JP2007026595A - 半導体記憶装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 アクセス遅延が生じず、かつ誤動作を防ぐことが可能な半導体記憶装置を提供する。
【解決手段】 制御回路４０はアドレス比較回路２２から出力される外部アドレス信号とラッチアドレス信号との比較結果（信号ＤＩＦＡ０〜ＤＩＦＡｎ）を受け、外部アドレス信号とラッチアドレス信号とが異なることの検知を行なうと、外部アドレス信号を再度ラッチするようアドレスラッチ回路２０に指示する。ノイズを含む外部アドレスをラッチし、そのラッチアドレスに基づいて読出し動作を開始しても、外部アドレスが正常に戻った際に再び読出動作をやり直すことが可能になるので、誤動作を防ぐことが可能になるとともに、アクセス遅延を防ぐことができる。
【選択図】 図１

Description

本発明は半導体記憶装置に関し、特にチップ内部の動作のために外部アドレスをラッチする半導体記憶装置に関する。

従来の半導体記憶装置においては外部から入力されるアドレスや制御信号の変化を検出すると、外部から与えられたアドレスをラッチし、ラッチ後のアドレスを後段の回路に使用するものがある。チップ内外で発生したノイズが外部アドレスに入力されると、誤ったアドレスをラッチすることによってチップが誤動作する可能性が生じる。このため外部アドレスにノイズが入力された場合に誤動作が生じないよう対策を施した半導体記憶装置が提案されている。

たとえば特開２００１−３０７４８５号公報（特許文献１）では、アドレスをラッチするタイミングを含む所定期間内において、外部から入力されるアドレスに対する感度を下げてラッチ手段に出力するフィルタ手段を備えることで、チップ内部または外部で発生したノイズがアドレスに載ってもラッチ手段が誤ったアドレスをラッチして誤動作してしまうことを防ぐ半導体記憶装置が開示される。
特開２００１−３０７４８５号公報

特開２００１−３０７４８５号公報（特許文献１）に開示される半導体記憶装置では、外部アドレスに含まれるノイズの除去や低減を目的としてフィルタ手段が設けられる。ただしノイズのレベルによっては完全にノイズを除去できずに誤った外部アドレスをラッチしてしまう可能性がある。しかし、特開２００１−３０７４８５号公報（特許文献１）に開示される半導体記憶装置では、外部アドレスのラッチ後に外部アドレスが正常に戻った場合に、そのことを検知できないという問題がある。

本発明の目的は、アクセス遅延が生じず、かつ誤動作を防ぐことが可能な半導体記憶装置を提供することである。

本発明は要約すれば、半導体記憶装置であって、行列状に配列され、各々がデータを記憶する複数のメモリセルと、複数のメモリセルの各行に対応して配置される複数のワード線と、複数のメモリセルの各列に対応して配置される複数のビット線対と、外部アドレス信号をラッチしてラッチアドレス信号を生成するラッチ回路と、ラッチアドレス信号に応じて内部アドレス信号を生成するアドレス活性化回路と、内部アドレス信号に応じて、複数のワード線の中から対象のワード線を選択する行選択回路と、内部アドレス信号に応じて、複数のビット線対の中から対象のビット線対を選択する列選択回路と、複数のメモリセルのうち、対象のワード線および対象のビット線対に対応するメモリセルからデータを読出す読出回路と、外部アドレス信号とラッチアドレス信号とを比較する比較回路と、比較回路から出力される比較結果を受け、外部アドレス信号とラッチアドレス信号とが異なることの検知を行なうと、外部アドレス信号を再度ラッチするようラッチ回路に指示する制御回路とを備える。

本発明の半導体記憶装置によれば、外部アドレスとラッチ後のアドレス（ラッチアドレス）とを比較し、外部アドレスとラッチアドレスとが異なる場合にアクセス遅延を防ぎつつ、正規の外部アドレスにより指定されたメモリセルへのアクセスが可能になる。

以下において、本発明の実施の形態について図面を参照して詳しく説明する。なお、図中同一符号は同一または相当部分を示す。

［実施の形態１］
図１は、実施の形態１の半導体記憶装置の一例を示す全体ブロック図である。図１を参照して、半導体記憶装置１は非同期式のＳＲＡＭ（Static Random Access Memory）である。

半導体記憶装置１は、アドレス端子１２と、制御信号端子１６と、データ入出力端子１８とを備える。また、半導体記憶装置１は、アドレスラッチ回路２０と、ＡＴＤ（Address Transition Detection）発生回路２１と、アドレス比較回路２２と、アドレス活性化回路２３と、制御信号バッファ２６と、データ入出力回路２８とを備える。さらに、半導体記憶装置１は、行デコーダ３０と、列デコーダ３２と、センスアンプ／ライトドライバ（ＳＡ／ＷＤ）３４と、メモリセルアレイ３６と、ビット線イコライズ回路３８と、制御回路４０とを備える。

アドレス端子１２は、外部アドレス信号Ａ０〜Ａｎ（ｎは自然数）を受ける。制御信号端子１６は、書込制御信号／Ｗ、出力許可信号／ＯＥおよびチップセレクト信号／ＣＳを受ける。

アドレスラッチ回路２０は、複数のアドレス信号からなる外部アドレス信号をラッチする。図１では、この複数のアドレス信号を外部アドレス信号Ａ０〜Ａｎとして示す。アドレスラッチ回路２０は外部アドレス信号Ａ０〜Ａｎを信号ＲＡＬに応じてラッチし、ラッチアドレス信号ＬＡ０〜ＬＡｎを発生させる。ＡＴＤ発生回路２１は、外部アドレス信号Ａ０〜Ａｎのいずれかが変化したことを検知して、変化した外部アドレスに応じ、信号ＺＲＡＴＯＲ０〜ＺＲＡＴＯＲｎのいずれかを出力する。アドレス比較回路２２は外部アドレス信号Ａ０〜Ａｎとラッチアドレス信号ＬＡ０〜ＬＡｎとをそれぞれ比較し、比較結果として信号ＤＩＦＡ０〜ＤＩＦＡｎを出力する。

アドレス活性化回路２３は、ラッチアドレス信号ＬＡ０〜ＬＡｎを取込み、内部アドレス信号ＲＡ０，ＺＲＡ０〜ＲＡｎ，ＺＲＡｎを発生させる。これらの内部アドレス信号は行デコーダ３０および列デコーダ３２に送られる。制御信号バッファ２６は、書込制御信号／Ｗ、出力許可信号／ＯＥおよびチップセレクト信号／ＣＳを取込み、書込許可信号ＩＮＴＺＷＥおよび出力許可信号ＩＮＴＺＯＥをセンスアンプ／ライトドライバ３４へ出力するとともにチップイネーブル信号ＩＮＴＺＣＥを制御回路４０に送る。

データ入出力端子１８は、半導体記憶装置１において読み書きされるデータを外部とやり取りする端子であって、データ書込時は外部から入力されるデータＤＱ０〜ＤＱｉ（ｉは自然数）を受け、データ読出時はデータＤＱ０〜ＤＱｉを外部へ出力する。

