharge operation that enables writing of the next data is input to the semiconductor memory device. The precharge command can be input after the writing operation of the data D1 to D4 to the memory cell is completed. For example, when the specification value of the write recovery time tWR is 15 nS, the cycle (tCK) of the external clock CLK is 7.5 nS. Then, it may be input after time T5 (tWR = 15 nS). If the period of the external clock CLK is 6 nS, it may be input after time T6 (tWR = 18 nS). If the period of the external clock CLK is 5 nS, time T6 is input. What is necessary is just to input after (tWR = 15nS).

プリチャージコマンドが入力されると、Rowプリチャージ時間tRPが経過した後、プリチャージ動作が終了し、同一のメモリバンクに対する次のアクセス(Activeコマンドの入力)が可能になる。   When the precharge command is input, after the Row precharge time tRP elapses, the precharge operation ends, and the next access (input of the Active command) to the same memory bank becomes possible.

Rowプリチャージ時間tRPは、メモリセルへのプリチャージ時間に応じて設定される仕様値であり、必要なプリチャージ時間を確保できる外部クロック数あるいはその時間で定義される。   The Row precharge time tRP is a specification value set according to the precharge time to the memory cell, and is defined by the number of external clocks that can secure the necessary precharge time or the time.

ところで、DDR−SDRAM等の半導体記憶装置では、1つのコマンド入力により、データのバースト書き込み動作またはバースト読み出し動作とプリチャージ動作とを連続して実行するオートプリチャージ動作が可能である。   By the way, in a semiconductor memory device such as a DDR-SDRAM, an auto precharge operation in which a burst write operation of data or a burst read operation and a precharge operation are continuously executed by one command input is possible.

例えばオートプリチャージ付ライトコマンド(Write-with-AP)が入力された場合、半導体記憶装置では、図4に示したタイミングチャートと同様の手順で、最初にデータの書き込み動作が実行され、その後、内部で発行されるプリチャージスタート信号によりプリチャージ動作が実行される。   For example, when a write command with auto precharge (Write-with-AP) is input, the semiconductor memory device first performs a data write operation in the same procedure as the timing chart shown in FIG. A precharge operation is executed by a precharge start signal issued internally.

従来の半導体記憶装置は、図5に示すプリチャージ信号発生回路を備え、オートプリチャージ付ライト時は、書き込み終了後にプリチャージ信号発生回路によりプリチャージスタート信号を出力することでプリチャージ動作を自動的に開始している。   The conventional semiconductor memory device includes the precharge signal generation circuit shown in FIG. 5. When writing with auto-precharge, the precharge operation is automatically performed by outputting a precharge start signal from the precharge signal generation circuit after writing is completed. Has started.

図5に示すように、プリチャージ信号発生回路は、シフトレジスタを構成する第1のD−フリップフロップ(D−F/F)103及び第2のD−F/F105と、第1のD−F/F103の動作を制御するインバータ101及びNAND回路102と、第2のD−F/F105の動作を制御するOR−NAND回路104と、プリチャージスタート信号を外部へ出力するインバータ106とを備えている。   As shown in FIG. 5, the precharge signal generation circuit includes a first DF flip-flop (DF / F) 103 and a second DF / F 105 constituting the shift register, and a first D- An inverter 101 and a NAND circuit 102 for controlling the operation of the F / F 103, an OR-NAND circuit 104 for controlling the operation of the second DF / F 105, and an inverter 106 for outputting a precharge start signal to the outside. ing.

図5に示す端子Aからは半導体記憶装置内で生成された内部クロックが入力され、端子Cからは不図示の制御回路で生成されるデータの書き込み終了信号が入力される。プリチャージ信号発生回路で生成されたプリチャージスタート信号は端子Eから出力される。   An internal clock generated in the semiconductor memory device is input from a terminal A shown in FIG. 5, and a data write end signal generated by a control circuit (not shown) is input from a terminal C. The precharge start signal generated by the precharge signal generation circuit is output from the terminal E.

従来のプリチャージ信号発生回路は、図4に示した時刻T3で入力されるデータの書き込み終了信号を、2つのD−F/Fから成るシフトレジスタを用いて内部クロックの2周期分だけ遅延させ、プリチャージスタート信号として出力する。   The conventional precharge signal generation circuit delays the data write end signal inputted at time T3 shown in FIG. 4 by two cycles of the internal clock using a shift register composed of two DF / Fs. And output as a precharge start signal.

内部クロックの周波数は外部クロックCLKに等しいため、プリチャージ信号発生回路からは、最終データが入力されてから外部クロックCLKの2周期分の時間が経過した後、プリチャージスタート信号が出力される。すなわち、ライトリカバリー時間tWRに割り当てる外部クロックCLKのクロック数(以下、ライトリカバリー時間tWRのクロック数と称す)を「2」に設定し、図4に示した時刻T5からプリチャージ動作を開始していた。   Since the frequency of the internal clock is equal to that of the external clock CLK, the precharge signal generation circuit outputs a precharge start signal after two cycles of the external clock CLK have elapsed since the last data was input. That is, the number of external clocks CLK assigned to the write recovery time tWR (hereinafter referred to as the number of clocks of the write recovery time tWR) is set to “2”, and the precharge operation is started from time T5 shown in FIG. It was.

なお、図5に示す端子Bには半導体記憶装置がテスト状態であることを示すテストモード信号が入力される。テストモード信号が“High”のとき、プリチャージ信号発生回路は通常どおり動作し、テスト用信号が“Low”のとき、プリチャージ信号発生回路はライトリカバリー時間tWRのクロック数を「1」に設定する。これは、半導体記憶装置のテスト時には、周波数が低い外部クロックCLK(tCK>数百nS)が使用されるため、外部クロックCLKの1周期分の時間でもデータの書き込み時間を十分に確保できるからであり、かつテスト時間を短縮するためでもある。   A test mode signal indicating that the semiconductor memory device is in a test state is input to terminal B shown in FIG. When the test mode signal is “High”, the precharge signal generation circuit operates normally, and when the test signal is “Low”, the precharge signal generation circuit sets the number of clocks of the write recovery time tWR to “1”. To do. This is because when the semiconductor memory device is tested, an external clock CLK (tCK> several hundreds nS) having a low frequency is used, so that a sufficient data writing time can be secured even for one cycle of the external clock CLK. It is also for reducing the test time.

上述したように、図5に示したプリチャージ信号発生回路では、ライトリカバリー時間tWRのクロック数を「2」に設定しているため、ライトリカバリー時間tWRの仕様値を15nSとした場合、外部クロックCLKの周期が7.5nS以上であればライトリカバリー時間tWRの仕様値を満たすことができる。ここで、外部クロックCLKの周波数が変動して周期が6nS〜7.5nSとなると、ライトリカバリー時間tWRは12nS〜15nSとなり、仕様値を満たすことができなくなる。しかしながら、従来の半導体記憶装置では、実際に必要な書き込み時間に対してライトリカバリー時間tWRの仕様値が比較的大きなマージンを持っていたため、ライトリカバリー時間tWRのクロック数を「2」で固定していても書き込みが可能であった。   As described above, in the precharge signal generation circuit shown in FIG. 5, since the number of clocks of the write recovery time tWR is set to “2”, when the specification value of the write recovery time tWR is 15 nS, the external clock If the period of CLK is 7.5 nS or more, the specification value of the write recovery time tWR can be satisfied. Here, when the frequency of the external clock CLK varies and the period becomes 6 nS to 7.5 nS, the write recovery time tWR becomes 12 nS to 15 nS, and the specification value cannot be satisfied. However, in the conventional semiconductor memory device, since the specification value of the write recovery time tWR has a relatively large margin with respect to the actually required write time, the clock number of the write recovery time tWR is fixed to “2”. Even writing was possible.

なお、外部クロックの周波数が変動した場合でもプリチャージを安定して動作させるための構成が、例えば特許文献1及び特許文献2で提案されている。
特開2001−210077号公報 特開2001−344975号公報
Note that, for example, Patent Document 1 and Patent Document 2 propose a configuration for stably operating the precharge even when the frequency of the external clock fluctuates.
JP 2001-210077 A JP 2001-344975 A

近年の半導体記憶装置では、さらなる高速化が進んだ結果、データの書き込み/読み出し速度(データレート)が400Mbps(tCK=5nS)のDDR−SDRAMも実現されている。このような半導体記憶装置では、ライトリカバリー時間tWRのクロック数を「2」で固定すると10nSになってしまうため、ライトリカバリー時間tWRの仕様値から大きく外れ、データの書き込み不良が発生するおそれがある。   In recent semiconductor memory devices, DDR-SDRAM having a data write / read speed (data rate) of 400 Mbps (tCK = 5 nS) has been realized as a result of the further increase in speed. In such a semiconductor memory device, if the number of clocks of the write recovery time tWR is fixed at “2”, it becomes 10 nS. Therefore, the write recovery time tWR greatly deviates from the specification value, and there is a risk of data writing failure. .

そこで、ライトリカバリー時間tWRのクロック数を「3」で固定すれば、十分な書き込み時間を確保できるため、書き込み不良を防止できる。しかしながら、半導体記憶装置には、tDAL(min)(=(tWR min+tRP min)/tCK)として定義された、データの総書き込み時間(クロック数)に対する制限が設けられているため、ライトリカバリー時間tWRのクロック数を「3」で固定すると、Rowプリチャージ時間tRPに割り当て可能なクロック数が減ってしまう問題がある。   Therefore, if the number of clocks of the write recovery time tWR is fixed at “3”, a sufficient writing time can be secured, so that a writing failure can be prevented. However, since the semiconductor memory device has a restriction on the total data write time (number of clocks) defined as tDAL (min) (= (tWR min + tRP min) / tCK), the write recovery time tWR If the number of clocks is fixed at “3”, there is a problem that the number of clocks that can be allocated to the Row precharge time tRP is reduced.

表1は、例えばDDR−SDRAMにおけるtWR/tRP/tDALの最小値(CLK数)と外部クロックCLKの周期tCKの関係を示したものである。   Table 1 shows the relationship between the minimum value (number of CLKs) of tWR / tRP / tDAL and the period tCK of the external clock CLK in, for example, a DDR-SDRAM.

Figure 2006228342
Figure 2006228342

この表1に示すライトリカバリー時間tWRを確保できなければ書き込み不良が起こり、Rowプリチャージ時間tRPを確保できない場合も書き込み不良が起こるため、製品の歩留まり低下に繋がる。   If the write recovery time tWR shown in Table 1 cannot be ensured, a write failure occurs. If the Row precharge time tRP cannot be ensured, a write failure occurs, leading to a decrease in product yield.