データ入出力回路２８は、データ書込時には、データＤＱ０〜ＤＱｉを取込んでラッチし、内部データＩＤＱ０〜ＩＤＱｉをセンスアンプ／ライトドライバ３４へ出力する。一方、データ入出力回路２８は、データ読出時には、センスアンプ／ライトドライバ３４から受ける内部データ（ＩＤＱ０〜ＩＤＱｉと示す）をデータ入出力端子１８へ出力する。

行デコーダ３０は、内部アドレス信号ＲＡ０，ＺＲＡ０〜ＲＡｎ，ＺＲＡｎをプリデコードし、プリデコード後の信号と信号ＲＸＴＭとに応じ、メモリセルアレイ３６に含まれる複数のワード線の中から対象のワード線を選択する。また、列デコーダ３２は、内部アドレス信号ＲＡ０，ＺＲＡ０〜ＲＡｎ，ＺＲＡｎをプリデコードし、メモリセルアレイ３６に含まれる複数のビット線対から対応のビット線対を選択する。

センスアンプ／ライトドライバ３４は、データ書込時には、制御信号バッファ２６から書込許可信号ＩＮＴＺＷＥを受け、データ入出力回路２８から受ける内部データＩＤＱ０〜ＩＤＱｉの論理レベルに応じて、各内部データに対応するＩ／Ｏ線対のいずれか一方のＩ／Ｏ線に電源電位Ｖｃｃを印加し、他方のＩ／Ｏ線に接地電位ＧＮＤを印加する。また、センスアンプ／ライトドライバ３４は、データ読出時には、制御信号バッファ２６から出力許可信号ＩＮＴＺＯＥを受け、読出データに対応してＩ／Ｏ線対に発生する微小の電圧変化を検出／増幅し、読出データの論理レベルを判定して読出データをデータ入出力回路２８へ出力する。「読出データ」とは上述の対象のワード線と対象のビット線対とに対応するメモリセルから読出されるデータである。

メモリセルアレイ３６は、データを記憶するメモリセルＭＣが行列状に複数配置される。複数のメモリセルＭＣの各行に対応して複数のワード線ＷＬが配置され、複数のメモリセルの各列に対応して複数のビット線対ＢＬＰが配置される。各ビット線対ＢＬＰはビット線ＢＩＴ，／ＢＩＴを含む。なお、図１では代表的に１つのメモリセルＭＣおよび、このメモリセルＭＣに対応するワード線ＷＬ，ビット線対ＢＬＰを示す。

制御回路４０は半導体記憶装置１の全体動作を制御する。特に、制御回路４０はアドレス比較回路２２から出力される外部アドレス信号とラッチアドレス信号との比較結果（信号ＤＩＦＡ０〜ＤＩＦＡｎ）を受け、外部アドレス信号とラッチアドレス信号とが異なることの検知を行なうと、外部アドレス信号を再度ラッチするようアドレスラッチ回路２０に指示する。ノイズを含む外部アドレスをラッチし、そのラッチアドレスに基づいて読出し動作を開始しても、外部アドレスが正常に戻った際に再び読出動作をやり直すことが可能になるので、誤動作を防ぐことが可能になるとともに、アクセス遅延を防ぐことができる。

制御回路４０は信号ＲＡＬ，ＲＡＤＥ，ＲＸＴＭを出力する。信号ＲＡＬはアドレスラッチ回路２０に対して外部アドレス信号をラッチすることを指示する信号である。信号ＲＡＤＥはアドレス活性化回路２３に対し、ラッチアドレス信号に基づいて内部アドレス信号を生成するよう指示する信号である。信号ＲＸＴＭは行デコーダ３０に送られる。

さらに、制御回路４０はビット線イコライズ回路３８に対し、ビット線対のイコライズの開始および終了をそれぞれ指示する信号ＺＥＱＳＴＡＲＴ，ＺＥＱＥＮＤを出力する。さらに、制御回路４０は、データ書込み時にデータ入出力回路２８に対して外部データの取込みを指示するとともにセンスアンプ／ライトドライバ３４に対してデータ書込を指示する。さらに、制御回路４０は、データ読出時にはセンスアンプ／ライトドライバ３４に対してデータ読出を指示するとともに、データ入出力回路２８に対して内部データの出力を指示する。

制御回路４０は、上述の動作を行なうための各種ブロックを含む。制御回路４０はワード線活性化制御回路４１、ＳＡ／ＷＤ制御回路４２、データ入出力制御回路４３、期間設定回路４４、アドレス変化検知回路４５、ＡＴＤ集合回路４６を含む。

ワード線活性化制御回路４１はＡＴＤ集合回路４６から送られる信号ＧＡＴＤに応じ、信号ＲＡＬ，ＲＡＤＥ，ＲＸＴＭ，ＺＥＱＳＴＡＲＴ，ＺＥＱＥＮＤを出力する。ＳＡ／ＷＤ制御回路４２は信号ＲＸＴＭに応じてセンスアンプ／ライトドライバ３４を制御する。データ入出力制御回路４３はデータ入出力回路２８を制御する。

期間設定回路４４は、信号ＤＩＦＡ０〜ＤＩＦＡｎの有効期間を、ワード線ＷＬが活性されている期間内、すなわち信号ＲＸＴＭが出力されている期間内に設定する。

アドレス変化検知回路４５は上述の有効期間内に信号ＤＩＦＡ０〜ＤＩＦＡｎのいずれかが外部アドレス信号とラッチアドレス信号とが異なることを示す場合には、外部アドレスが変化したことを示す信号（第１のアドレス変化検知信号）を出力する。信号ＤＩＦＡ０〜ＤＩＦＡｎのそれぞれに対応して、アドレス変化検知回路４５は信号ＺＲＡＴＯＲＬ０〜ＺＲＡＴＯＲＬｎを出力する。なお、ＡＴＤ発生回路２１から出力される信号ＺＲＡＴＯＲ０〜ＺＲＡＴＯＲｎは本発明の「第１のアドレス変化検知信号」に相当する。

ＡＴＤ集合回路４６は信号ＺＲＡＴＯＲＬ０〜ＺＲＡＴＯＲＬｎまたはＡＴＤ発生回路２１からの信号ＺＲＡＴＯＲ０〜ＺＲＡＴＯＲｎが入力されると、内部動作を行なうための信号ＧＡＴＤを出力する。この信号ＧＡＴＤに応じてワード線活性化制御回路４１は外部アドレス信号を再度ラッチするようアドレスラッチ回路２０に指示する。

半導体記憶装置１においては、データ読出時には、ビット線イコライズ回路３８によって各ビット線対が電源電位Ｖｃｃにプリチャージされた後、列デコーダ３２によって選択されたビット線対がＩ／Ｏ線対と接続される。そして、行デコーダ３０によってワード線が選択されて活性化されると、選択されたメモリセルからビット線対およびＩ／Ｏ線対にデータが読出される。