なお、表1に示すDDR333(2.5−3−3)及びDDR400(3−4−4)は、DDR−SDRAMの仕様を示している。例えば「333」はデータレートが333Mbps(tCK=6nS)であり、「400」はデータレートが400Mbps(tCK=5nS)であることを示している。また、(2.5−3−3)は、Cas Latency=2.5,tRCD=3,tRP=3(いずれもクロック数)であることを示し、同様に(3−4−4)は、Cas Latency=3,tRCD=4,tRP=4(いずれもクロック数)であることを示している。   Note that DDR333 (2.5-3-3) and DDR400 (3-4-4) shown in Table 1 indicate the specifications of the DDR-SDRAM. For example, “333” indicates that the data rate is 333 Mbps (tCK = 6 nS), and “400” indicates that the data rate is 400 Mbps (tCK = 5 nS). Further, (2.5-3-3) indicates that Cas Latency = 2.5, tRCD = 3, tRP = 3 (both are the number of clocks), and similarly (3-4-4) is Cas Latency = 3, tRCD = 4, tRP = 4 (both are the number of clocks).

通常、オートプリチャージ付きライト時では、tDAL(min)の値を満たしていればライトリカバリー時間tWRとRowプリチャージ時間tRPの配分比を自由に設定できる。   Normally, at the time of writing with auto precharge, the distribution ratio between the write recovery time tWR and the row precharge time tRP can be freely set as long as the value of tDAL (min) is satisfied.

表2−1は従来のDDR−SDRAMにおいてtWR=2で固定したときのtWR/tRP/tDALの最小値(CLK数)とtCKの関係を示したものであり、表2−2は従来のDDR−SDRAMにおいてtWR=3で固定したときのtWR/tRP/tDALの最小値(CLK数)とtCKの関係を示したものである。   Table 2-1 shows the relationship between the minimum value of tWR / tRP / tDAL (number of CLKs) and tCK when tWR = 2 is fixed in the conventional DDR-SDRAM, and Table 2-2 shows the conventional DDR. This shows the relationship between the minimum value of tWR / tRP / tDAL (the number of CLKs) and tCK when the SDRAM is fixed at tWR = 3.

Figure 2006228342
Figure 2006228342

Figure 2006228342
Figure 2006228342

表2−1に示すように、従来のDDR−SDRAMにおいてtWR=2(クロック数)で固定とした場合、外部クロックの周波数が高くなるとtWRに対してtRPの配分比率が大きくなり、ライトリカバリー時間tWRを確保することができなくなってしまう。   As shown in Table 2-1, when the conventional DDR-SDRAM is fixed at tWR = 2 (the number of clocks), the distribution ratio of tRP to tWR increases as the external clock frequency increases, and the write recovery time is increased. tWR cannot be secured.

また、表2−2に示すように、従来のDDR−SDRAMにおいてtWR=3(クロック数)で固定とした場合、外部クロックの周波数が高くなるとtRPに対してtWRの配分比率が大きくなり、Rowプリチャージ時間tRPを確保することができなくなってしまう。   Further, as shown in Table 2-2, when the conventional DDR-SDRAM is fixed at tWR = 3 (number of clocks), the distribution ratio of tWR to tRP increases as the frequency of the external clock increases. The precharge time tRP cannot be secured.

なお、プリチャージに要する時間を確保する方法として、外部クロックCLKと同期することなく、データの書き込み終了後直ぐにプリチャージを開始する方法が考えられる。しかしながら、プリチャージ時には内部回路が比較的大きな規模で動作するため、外部クロックに対して非同期なノイズが発生するおそれがあり、他の回路の誤動作の要因となってしまう。したがって、プリチャージ動作は外部クロックに同期して開始することが望ましい。   As a method for securing the time required for precharging, a method of starting precharging immediately after completion of data writing without synchronizing with the external clock CLK is conceivable. However, since the internal circuit operates on a relatively large scale at the time of precharging, there is a possibility that noise that is asynchronous with respect to the external clock may occur, causing malfunction of other circuits. Therefore, it is desirable to start the precharge operation in synchronization with the external clock.

本発明は上記したような従来の技術が有する問題点を解決するためになされたものであり、外部クロックの周波数が変わったときのデータの書き込み不良を低減して製品歩留りを向上できる半導体記憶装置を提供することを目的とする。   The present invention has been made to solve the above-described problems of the prior art, and a semiconductor memory device capable of reducing defective data writing when the frequency of an external clock is changed and improving the product yield. The purpose is to provide.

上記目的を達成するため本発明の半導体記憶装置は、1つのコマンド入力によりデータの書き込み動作とプリチャージ動作とを連続して実行するオートプリチャージ付きライト動作が可能な半導体記憶装置であって、
予め定めたクロック周波数である設定周波数と外部クロックの周波数とを比較し、前記設定周波数と前記外部クロックの周波数との高低関係を示す検知信号を出力する周波数検知回路と、
前記検知信号で示される前記設定周波数と前記外部クロックの周波数との高低関係に応じて前記データの書き込み時間を確保するためのライトリカバリー時間に割り当てる前記外部クロックのクロック数を変更し、前記ライトリカバリー時間経過後に前記プリチャージ動作を開始するためのプリチャージスタート信号を出力するプリチャージ信号発生回路と、
を有する構成である。
In order to achieve the above object, a semiconductor memory device of the present invention is a semiconductor memory device capable of a write operation with auto-precharge that continuously executes a data write operation and a precharge operation by one command input,
A frequency detection circuit that compares a set frequency, which is a predetermined clock frequency, with a frequency of an external clock, and outputs a detection signal indicating a level relationship between the set frequency and the frequency of the external clock;
The number of clocks of the external clock allocated to the write recovery time for securing the data write time is changed according to the level relationship between the set frequency indicated by the detection signal and the frequency of the external clock, and the write recovery A precharge signal generating circuit for outputting a precharge start signal for starting the precharge operation after a lapse of time;
It is the structure which has.

上記のような構成の半導体記憶装置では、外部クロックの周波数に応じてライトリカバリー時間に割り当てるクロック数を変更するため、オートプリチャージ付きライト時におけるライトリカバリー時間及びRowプリチャージ時間の配分比率を外部クロックの周波数に対応して最適に設定できる。   In the semiconductor memory device configured as described above, since the number of clocks allocated to the write recovery time is changed according to the frequency of the external clock, the distribution ratio of the write recovery time and the row precharge time when writing with auto precharge is externally set. It can be set optimally according to the clock frequency.

本発明によれば、外部クロックの周波数に応じてライトリカバリー時間に割り当てるクロック数を変更することで、オートプリチャージ付きライト時におけるライトリカバリー時間及びRowプリチャージ時間の配分比率を外部クロックの周波数に対応して最適に設定できるため、データの書き込み不良が低減し、製品の歩留りを向上させることができる。   According to the present invention, by changing the number of clocks allocated to the write recovery time according to the frequency of the external clock, the distribution ratio of the write recovery time and the row precharge time at the time of writing with auto precharge is set to the frequency of the external clock. Since it can be set optimally correspondingly, data writing defects can be reduced and the yield of products can be improved.

次に本発明について図面を参照して説明する。   Next, the present invention will be described with reference to the drawings.

本発明の半導体記憶装置は、図4に示した従来のプリチャージ信号発生回路に外部クロックCLKの周波数を検知する周波数検知回路を追加し、その出力信号によりプリチャージ信号発生回路で生成するプリチャージスタート信号のレイテンシーを変更し、ライトリカバリー時間tWRのクロック数を調整する構成である。   In the semiconductor memory device of the present invention, a frequency detection circuit for detecting the frequency of the external clock CLK is added to the conventional precharge signal generation circuit shown in FIG. 4, and the precharge signal generated by the precharge signal generation circuit based on the output signal is added. In this configuration, the latency of the start signal is changed and the clock number of the write recovery time tWR is adjusted.

(第1の実施の形態)
図1は本発明の半導体記憶装置の第1の実施の形態の構成を示す回路図である。
(First embodiment)
FIG. 1 is a circuit diagram showing a configuration of a first embodiment of a semiconductor memory device of the present invention.

図1に示すように、第1の実施の形態の半導体記憶装置は、プリチャージスタート信号を生成するプリチャージ信号発生回路1と、外部クロックCLKの周波数を検知する周波数検知回路2とを有する構成である。   As shown in FIG. 1, the semiconductor memory device of the first embodiment includes a precharge signal generation circuit 1 that generates a precharge start signal and a frequency detection circuit 2 that detects the frequency of an external clock CLK. It is.

プリチャージ信号発生回路1は、シフトレジスタを構成する第1のD−フリップフロップ(D−F/F)14、第2のD−F/F16及び第3のD−F/F18と、第1のD−F/F14の動作を制御するNAND回路12及びNOR回路13と、第2のD−F/F16の動作を制御するOR−NAND回路15、インバータ10及びNAND回路11と、第3のD−F/F18の動作を制御するOR−NAND回路17と、プリチャージスタート信号を外部へ出力するインバータ19とを備えている。   The precharge signal generation circuit 1 includes a first D-flip flop (DF / F) 14, a second DF / F 16 and a third DF / F 18 constituting a shift register, NAND circuit 12 and NOR circuit 13 for controlling the operation of DF / F 14, OR-NAND circuit 15 for controlling the operation of second DF / F 16, inverter 10 and NAND circuit 11, third circuit An OR-NAND circuit 17 that controls the operation of the DF / F 18 and an inverter 19 that outputs a precharge start signal to the outside are provided.

図1に示す端子Aからは半導体記憶装置内で生成された内部クロックが入力され、端子Cからは不図示の制御回路で生成されるデータの書き込み終了信号が入力される。プリチャージ信号発生回路1で生成されたプリチャージスタート信号は端子Eから出力される。また、プリチャージ信号発生回路1のNAND回路12及びインバータ10には周波数検知回路2の出力信号(検知信号)が入力される。   An internal clock generated in the semiconductor memory device is input from a terminal A shown in FIG. 1, and a data write end signal generated by a control circuit (not shown) is input from a terminal C. The precharge start signal generated by the precharge signal generation circuit 1 is output from the terminal E. Further, the output signal (detection signal) of the frequency detection circuit 2 is input to the NAND circuit 12 and the inverter 10 of the precharge signal generation circuit 1.

なお、図1に示す端子Bには、図4に示した従来の半導体記憶装置と同様にテストモード信号が入力され、半導体記憶装置のテスト時、ライトリカバリー時間tWRのクロック数が「1」に設定される。   A test mode signal is input to the terminal B shown in FIG. 1 in the same manner as the conventional semiconductor memory device shown in FIG. 4, and the number of clocks of the write recovery time tWR is set to “1” when testing the semiconductor memory device. Is set.