そして、センスアンプ／ライトドライバ３４は、読出データに対応してＩ／Ｏ線対に発生した微小の電位変化を検出／増幅し、読出データをデータ入出力回路２８へ出力する。これによって、選択されたメモリセルから内部データＩＤＱ０〜ＩＤＱｉが読出される。

なお、選択されたメモリセルには増幅されたビット線対ＢＬＰ上の電位を利用してデータの再書込み（書戻し）が行なわれる。書戻し動作については後述する。

図２は、図１のメモリセルＭＣおよびその周辺回路を示す図である。図２を参照して、ビット線対ＢＬＰ、ワード線ＷＬ、メモリセルＭＣが示される。ビット線対ＢＬＰにはビット線イコライズ回路３８が接続される。

ビット線イコライズ回路３８は、ワード線ＷＬが不活性化されている期間またはワード線ＷＬが活性化される直前に、信号ＺＥＱＳＴＡＲＴに応じてビット線ＢＩＴ，／ＢＩＴを電源電位Ｖｃｃにプリチャージし、信号ＺＥＱＥＮＤに応じてプリチャージを終了する。これにより、ビット線ＢＩＴ，／ＢＩＴの電位が等しくなる。

メモリセルＭＣはスタティック型のメモリセルである。メモリセルＭＣは、ＮチャネルＭＯＳトランジスタ１０２〜１０８と、Ｐチャネル薄膜トランジスタ（以下、薄膜トランジスタを「ＴＦＴ（Thin Film Transistor）」とも称する。）１１０，１１２と、記憶ノード１１８，１２０と、キャパシタ１１４，１１６と、電源ノード１２２と、接地ノード１２４とを含む。

ＰチャネルＴＦＴ１１０，１１２は、ポリシリコンで形成された、スイッチング機能を備える抵抗素子であり、Ｔ（テラ、「Ｔ」は１０¹²を表わす。）ΩオーダのＯＦＦ抵抗とＧ（ギガ、「Ｇ」は１０⁹を表わす。）ΩオーダのＯＮ抵抗とを有する高抵抗素子である。

ＰチャネルＴＦＴ１１０は、電源ノード１２２と記憶ノード１１８との間に接続され、ゲートが記憶ノード１２０に接続される。ＰチャネルＴＦＴ１１２は、電源ノード１２２と記憶ノード１２０との間に接続され、ゲートが記憶ノード１１８に接続される。ＮチャネルＭＯＳトランジスタ１０２は、記憶ノード１１８と接地ノード１２４との間に接続され、ゲートが記憶ノード１２０に接続される。ＮチャネルＭＯＳトランジスタ１０４は、記憶ノード１２０と接地ノード１２４との間に接続され、ゲートが記憶ノード１１８に接続される。

ポリシリコンからなるＰチャネルＴＦＴ１１０，１１２は、基板中に形成されるバルクのＮチャネルＭＯＳトランジスタ１０２，１０４の上層に形成できるので、メモリセルのサイズ縮小に寄与している。

ＰチャネルＴＦＴ１１０およびＮチャネルＭＯＳトランジスタ１０２ならびにＰチャネルＴＦＴ１１２およびＮチャネルＭＯＳトランジスタ１０４は、それぞれインバータを構成し、この２つのインバータが交差接続されることによってフリップフロップが構成されている。これによって、記憶ノード１１８，１２０において相補なデータが双安定状態でラッチされ、メモリセルＭＣにデータが記憶される。

ＮチャネルＭＯＳトランジスタ１０６は、記憶ノード１１８とビット線ＢＩＴとの間に接続され、ゲートがワード線ＷＬに接続される。ＮチャネルＭＯＳトランジスタ１０８は、ビット線ＢＩＴに相補なビット線／ＢＩＴと記憶ノード１２０との間に接続され、ゲートがワード線ＷＬに接続される。

ＮチャネルＭＯＳトランジスタ１０６，１０８は、ワード線ＷＬが活性化されたときにメモリセルＭＣをビット線ＢＩＴ，／ＢＩＴと接続するゲート素子（以下、「アクセストランジスタ」とも称する。）を構成する。一方、ＮチャネルＭＯＳトランジスタ１０２，１０４は、それぞれ記憶ノード１１８，１２０の電荷を引抜く駆動素子（以下、「ドライバトランジスタ」とも称する。）を構成する。

ドライバトランジスタであるＮチャネルＭＯＳトランジスタ１０２，１０４とアクセストランジスタであるＮチャネルＭＯＳトランジスタ１０６，１０８とは、セル比が１であり、かつ、各ＮチャネルＭＯＳトランジスタは、製造上許容される最小寸法のゲート幅およびゲート長を有する。

キャパシタ１１４は、記憶ノード１１８と定電位のセルプレートＣＰとの間に接続される。キャパシタ１１６は、記憶ノード１２０とセルプレートＣＰとの間に接続される。キャパシタ１１４，１１６は、基板の上部に形成され、したがって、キャパシタ１１４，１１６が設けられることによるメモリセルＭＣの面積増加はない。

このようにメモリセルＭＣを構成することによって、半導体記憶装置１の面積が縮小されるとともに消費電力を下げることができる。

図３は、データ読出後に書戻しが行なわれない場合における記憶ノード１１８，１２０の電位変化を示す図である。図３を参照して、縦軸および横軸は、それぞれ電位および経過時間を表わす。曲線Ｃ１，Ｃ２は、それぞれ記憶ノード１１８，１２０の電位変化を示す。

読出動作が開始される前の時刻Ｔ０においては、記憶ノード１１８，１２０の電位は、それぞれ電源電位Ｖｃｃおよび接地電位ＧＮＤであり、ビット線ＢＩＴ，／ＢＩＴは、ビット線イコライズ回路３８によって電源電位Ｖｃｃにプリチャージされている。

時刻Ｔ１において、ワード線ＷＬが活性化され、時刻Ｔ２において、ワード線ＷＬの電位がＮチャネルＭＯＳトランジスタ１０６，１０８のしきい値電圧Ｖｔｈｎを超えると、ＮチャネルＭＯＳトランジスタ１０６，１０８がＯＮする。そうすると、ビット線／ＢＩＴからＮチャネルＭＯＳトランジスタ１０８を介して記憶ノード１２０およびそれに接続されるキャパシタ１１６に電荷が供給され、記憶ノード１２０の電位は上昇し始め、ビット線／ＢＩＴの電位は下降し始める。

時刻Ｔ３において、ワード線ＷＬの電位がたとえば電源電位Ｖｃｃよりも高い電位Ｖｐｐとなると、その直後の時刻Ｔ４において、記憶ノード１２０の電位は最も高くなる。ビット線／ＢＩＴから記憶ノード１２０に供給される電荷は、ＮチャネルＭＯＳトランジスタ１０４を介して放電されるので、時刻Ｔ４以降は、ビット線／ＢＩＴの電位は低下し、応じて記憶ノード１２０の電位も低下する。

ここで、このメモリセルＭＣは、セル比が１であり、ドライバトランジスタであるＮチャネルＭＯＳトランジスタ１０４の電流駆動能力が十分でないところ、ＮチャネルＭＯＳトランジスタ１０４によって放電されずに記憶ノード１２０の電位上昇を引き起こす電荷を記憶ノード１２０に接続されたキャパシタ１１６が吸収するため、記憶ノード１２０の電位の上昇をしきい値電圧Ｖｔｈｎよりも小さい範囲に抑えることができる。