周波数検知回路2は、予め定めたクロック周波数(以下、設定周波数と称す)と外部クロックCLKの周波数とを比較し、設定周波数と外部クロックCLKの周波数との高低関係を示す検知信号を出力する。周波数検知回路2は、例えば外部クロックCLKの周波数が設定周波数より低い場合は検知信号として“Low"レベルを出力し、外部クロックCLKの周波数が設定周波数より高い場合は検知信号として“High"レベルを出力する。周波数検知回路2は、上述した設定周波数と外部クロックCLKの周波数とを比較し、それらの高低関係を示す検知信号を出力する構成であれば、どのような構成であってもよい。例えば、周波数検知回路2には特開2004−064143号公報の図6に記載された「ロックモード判定回路320」と同様の構成を用いればよい。   The frequency detection circuit 2 compares a predetermined clock frequency (hereinafter referred to as a set frequency) with the frequency of the external clock CLK, and outputs a detection signal indicating a level relationship between the set frequency and the frequency of the external clock CLK. For example, when the frequency of the external clock CLK is lower than the set frequency, the frequency detection circuit 2 outputs the “Low” level as the detection signal, and when the frequency of the external clock CLK is higher than the set frequency, the frequency detection circuit 2 sets the “High” level as the detection signal. Output. The frequency detection circuit 2 may have any configuration as long as it compares the set frequency described above with the frequency of the external clock CLK and outputs a detection signal indicating the level relationship between them. For example, the frequency detection circuit 2 may have the same configuration as the “lock mode determination circuit 320” described in FIG. 6 of Japanese Patent Application Laid-Open No. 2004-064143.

プリチャージ信号発生回路1は、周波数検知回路2から出力される検知信号を受信し、設定周波数と外部クロックの周波数との高低関係に応じてライトリカバリー時間tWRのクロック数を変更し、ライトリカバリー時間経過後にプリチャージスタート信号を出力する。   The precharge signal generation circuit 1 receives the detection signal output from the frequency detection circuit 2, changes the number of clocks of the write recovery time tWR in accordance with the level relationship between the set frequency and the frequency of the external clock, and writes the write recovery time. A precharge start signal is output after elapse.

次に、図2を用いて本実施形態の半導体記憶装置の動作について説明する。   Next, the operation of the semiconductor memory device of this embodiment will be described with reference to FIG.

図2は図1に示した半導体記憶装置の動作を示すタイミングチャートである。   FIG. 2 is a timing chart showing the operation of the semiconductor memory device shown in FIG.

図2は、図4と同様にDDR−SDRAMに対して、外部から供給される外部クロックCLK(CLKBはCLKの反転信号)に同期して複数のデータを連続して書き込むバースト動作(バースト長=4)の様子を示している。   2 is a burst operation (burst length = burst length = sequentially) written in synchronization with an external clock CLK (CLKB is an inverted signal of CLK) externally supplied to the DDR-SDRAM as in FIG. The state of 4) is shown.

図2に示すように、データ(バースト長=4)の書き込み時、半導体記憶装置へは、時刻T0においてオートプリチャージ付きライトコマンドが入力され、時刻T1よりデータD1〜D4がデータ入出力端子であるDQ端子から順次入力される。
データ(バースト長=4)の書き込み時、半導体記憶装置へは、時刻T0にて書き込み命令(Writeコマンド)が入力され、時刻T1よりデータD1〜D4がデータ入出力端子であるDQ端子から順次入力される。このとき、データD1及びD2は時刻T2からメモリセルへの書き込み処理が開始され、データD3及びD4は時刻T3からメモリセルへの書き込み処理が開始される。
As shown in FIG. 2, when writing data (burst length = 4), a write command with auto precharge is input to the semiconductor memory device at time T0, and data D1 to D4 are data input / output terminals from time T1. Sequentially input from a certain DQ terminal.
When writing data (burst length = 4), a write command (Write command) is input to the semiconductor memory device at time T0, and data D1 to D4 are sequentially input from the DQ terminal which is a data input / output terminal from time T1. Is done. At this time, the data D1 and D2 are written into the memory cell from time T2, and the data D3 and D4 are written into the memory cell from time T3.

データD1〜D4のメモリセルへの書き込み処理が終了すると、不図示の制御回路から書き込み終了信号が出力され、プリチャージ信号発生回路1の第1のD−F/F14、第2のD−F/F16及び第3のD−F/F18は、時刻T3の内部クロックのタイミングで書き込み終了信号がセットされ、時刻T4から内部クロックに同期してシフト動作を開始する。   When the process of writing the data D1 to D4 into the memory cell is completed, a write end signal is output from a control circuit (not shown), and the first DF / F 14 and the second DF of the precharge signal generation circuit 1 are output. In / F16 and the third DF / F18, the write end signal is set at the timing of the internal clock at time T3, and the shift operation is started in synchronization with the internal clock from time T4.