しかし、もしかりに、高速でデータの読出しが行なわれ、かつ書戻しが行なわれないとすると、図３の曲線Ｃ１に示すように記憶ノード１１８の電位が徐々に低下する。また、曲線Ｃ２に示すように記憶ノード１２０の電位が徐々に上昇する。これによりＮチャネルＭＯＳトランジスタ１０４がＯＦＦして記憶データが反転する。すなわち、記憶データが破壊される。

図４は、データ読出後に書戻しが行なわれる場合における記憶ノード１１８，１２０の電位変化を示す図である。なお図４は図３と対比される図である。

図４を参照して、時刻Ｔ０〜時刻Ｔ４までの時刻における記憶ノード１１８，１２０の電位変化は図３と同様である。時刻Ｔ４から時刻Ｔ５までの期間は書戻しが行なわれる期間に相当する。この期間もワード線が活性化された状態であるのでＮチャネルＭＯＳトランジスタ１０６，１０８が導通状態であり、ビット線ＢＩＴ，／ＢＩＴの電位がそれぞれ電源電位Ｖｃｃ，接地電位ＧＮＤに保たれる。よって記憶ノード１１８，１２０の電位はそれぞれ電源電位Ｖｃｃ，接地電位ＧＮＤに戻る。

続いて、図１の半導体記憶装置１について外部アドレス信号が変化した場合の動作を説明する。まず、「基本動作」について説明する。基本動作とは外部アドレス信号とラッチアドレス信号の比較を行なわず、外部アドレス信号の変化のみに応じて行なわれる動作である。言い換えると「基本動作」とは、図１の半導体記憶装置１からアドレス比較回路２２、期間設定回路４４、アドレス変化検知回路４５を除いた構成を有する半導体記憶装置の動作である。

図５は、基本動作時における図１の各信号の変化を示す図である。図５を参照して、まず時刻Ｔ１において、外部アドレス信号Ａｎ〜Ａ０のうち、外部アドレス信号Ａ０が変化する。なお、チップイネーブル信号ＩＮＴＺＣＥはチップが選択されていることを示すＬレベルである。外部アドレス信号Ａ０の変化に応じ、信号ＺＲＡＴＯＲ０が立ち下がる。信号ＺＲＡＴＯＲ０の立ち下がりに応じて信号ＧＡＴＤが立ち上がる。なお、以後の説明においても外部アドレス信号Ａｎ〜Ａ０のうち、外部アドレス信号Ａ０が変化するものとする。

信号ＧＡＴＤが立ち上がると信号ＲＸＴＭが立ち下がる。信号ＲＸＴＭの立ち下がりに応じてワード線ＷＬの電位ＶＷＬが接地電位ＧＮＤに変化するとともに、信号ＺＥＱＳＴＡＲＴが立ち下がる。すなわち信号ＲＸＴＭの立ち下がりに応じてワード線が非活性化されるとともビット線対のイコライズが開始される。

さらに、信号ＲＸＴＭが立ち下がると、時刻Ｔ２において信号ＲＡＬが立下がる。信号ＲＡＬの立ち下がりに応じて外部アドレス信号の取り込みが開始される。

時刻Ｔ２では信号ＺＲＡＴＯＲ０の立ち上がりに応じて信号ＧＡＴＤが立ち下がる。信号ＧＡＴＤの立ち下がりに応じ、時刻Ｔ３では信号ＲＡＬが立ち上がる。信号ＲＡＬの立ち上がりに応じ、アドレスラッチ回路２０は外部アドレス信号の取り込みを終了する。以後、取り込まれた外部アドレス信号がラッチされる。

信号ＧＡＴＤの立ち下がりに応じ、時刻Ｔ４では信号ＺＥＱＥＮＤが立ち下がり、ビット線対ＢＬＰのイコライズが終了する。ビット線ＢＩＴの電位ＶＢＩＴは時刻Ｔ１において接地電位ＧＮＤであるが、プリチャージにより上昇し、時刻Ｔ４において電源電位Ｖｃｃに達する。なおビット線／ＢＩＴの電位ＶＺＢＩＴは時刻Ｔ１〜時刻Ｔ４の期間、電源電位Ｖｃｃのまま変化しない。ＧＡＴＤの立ち下がりに応じて信号ＺＥＱＳＴＡＲＴは時刻Ｔ５以後に立ち上がる。信号ＺＥＱＳＴＡＲＴの立ち上がりに応じ，信号ＺＥＱＥＮＤが立ち上がる。

時刻Ｔ５では信号ＧＡＴＤの立ち下がりに応じて信号ＲＸＴＭが立ち上がることによって対象のワード線ＷＬが活性化される。電位ＶＷＬは接地電位ＧＮＤから電位Ｖｐｐに変化する。電位ＶＺＢＩＴが電源電位Ｖｃｃから下降し始め、センスアンプにより微小の電位変化が検出／増幅される。さらに時刻Ｔ６において電位ＶＢＩＴ，電位ＶＺＢＩＴはそれぞれ電源電位Ｖｃｃ，接地電位ＧＮＤに等しくなる。時刻Ｔ５から時刻Ｔ６までの期間がデータ読出および書戻しを含めた期間（読出期間）である。なお、以後ではデータ読出および書戻しの両方の動作を含めた動作を「データ読出」と称する。

図６は、読出期間中に外部アドレス変化が発生した場合において図５に示す各信号の変化を示す図である。図６は図５と対比される図である。

図６を参照して、時刻Ｔ１〜時刻Ｔ６は、図５に示す時刻Ｔ１〜時刻Ｔ６にそれぞれ対応する。時刻Ｔ１〜時刻Ｔ６の期間には図５に示す基本動作が行なわれるので、各信号の変化は図５において対応する各信号の変化と同様である。よって以後の説明は繰り返さない。

図６では時刻Ｔ５１において外部アドレス信号Ａ０が変化することを示す。時刻Ｔ５１から時刻Ｔ５２の期間、信号ＺＲＡＴＯＲ０はＬレベルとなる。信号ＺＲＡＴＯＲ０がＬレベルである期間は、ワード線ＷＬが活性化されている時刻Ｔ５〜時刻Ｔ６に含まれる。

信号ＺＲＡＴＯＲ０がＬレベルに変化したことに応じ、信号ＧＡＴＤは時刻Ｔ５１から時刻Ｔ５２の期間、Ｈレベルとなる。時刻Ｔ５１における信号ＧＡＴＤの立ち上がりに応じて信号ＲＸＴＭが立ち下がると、上述の「基本動作」が繰り返される。よって時刻Ｔ６から時刻Ｔ１１における各信号の変化は時刻Ｔ１〜時刻Ｔ６の期間における信号の変化と同様であるので以後の説明は繰り返さない。なお、時刻Ｔ１０から時刻Ｔ１１の期間が読出期間である。

なお、非同期式の半導体記憶装置の場合、外部アドレスを変化させるタイミングを任意に設定できる。ワード線の活性化期間中に外部アドレスの次の変化に応じて信号ＧＡＴＤを発生させることによって、アクセス遅延を防ぐことができる。

図７は、図１の半導体記憶装置１の各信号の変化を示す図である。なお図７は図６に信号ＤＩＦＡ０，ＣＯＭＰＥＮＢ，ＺＲＡＴＯＲＬ０の波形を追加した図である。

図７を参照して、時刻Ｔ１〜時刻Ｔ１１は図６に示す時刻Ｔ１〜時刻Ｔ１１にそれぞれ対応する。時刻Ｔ１において、たとえば外部アドレスにノイズが入力されることにより外部アドレスが変化する。なお時刻Ｔ１において信号ＺＲＡＴＯＲ０が立ち下がるが、この変化は時刻Ｔ１以前に外部アドレスが正常に変化したことに応じた変化である。

時刻Ｔ３において外部アドレス信号のラッチが完了する。外部アドレス信号Ａ０とラッチアドレス信号ＬＡ０とが異なることによって、信号ＤＩＦＡ０が立ち上がる。

時刻Ｔ５において、信号ＲＸＴＭの立ち上がりに応じ、期間設定回路４４から出力される信号ＣＯＭＰＥＮＢが立ち上がる。信号ＣＯＭＰＥＮＢがＨレベルである時刻Ｔ５〜時刻Ｔ５２までの期間が比較結果（信号ＤＩＦＡ０）の有効期間である。図７に示すようにこの有効期間はワード線が活性化されている期間である時刻Ｔ５〜時刻Ｔ６の読出期間に含まれる。

信号ＣＯＭＰＥＮＢ，ＤＩＦＡ０がともにＨレベルである場合、信号ＺＲＡＴＯＲＬ０が時刻Ｔ５において立ち下がる。信号ＺＲＡＴＯＲＬ０の立ち下がりに応じて信号ＧＡＴＤが立ち上がる。また、時刻Ｔ５２において信号ＣＯＭＰＥＮＢが立ち下がると信号ＺＲＡＴＯＲＬ０が立ち上がる。信号ＺＲＡＴＯＲＬ０の立ち上がりに応じて信号ＧＡＴＤが立ち下がる。

図７は信号ＧＡＴＤが発生するタイミングが図６と同様であることを示す。よって時刻Ｔ１〜時刻Ｔ１１の期間における各信号の変化は、図６の時刻Ｔ１〜時刻Ｔ１１の期間における各信号の変化と同様である。

このように、半導体記憶装置１がワード線活性化期間中に、外部アドレスとラッチアドレスとの比較結果が有効となり、外部アドレスとラッチアドレスとが異なる場合にはワード線活性化期間中に信号ＧＡＴＤが発生する。よって、半導体記憶装置１はアクセス遅延を防ぐことが可能になる。

また、外部アドレスの変化に応じて信号ＧＡＴＤが発生するので、外部アドレスが正常に切換わる場合にも、アクセス遅延を生じさせずにデータ読出を行なうことが可能になる。

なお、時刻Ｔ５〜時刻Ｔ６の間の読出期間では誤ってラッチしたアドレスによって指定されるメモリセルからデータが読出され、時刻Ｔ１０〜時刻Ｔ１１の間の読出期間では正しいアドレスよって指定されるメモリセルからデータが読出される。ただしアクセスタイム内であれば、このように２回データが読み出されたとしても正しいデータが最終的に読出されれば、誤読出し等の問題が生じない。よって、半導体記憶装置１は誤動作を防ぐことができる。

さらに図７では、時刻Ｔ１における外部アドレスの変化が正規の変化である場合における各信号の変化および電位ＶＷＬ，ＶＢＩＴ，ＶＺＢＩＴの変化を破線で示す。この場合には時刻Ｔ５〜時刻Ｔ５２の期間に信号ＧＡＴＤが発生しない。よって各信号の波形は図５の時刻Ｔ１から時刻Ｔ６の期間における各信号の波形と等しくなる。

続いて、半導体記憶装置１のうち、特に図５〜図７に示す動作に関する構成要素について説明する。

図８は、基本動作を行なうためのアドレスラッチ回路、ＡＴＤ発生回路、アドレス活性化回路の構成を示す図である。図８を参照して、外部アドレス信号Ａ０〜Ａｎのそれぞれに対応してアドレスラッチ回路２０１〜２０ｎ、ＡＴＤ発生回路２１１〜２１ｎ，アドレス活性化回路２３１〜２３ｎが設けられる。なお、アドレスラッチ回路２０１〜２０ｎは図１のアドレスラッチ回路２０に含まれる。ＡＴＤ発生回路２１１〜２１ｎは図１のＡＴＤ発生回路２１に含まれる。アドレス活性化回路２３１〜２３ｎは図１のアドレス活性化回路２３に含まれる。

アドレスラッチ回路２０１〜２０ｎは互いに同じ構成を有し、外部アドレス信号Ａ０〜Ａｎをそれぞれ受けてラッチアドレス信号ＬＡ０〜ＬＡｎをそれぞれ出力する。代表的にアドレスラッチ回路２０１の構成を説明する。

アドレスラッチ回路２０１は、信号ＲＡＬを受けるインバータＩＮＶ１と、信号ＲＡＬがＬレベルの間、入力される外部アドレス信号Ａ０を反転出力するクロックドインバータＣＩＮＶ１と、クロックドインバータＣＩＮＶ１からの入力を反転させてラッチアドレス信号ＬＡ０を出力するインバータＩＮＶ２と、信号ＲＡＬがＨレベルの間導通し、入力されるラッチアドレス信号ＬＡ０を反転させてインバータＩＮＶ２に与えるクロックドインバータＣＩＮＶ２とを含む。

ＡＴＤ発生回路２１１〜２１ｎは外部アドレス信号Ａ０〜Ａｎをそれぞれ受け、入力される外部アドレス信号の変化を検知して信号ＺＲＡＴＯＲ０〜ＺＲＡＴＯＲｎをそれぞれ出力する。

アドレス活性化回路２３１〜２３ｎは互いに同じ構成を有し、ラッチアドレス信号ＬＡ０〜ＬＡｎをそれぞれ受けて内部アドレス信号ＲＡ０，ＺＲＡ０〜ＲＡｎ，ＺＲＡｎをそれぞれ出力する。代表的にアドレス活性化回路２３１の構成を説明する。アドレス活性化回路２３１は、直列に接続されてラッチアドレス信号ＬＡ０を受けるインバータＩＮＶ３，ＩＮＶ４と、直列に接続されてラッチアドレス信号ＬＡ０を受けるインバータＩＮＶ５〜ＩＮＶ７と、インバータＩＮＶ４の出力と信号ＲＡＤＥとを受けるＮＡＮＤ回路ＮＡ１と、インバータＩＮＶ７の出力と信号ＲＡＤＥとを受けるＮＡＮＤ回路ＮＡ２と、ＮＡＮＤ回路ＮＡ１の出力を反転して内部アドレス信号ＲＡ０を出力するインバータＩＮＶ８と、ＮＡＮＤ回路ＮＡ２の出力を反転して内部アドレス信号ＺＲＡ０を出力するインバータＩＮＶ９とを含む。