周波数検知回路2は、上述したように外部クロックCLKの周波数と設定周波数とを比較し、外部クロックCLKの周波数が設定周波数より高い場合は検知信号として“High”レベルを出力し、外部クロックCLKの周波数が設定周波数より低い場合は検知信号として“Low”レベルを出力する。   As described above, the frequency detection circuit 2 compares the frequency of the external clock CLK with the set frequency, and outputs a “High” level as a detection signal when the frequency of the external clock CLK is higher than the set frequency. When the frequency is lower than the set frequency, the “Low” level is output as the detection signal.

ここで、外部クロックCLKの周波数が設定周波数より低い場合(tCK>設定周波数)、周波数検知回路2から出力される検知信号Dは“Low"レベルであるため、プリチャージ信号発生回路1の第1のD−F/F14がディスイネーブル状態に設定され、第2のD−F/F16及び第3のD−F/F18がそれぞれイネーブル状態に設定される。   Here, when the frequency of the external clock CLK is lower than the set frequency (tCK> set frequency), the detection signal D output from the frequency detection circuit 2 is at the “Low” level. The D-F / F 14 is set to the disabled state, and the second D-F / F 16 and the third D-F / F 18 are set to the enabled state.

したがって、端子Cから入力された書き込み終了信号は、第2のD−F/F16及び第3のD−F/F18によって内部クロック2つ分だけシフトされ、時刻T5の内部クロックのタイミングでプリチャージスタート信号Eとして出力される。このとき、ライトリカバリー時間tWRのクロック数は「2」(tWR=2CLK)となる。なお、ここでは、このクロック数「2」を標準数として定義する。   Therefore, the write end signal input from the terminal C is shifted by two internal clocks by the second DF / F 16 and the third DF / F 18 and precharged at the timing of the internal clock at time T5. A start signal E is output. At this time, the number of clocks of the write recovery time tWR is “2” (tWR = 2CLK). Here, this clock number “2” is defined as a standard number.

一方、外部クロックCLKの周波数が設定周波数より高い場合(tCK<設定周波数)、周波数検知回路2から出力される検知信号Dは“High"レベルであるため、プリチャージ信号発生回路1の第1のD−F/F14、第2のD−F/F16及び第3のD−F/F18がそれぞれイネーブル状態に設定される。   On the other hand, when the frequency of the external clock CLK is higher than the set frequency (tCK <set frequency), the detection signal D output from the frequency detection circuit 2 is at “High” level. Each of the DF / F 14, the second DF / F 16, and the third DF / F 18 is set to an enable state.

したがって、端子Cから入力された書き込み終了信号は、第1のD−F/F14、第2のD−F/F16及び第3のD−F/F18によって内部クロック3つ分だけシフトされ、時刻T6の内部クロックのタイミングでプリチャージスタート信号Eとして出力される。このとき、ライトリカバリー時間tWRのクロック数は「3」(tWR=3CLK)となる。すなわち、ライトリカバリー時間tWRのクロック数は標準数+1となる。   Therefore, the write end signal input from the terminal C is shifted by three internal clocks by the first DF / F 14, the second DF / F 16 and the third DF / F 18, and the time The precharge start signal E is output at the timing of the internal clock at T6. At this time, the number of clocks of the write recovery time tWR is “3” (tWR = 3CLK). That is, the number of clocks of the write recovery time tWR is the standard number + 1.

本実施形態の半導体記憶装置では、例えば周波数検知回路2の設定周波数の周期をtCK=7.5nSとした場合、表3−1の性能を実現できる。なお、実際の設定周波数は、製造バラツキや使用条件等により検知周波数にずれが生じるため、通常、tCK=6nS〜7nS程度に設定することが望ましい。   In the semiconductor memory device of this embodiment, for example, when the period of the set frequency of the frequency detection circuit 2 is tCK = 7.5 nS, the performance shown in Table 3-1 can be realized. Note that the actual set frequency is preferably set to about tCK = 6 nS to 7 nS because the detection frequency varies due to manufacturing variations and use conditions.

Figure 2006228342
Figure 2006228342

以上説明したように、本発明の半導体記憶装置によれば、外部クロックの周波数に応じてライトリカバリー時間tWRのクロック数を変更するため、オートプリチャージ付きライト時におけるライトリカバリー時間tWR及びRowプリチャージ時間tRPの配分比率を外部クロックの周波数に対応して最適に設定できる。したがって、半導体記憶装置のデータの書き込み不良が低減し、製品の歩留りを向上させることができる。   As described above, according to the semiconductor memory device of the present invention, since the number of clocks of the write recovery time tWR is changed according to the frequency of the external clock, the write recovery time tWR and the row precharge at the time of writing with auto precharge. The distribution ratio of time tRP can be optimally set corresponding to the frequency of the external clock. Therefore, data writing defects in the semiconductor memory device can be reduced and the yield of products can be improved.

(第2の実施の形態)
次に本発明の半導体記憶装置の第2の実施の形態について図面を参照して説明する。
(Second Embodiment)
Next, a semiconductor memory device according to a second embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.

図3は本発明の半導体記憶装置の第2の実施の形態の構成を示す回路図である。   FIG. 3 is a circuit diagram showing a configuration of the second embodiment of the semiconductor memory device of the present invention.

図3に示すように、第2の実施の形態の半導体記憶装置は、図1に示した周波数検知回路の出力にAND回路3を挿入し、周波数検知回路の出力信号を、例えばCas Latencyの選択信号により制御可能にした構成である。その他の構成及び動作は第1の実施の形態と同様であるため、その説明は省略する。   As shown in FIG. 3, the semiconductor memory device of the second embodiment inserts an AND circuit 3 into the output of the frequency detection circuit shown in FIG. 1, and selects the output signal of the frequency detection circuit, for example, Cas Latency. It is a configuration that can be controlled by a signal. Since other configurations and operations are the same as those in the first embodiment, the description thereof is omitted.