ＡＴＤ集合回路４６はたとえばＮＡＮＤ回路により構成され、信号ＺＲＡＴＯＲ０〜ＺＲＡＴＯＲｎを受けて信号ＧＡＴＤを発生する。

図８に示す構成の場合、外部アドレス信号の変化に応じて信号ＧＡＴＤが発生するので、アクセス遅延を防ぐことができる。しかし、外部アドレス信号にノイズが入力された場合、信号ＧＡＴＤが発生するとともにアドレスラッチ回路が誤ラッチを起こすことによって誤動作が生じる可能性がある。

このような問題を改善するため、たとえば外部アドレス信号の変化から一定期間後を起点とし、書戻しが完了するまで外部アドレスの入力を遮断することが考えられる。以下にこのような方法を実現するための検討例について説明する。

図９は、外部アドレス信号の変化から一定期間後に外部アドレスをラッチする検討例の構成を示す図である。図９を参照して、アドレスマスク回路４０１〜４０ｎがアドレスラッチ回路２０１〜２０ｎのそれぞれの前段に設けられる点で図８に示す構成と異なる。なお、図９の他の部分の構成は図８の対応する部分と同様であるので以後の説明は繰り返さない。各アドレスマスク回路は図８のアドレスラッチ回路２０１と同様の構成を有する。

アドレスマスク回路４０１は信号ＡＭＡＳＫがＬレベルの場合に外部アドレス信号Ａ０を取り込み、信号ＡＭＡＳＫがＨレベルの場合に外部アドレス信号Ａ０をラッチする。アドレスマスク回路４０１によりラッチされたアドレス信号を図９ではマスクアドレス信号ＩＮＴＡ０と示す。次にアドレスラッチ回路２０１は信号ＲＡＬに応じてマスクアドレス信号ＩＮＴＡ０を取り込む。以後の動作は、上述したアドレスラッチ回路２０１の動作と同様である。信号ＡＭＡＳＫはたとえば制御回路４０（ワード線活性化制御回路４１）から送られる。

この場合、書戻しが完了してアドレスマスク回路４０１〜４０ｎが開放されたときに外部アドレス信号Ａ０〜Ａｎと、マスクアドレス信号ＩＮＴＡ０〜ＩＮＴＡｎとに違いが生じると信号ＺＲＡＴＯＲ０〜ＺＲＡＴＯＲｎのいずれかが発生する。アドレスマスク回路４０１〜４０ｎが外部アドレス信号Ａ０〜Ａｎの入力を遮断している期間には外部アドレス信号にノイズが入力されても誤ラッチは生じない。

しかし、図９に示す構成ではマスクアドレス信号とラッチアドレス信号とが異ならないよう、信号ＡＭＡＳＫにより外部アドレス信号の入力を遮断させてから十分な期間後に信号ＲＡＬをＨレベルに設定してマスクアドレス信号をラッチする必要があるのでワード線の活性化が遅延する。また、信号ＺＲＡＴＯＲ０〜ＺＲＡＴＯＲｎのいずれかが発生するまで再アクセスができないためアクセス遅延が生じる。

図１０は、図１の半導体記憶装置１のアドレス比較回路２２、期間設定回路４４、アドレス変化検知回路４５の構成を示す図である。図１０を参照して、外部アドレス信号Ａ０〜Ａｎとラッチアドレス信号ＬＡ０〜ＬＡｎとをそれぞれ比較するためのＥＸＯＲ回路２２１〜２２ｎが設けられる。ＥＸＯＲ回路２２１〜２２ｎのそれぞれから信号ＤＩＦＡ０〜ＤＩＦＡｎが出力される。ＥＸＯＲ回路２２１〜２２ｎは図１のアドレス比較回路２２に含まれる。たとえば外部アドレス信号Ａ０とラッチアドレス信号ＬＡ０とが異なる場合に信号ＤＩＦＡ０がＨレベルに変化する。

期間設定回路４４は信号ＲＸＴＭを受けて、信号ＣＯＭＰＥＮＢを出力する。期間設定回路４４は信号ＲＸＴＭの立ち上がりのみを遅延させ、立ち下がりを遅延させない遅延回路ＲＤ１と、遅延回路ＲＤ１の出力を反転させるインバータＩＮＶＡと、信号ＲＸＴＭおよびインバータＩＮＶＡの出力を受けるＮＡＮＤ回路ＮＡ３と、ＮＡＮＤ回路ＮＡ３の出力を反転させて信号ＣＯＭＰＥＮＢを出力するインバータＩＮＶＢとを含む。

アドレス変化検知回路４５はＮＡＮＤ回路Ｎ１１〜Ｎ１ｎを含む。ＮＡＮＤ回路Ｎ１１〜Ｎ１ｎは信号ＣＯＭＰＥＮＢを受ける。ＮＡＮＤ回路Ｎ１１〜Ｎ１ｎは信号ＤＩＦＡ０〜信号ＤＩＦＡｎのそれぞれに応じ、信号ＺＲＡＴＯＲＬ０〜ＺＲＡＴＯＲＬｎを出力する。

ＡＴＤ集合回路４６はアドレス変化検知回路４５から出力される信号ＺＲＡＴＯＲＬ０〜ＺＲＡＴＯＲＬｎ，ＡＴＤ発生回路２１１〜２１ｎからそれぞれ出力される信号ＺＲＡＴＯＲ０〜ＺＲＡＴＯＲｎのいずれかがＬレベルに変化すると信号ＧＡＴＤを出力する。

なお、図１０に示す他の回路ブロックの構成は図８において対応する各回路ブロックの構成と同様であるので以後の説明は繰り返さない。

図１１は、図１のワード線活性化制御回路４１の構成の一例を示す図である。図１１を参照して、ワード線活性化制御回路４１はブロックＢＬＫ１〜ＢＬＫ７を含む。図１１において「ＲＤ」と示されるブロックは、信号の立ち上がりのみを遅延させ、立ち下がりを遅延させない遅延回路であり、「ＤＬ」と示されるブロックは入力信号を全体的に遅延させる遅延回路である。

ブロックＢＬＫ１は信号ＧＡＴＤ、チップイネーブル信号ＩＮＴＺＣＥ、信号ＲＸＴＭに応じ、信号ＭＡＴＤを出力する。信号ＭＡＴＤはワード線活性化制御回路４１の内部で処理を行なう際に動作タイミングを決定する信号である。

ブロックＢＬＫ１はＮＯＲ回路ＮＲ１１〜ＮＲ１３、インバータＩＮＶ１１〜ＩＮＶ１３、ＮＡＮＤ回路ＮＡ１１、遅延回路ＲＤ１１を含む。

ＮＯＲ回路ＮＲ１１は信号ＧＡＴＤ、チップイネーブル信号ＩＮＴＺＣＥおよびＮＯＲ回路ＮＲ１２の出力を受ける。インバータＩＮＶ１１はＮＯＲ回路ＮＲ１１の出力を反転させ、信号ＭＡＴＤを出力する。インバータＩＮＶ１２は信号ＭＡＴＤを反転させる。ＮＯＲ回路ＮＲ１３はインバータＩＮＶ１２の出力と信号ＲＸＴＭとを受ける。遅延回路ＲＤ１１はＮＯＲ回路ＮＲ１３の出力の立ち上がりを遅延させる。ＮＡＮＤ回路ＮＡ１１はＮＯＲ回路ＮＲ１３の出力と遅延回路ＲＤ１１の出力とを受ける。インバータＩＮＶ１３はＮＡＮＤ回路ＮＡ１１の出力を反転させる。ＮＯＲ回路ＮＲ１２はＮＯＲ回路ＮＲ１１の出力とインバータＩＮＶ１３の出力とを受ける。

ブロックＢＬＫ２は、信号ＭＡＴＤを反転させた信号（インバータＩＮＶ１２の出力）、信号ＺＥＱＳＴＡＲＴ，ＺＮＥＸＴＷＬを受け、信号ＺＡＴＤ，ＥＱ０，ＺＡＴＤ＿Ｆ，ＲＥＱＷＬを出力する。信号ＺＮＥＸＴＷＬは次に選択されるワード線を活性化することを要求する信号である。信号ＺＡＴＤ、ＥＱ０、ＺＡＴＤ＿Ｆの各々は信号ＭＡＴＤを遅延させた信号である。信号ＲＥＱＷＬはワード線の活性化を要求する信号である。なおこれらの信号はワード線活性化制御回路４１の内部で用いられる。

ブロックＢＬＫ２は遅延回路ＲＤ２１，ＲＤ２２，Ｄ２１，Ｄ２２と、ＮＡＮＤ回路ＮＡ２１〜ＮＡ２５と、インバータＩＮＶ２１〜ＩＮＶ２５と、ＮＯＲ回路ＮＲ２１とを含む。

遅延回路ＲＤ２１はインバータＩＮＶ１２の出力の立ち上がりを遅延させる。ＮＡＮＤ回路ＮＡ２１はインバータＩＮＶ１２の出力と遅延回路ＲＤ２１の出力を受ける。インバータＩＮＶ２１はＮＡＮＤ回路ＮＡ２１の出力を反転させる。インバータＩＮＶ２２，ＩＮＶ２３は直列に接続され、インバータＩＮＶ２２がインバータＩＮＶ２１の出力を受けるとインバータＩＮＶ２３は信号ＺＡＴＤを出力する。遅延回路Ｄ２１、Ｄ２２は信号ＺＡＴＤを遅延させて信号ＺＡＴＤ＿Ｆを出力する。インバータＩＮＶ２４は遅延回路Ｄ２１の出力を反転させて信号ＥＱ０を出力する。

ＮＡＮＤ回路ＮＡ２２はインバータＩＮＶ２１の出力とＮＡＮＤ回路ＮＡ２３の出力とを受ける。ＮＡＮＤ回路ＮＡ２３はＮＡＮＤ回路ＮＡ２２の出力と信号ＺＥＱＳＴＡＲＴとを受ける。インバータＩＮＶ２５はＮＡＮＤ回路ＮＡ２２の出力を反転させる。遅延回路ＲＤ２２はインバータＩＮＶ２５の出力の立ち上がりを遅延させる。ＮＡＮＤ回路ＮＡ２４はインバータＩＮＶ２１の出力と遅延回路ＲＤ２２の出力とＮＡＮＤ回路ＮＡ２５の出力とを受ける。ＮＡＮＤ回路ＮＡ２５は信号ＮＥＸＴＷＬとＮＡＮＤ回路ＮＡ２４の出力とを受ける。ＮＯＲ回路ＮＲ２１は信号ＭＡＴＤとＮＡＮＤ回路ＮＡ２４の出力とを受けて信号ＲＥＱＷＬを出力する。

ブロックＢＬＫ３は信号ＲＥＱＷＬと信号ＲＥＷＲＩＴＥとに応じて信号ＲＸＴＭを出力する。信号ＲＥＷＲＩＴＥは書戻し期間を設定する信号である。

ブロックＢＬＫ３はＮＯＲ回路ＮＲ３１，ＮＲ３２と、ＮＡＮＤ回路ＮＡ３１，ＮＡ３２と、インバータＩＮＶ３１，ＩＮＶ３２とを含む。ＮＯＲ回路ＮＲ３１は信号ＲＥＱＷＬとＮＯＲ回路ＮＲ３２の出力とを受ける。ＮＯＲ回路ＮＲ３２は信号ＲＥＷＲＩＴＥとＮＯＲ回路ＮＲ３１の出力とを受ける。ＮＡＮＤ回路ＮＡ３１はＮＯＲ回路ＮＲ３１の出力とＮＡＮＤ回路ＮＡ３２の出力とを受ける。ＮＡＮＤ回路ＮＡ３２はＮＯＲ回路ＮＲ３２の出力とＮＡＮＤ回路ＮＡ３１の出力とを受ける。インバータＩＮＶ３１，ＩＮＶ３２は直列に接続され、インバータＩＮＶ３１がＮＡＮＤ回路ＮＡ３１の出力を受けると、インバータＩＮＶ３２から信号ＲＸＴＭが出力される。

ブロックＢＬＫ４はブロックＢＬＫ３から受ける信号ＲＸＴＭに応じて信号ＺＥＱＳＴＡＲＴを出力する。ブロックＢＬＫ４は信号ＲＸＴＭを反転させるインバータＩＮＶ４１と、インバータＩＮＶ４１の立ち上がりを遅延させる遅延回路ＲＤ４１と、インバータＩＮＶ４１の出力と遅延回路ＲＤ４１の出力とを受けて信号ＺＥＱＳＴＡＲＴを出力するＮＡＮＤ回路ＮＡ４１とを含む。

ブロックＢＬＫ５は信号ＺＥＱＳＴＡＲＴ，ＥＱ０に応じて信号ＺＥＱＥＮＤ、ＺＮＥＸＴＷＬを出力する。ブロックＢＬＫ５はインバータＩＮＶ５１〜ＩＮＶ５７、遅延回路ＲＤ５１〜ＲＤ５５、ＮＡＮＤ回路ＮＡ５１〜ＮＡ５５、ＮＯＲ回路ＮＲ５１を含む。

インバータＩＮＶ５１は信号ＺＥＱＳＴＡＲＴを反転させる。遅延回路ＲＤ５１はインバータＩＮＶ５１の立ち上がりを遅延させる。ＮＡＮＤ回路ＮＡ５１は遅延回路ＲＤ５１と、インバータＩＮＶ５１の出力とを受ける。インバータＩＮＶ５２はＮＡＮＤ回路ＮＡ５１の出力を反転させる。インバータＩＮＶ５３は信号ＥＱ０を反転させる。ＮＡＮＤ回路ＮＡ５２はインバータＩＮＶ５２の出力とインバータＩＮＶ５３の出力とを受ける。インバータＩＮＶ５４はＮＡＮＤ回路ＮＡ５２の出力を反転させる。遅延回路ＲＤ５２はインバータＩＮＶ５４の立ち上がりを遅延させる。ＮＯＲ回路ＮＲ５１は一方端に遅延回路ＲＤ５２の出力を受け、他方端に接地電位を受ける。