例えば、SDRAM(DDR400)をCL(Cas Latency)=3で使用する場合、外部クロックCLKとしては、高周波数のクロックの使用が想定される。本実施形態では、CL(Cas Latency)=3に設定された場合は(CL=3選択信号が“High"レベル)、周波数検知回路から出力される検知信号によりプリチャージ信号発生回路の動作を制御してライトリカバリー時間tWRのクロック数を第1の実施の形態と同様に変更する。一方、CL(Cas Latency)=3以外の場合は(CL=3選択信号が“L"レベル)、ライトリカバリー時間tWRのクロック数を「2」で固定する。   For example, when the SDRAM (DDR 400) is used with CL (Cas Latency) = 3, it is assumed that a high-frequency clock is used as the external clock CLK. In this embodiment, when CL (Cas Latency) = 3 is set (CL = 3 selection signal is “High” level), the operation of the precharge signal generation circuit is controlled by the detection signal output from the frequency detection circuit. Then, the number of clocks for the write recovery time tWR is changed in the same manner as in the first embodiment. On the other hand, when CL (Cas Latency) = 3 (CL = 3 selection signal is “L” level), the number of clocks of the write recovery time tWR is fixed at “2”.

第2の実施の形態の半導体記憶装置では、周波数検知回路の設定周波数の周期をtCK=7.5nSとした場合、表3−2の性能を実現できる。   In the semiconductor memory device according to the second embodiment, when the period of the set frequency of the frequency detection circuit is tCK = 7.5 nS, the performance shown in Table 3-2 can be realized.

Figure 2006228342
Figure 2006228342

表3−2に示すように、第2の実施の形態の半導体記憶装置では、第1の実施の形態に比べてRowプリチャージ時間tRPの配分比率がライトリカバリー時間tWRよりも大きい仕様(DDR333について)に設定される。   As shown in Table 3-2, in the semiconductor memory device according to the second embodiment, the specification (about DDR333) in which the distribution ratio of the Row precharge time tRP is larger than the write recovery time tWR as compared with the first embodiment. ).

第2の実施の形態の半導体記憶装置よれば、第1の実施の形態の半導体記憶装置と同様の効果が得られると共に、例えばCas Latencyのように各種の信号を用いてライトリカバリー時間tWRとRowプリチャージ時間tRPの配分比率を制御可能になる。   According to the semiconductor memory device of the second embodiment, the same effect as that of the semiconductor memory device of the first embodiment can be obtained, and write recovery times tWR and Row can be obtained using various signals such as Cas Latency. The distribution ratio of the precharge time tRP can be controlled.

本発明の半導体記憶装置の第1の実施の形態の構成を示す回路図である。1 is a circuit diagram showing a configuration of a first embodiment of a semiconductor memory device of the present invention; 図1に示した半導体記憶装置の動作を示すタイミングチャートである。3 is a timing chart showing an operation of the semiconductor memory device shown in FIG. 本発明の半導体記憶装置の第2の実施の形態の構成を示す回路図である。It is a circuit diagram which shows the structure of 2nd Embodiment of the semiconductor memory device of this invention. 従来の半導体記憶装置のデータ書き込み時の動作を示すタイミングチャートである。6 is a timing chart showing an operation at the time of data writing of a conventional semiconductor memory device. 従来の半導体記憶装置が備えるプリチャージ信号発生回路の構成を示す回路図である。It is a circuit diagram which shows the structure of the precharge signal generation circuit with which the conventional semiconductor memory device is provided.

符号の説明Explanation of symbols

1 プリチャージ信号発生回路
2 周波数検知回路
3 AND回路
10,19 インバータ
11,12 NAND回路
13 NOR回路
14 第1のD−F/F
15,17 OR−NAND回路
16 第2のD−F/F
18 第3のD−F/F
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Precharge signal generation circuit 2 Frequency detection circuit 3 AND circuit 10, 19 Inverter 11, 12 NAND circuit 13 NOR circuit 14 1st DF / F
15, 17 OR-NAND circuit 16 2nd DF / F
18 Third DF / F

Claims (4)

1つのコマンド入力によりデータの書き込み動作とプリチャージ動作とを連続して実行するオートプリチャージ付きライト動作が可能な半導体記憶装置であって、
予め定めたクロック周波数である設定周波数と外部クロックの周波数とを比較し、前記設定周波数と前記外部クロックの周波数との高低関係を示す検知信号を出力する周波数検知回路と、
前記検知信号で示される前記設定周波数と前記外部クロックの周波数との高低関係に応じて前記データの書き込み時間を確保するためのライトリカバリー時間に割り当てる前記外部クロックのクロック数を変更し、前記ライトリカバリー時間経過後に前記プリチャージ動作を開始するためのプリチャージスタート信号を出力するプリチャージ信号発生回路と、
を有する半導体記憶装置。
A semiconductor memory device capable of a write operation with auto-precharge that continuously executes a data write operation and a precharge operation by one command input,
A frequency detection circuit that compares a set frequency, which is a predetermined clock frequency, with a frequency of an external clock, and outputs a detection signal indicating a level relationship between the set frequency and the frequency of the external clock;
The number of clocks of the external clock allocated to the write recovery time for securing the data write time is changed according to the level relationship between the set frequency indicated by the detection signal and the frequency of the external clock, and the write recovery A precharge signal generating circuit for outputting a precharge start signal for starting the precharge operation after a lapse of time;
A semiconductor memory device.
前記プリチャージ信号発生回路は、
前記検知信号が、前記設定周波数よりも前記外部クロックが低い周波数であることを示しているとき、前記ライトリカバリー時間に割り当てる前記外部クロックのクロック数を予め定めた標準数とし、
前記検知信号が、前記設定周波数よりも前記外部クロックが高い周波数であることを示しているとき、前記データの書き込み時間を確保するためのライトリカバリー時間に割り当てる前記外部クロックのクロック数を前記標準数+1にする請求項1記載の半導体記憶装置。
The precharge signal generation circuit includes:
When the detection signal indicates that the external clock is lower in frequency than the set frequency, the clock number of the external clock assigned to the write recovery time is a predetermined standard number,
When the detection signal indicates that the external clock is higher in frequency than the set frequency, the number of clocks of the external clock assigned to the write recovery time for securing the data write time is the standard number. 2. The semiconductor memory device according to claim 1, wherein +1 is set.
前記標準数は2である請求項2記載の半導体記憶装置。   The semiconductor memory device according to claim 2, wherein the standard number is two. 前記プリチャージ信号発生回路は、
半導体記憶装置がテスト状態であることを示すテストモード信号を受け取ると、前記ライトリカバリー時間に割り当てる前記外部クロックのクロック数を1にする請求項1から3のいずれか1項記載の半導体記憶装置。
The precharge signal generation circuit includes:
4. The semiconductor memory device according to claim 1, wherein upon receiving a test mode signal indicating that the semiconductor memory device is in a test state, the number of clocks of the external clock assigned to the write recovery time is set to one.
JP2005042323A 2005-02-18 2005-02-18 Semiconductor storage device Pending JP2006228342A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2005042323A JP2006228342A (en) 2005-02-18 2005-02-18 Semiconductor storage device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2005042323A JP2006228342A (en) 2005-02-18 2005-02-18 Semiconductor storage device

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2006228342A true JP2006228342A (en) 2006-08-31

Family

ID=36989583

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2005042323A Pending JP2006228342A (en) 2005-02-18 2005-02-18 Semiconductor storage device

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2006228342A (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100863533B1 (en) 2007-03-29 2008-10-15 주식회사 하이닉스반도체 Semiconductor device and the method for operating the same
KR100875671B1 (en) 2006-09-27 2008-12-26 주식회사 하이닉스반도체 Semiconductor memory device comprising precharge signal generation device and driving method thereof
JP2021046627A (en) * 2019-09-18 2021-03-25 グリーンメタル株式会社 Collar standing holder of shirt

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100875671B1 (en) 2006-09-27 2008-12-26 주식회사 하이닉스반도체 Semiconductor memory device comprising precharge signal generation device and driving method thereof
US7733723B2 (en) 2006-09-27 2010-06-08 Hynix Semiconductor, Inc. Semiconductor memory device having precharge signal generator and its driving method
KR100863533B1 (en) 2007-03-29 2008-10-15 주식회사 하이닉스반도체 Semiconductor device and the method for operating the same
JP2021046627A (en) * 2019-09-18 2021-03-25 グリーンメタル株式会社 Collar standing holder of shirt

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6240042B1 (en) Output circuit for a double data rate dynamic random access memory, double data rate dynamic random access memory, method of clocking data out from a double data rate dynamic random access memory and method of providing a data strobe signal
US7404018B2 (en) Read latency control circuit
JP5098391B2 (en) Semiconductor memory, system, and operation method of semiconductor memory
US7259595B2 (en) Circuit and method for detecting frequency of clock signal and latency signal generation circuit of semiconductor memory device with the circuit
TWI559316B (en) Semiconductor device
CN110111825B (en) Pseudo static random access memory and control method thereof
US7495973B2 (en) Circuit and method for controlling write recovery time in semiconductor memory device
CN113129958A (en) Apparatus and method for wide clock frequency range command path
JP4717373B2 (en) Semiconductor memory
JP3689229B2 (en) Column selection line enable circuit for semiconductor memory device
JP2004046927A (en) Semiconductor memory
KR100419270B1 (en) Semiconductor memory
US7791963B2 (en) Semiconductor memory device and operation method thereof
US6208583B1 (en) Synchronous semiconductor memory having an improved reading margin and an improved timing control in a test mode
JP2006228342A (en) Semiconductor storage device
US8947956B2 (en) Delay circuit and latency control circuit of memory, and signal delay method thereof
US8576656B2 (en) Latency counter, semiconductor memory device including the same, and data processing system
JP2001189078A (en) Semiconductor memory
KR20020077642A (en) Control circuit and semiconductor memory device
JP2010108552A (en) Semiconductor memory device
KR20130091034A (en) Semiconductor memory apparatus and semiconductor integrated circuit comprising the same
KR20130046122A (en) Semiconductor memory device and operating method thereof
JP6871286B2 (en) Pseudo-static random access memory control circuit and control method
KR100826549B1 (en) Semiconductor memory
US7952957B2 (en) Circuit for generating read and signal and circuit for generating internal clock using the same