遅延回路ＲＤ５３はＮＯＲ回路ＮＲ５１の出力の立ち上がりを遅延させる。ＮＡＮＤ回路ＮＡ５３はＮＯＲ回路ＮＲ５１の出力と遅延回路ＲＤ５３の出力とを受ける。インバータＩＮＶ５５はＮＡＮＤ回路ＮＡ５３の出力を反転させる。

遅延回路ＲＤ５４はインバータＩＮＶ５５の出力の立ち上がりを遅延させる。ＮＡＮＤ回路ＮＡ５４はＮＯＲ回路ＮＲ５１の出力と遅延回路ＲＤ５４の出力とを受ける。インバータＩＮＶ５６，ＩＮＶ５７はＮＡＮＤ回路ＮＡ５４の出力に直列に接続され、信号ＺＥＱＥＮＤを出力する。

遅延回路ＲＤ５５はインバータＩＮＶ５６の出力の立ち上がりを遅延させる。ＮＡＮＤ回路ＮＡ５５はＮＯＲ回路ＮＲ５１の出力と遅延回路ＲＤ５５の出力とを受ける。ＮＡＮＤ回路ＮＡ５５からは信号ＺＮＥＸＴＷＬが出力される。

ブロックＢＬＫ６は信号ＲＸＴＭに応じて信号ＲＥＷＲＩＴＥを出力する。ブロックＢＬＫ６は遅延回路ＲＤ６１〜ＲＤ６３、インバータＩＮＶ６１，ＩＮＶ６２、ＮＡＮＤ回路ＮＡ６１、ＮＯＲ回路ＮＲ６１を含む。

遅延回路ＲＤ６１はインバータＩＮＶ４１の出力の立ち上がりを遅延させる。ＮＡＮＤ回路ＮＡ６１はインバータＩＮＶ４１の出力と遅延回路ＲＤ６１の出力とを受ける。遅延回路ＲＤ６２，ＲＤ６３はＮＡＮＤ回路ＮＡ６１の出力の立ち上がりを遅延させる。インバータＩＮＶ６１は信号ＲＸＴＭを反転させる。インバータＩＮＶ６２は遅延回路ＲＤ６３の出力を反転させる。ＮＯＲ回路ＮＲ６１はインバータＩＮＶ６１，ＩＮＶ６２の出力に応じて信号ＲＥＷＲＩＴＥを出力する。

ブロックＢＬＫ７は信号ＲＸＴＭ，ＺＡＴＤ＿Ｆ，ＥＱ０に応じて信号ＲＡＬ，ＲＡＤＥを出力する。ブロックＢＬＫ７はインバータＩＮＶ７１〜ＩＮＶ７４、遅延回路Ｄ７１，ＲＤ７１，ＲＤ７２、ＮＡＮＤ回路ＮＡ７１〜ＮＡ７４を含む。

インバータＩＮＶ７１は信号ＲＸＴＭを反転させる。遅延回路Ｄ７１はインバータＩＮＶ７１の出力を遅延させる。遅延回路ＲＤ７１は遅延回路Ｄ７１の出力の立ち上がりを遅延させる。ＮＡＮＤ回路ＮＡ７１は遅延回路Ｄ７１の出力と遅延回路ＲＤ７１の出力とを受ける。インバータＩＮＶ７２はＮＡＮＤ回路ＮＡ７１の出力を反転させる。

インバータＩＮＶ７３は信号ＥＱ０を反転させる。ＮＡＮＤ回路ＮＡ７２は信号ＺＡＴＤ＿ＦとインバータＩＮＶ７３の出力とを受ける。ＮＡＮＤ回路ＮＡ７３はインバータＩＮＶ７２の出力とＮＡＮＤ回路ＮＡ７２の出力とを受けて信号ＲＡＬを出力する。

遅延回路ＲＤ７２は信号ＲＡＬの立ち上がりを遅延させる。ＮＡＮＤ回路ＮＡ７４は信号ＲＡＬと遅延回路ＲＤ７２の出力とを受ける。インバータＩＮＶ７４はＮＡＮＤ回路ＮＡ７４の出力を反転させて信号ＲＡＤＥを出力する。

次に、図１１に示すワード線活性化制御回路４１の動作の詳細を説明する。
図１２は、基本動作におけるワード線活性化制御回路４１の各信号の変化を示す図である。図１２を参照して、図５に示す信号に加えて、信号ＭＡＴＤ、ＲＥＱＷＬ，ＲＥＷＲＩＴＥ，ＺＮＥＸＴＷＬ，ＺＡＴＤ，ＥＱ０，ＺＡＴＤ＿Ｆ，ＲＡＤＥが示される。時刻Ｔ１〜時刻Ｔ６は図５の時刻Ｔ１〜時刻Ｔ６にそれぞれ対応する。なお、以下では主にワード線活性化制御回路４１の内部に用いられる信号の変化について説明する。

時刻Ｔ１において信号ＧＡＴＤの立ち上がりに応じ、信号ＲＸＴＭが立ち下がる。この変化は信号ＧＡＴＤの立ち上がりに応じて信号ＭＡＴＤ，ＲＥＱＷＬ，ＲＸＴＭが順次変化することによる。信号ＧＡＴＤの立ち上がりに応じて信号ＭＡＴＤが立ち上がる。信号ＭＡＴＤの立ち上がりに応じて信号ＲＥＱＷＬが立ち下がる。

また、時刻Ｔ１において信号ＭＡＴＤが立ち上がると信号ＺＡＴＤ，ＥＱ０，ＺＡＴＤ＿Ｆが順次変化する。信号ＭＡＴＤの立ち上がりに応じて信号ＺＡＴＤは立ち下がる。信号ＺＡＴＤの立ち下がりに応じて信号ＥＱ０が立ち上がる。信号ＥＱ０の立ち上がりに応じて信号ＺＡＴＤ＿Ｆが立ち下がる。

時刻Ｔ２では信号ＲＸＴＭの立下りに応じて信号ＲＡＬが立ち下がる。信号ＲＡＬの立ち下がりに応じて信号ＲＡＤＥが立ち下がる。信号ＲＡＤＥがＬレベルである期間はアドレス活性化回路２３が動作しない期間である。

また、信号ＲＸＴＭの立ち下がりに応じて信号ＲＥＷＲＩＴＥが立ち下がる。信号ＲＸＴＭが立ち上がることによりワード線ＷＬが活性化されてから読出期間が経過すると、信号ＲＥＷＲＩＴＥが立ち上がる。信号ＲＸＴＭがＨレベルであり、かつ、信号ＲＥＷＲＩＴＥがＬレベルである期間（時刻Ｔ５〜時刻Ｔ６の期間）が読出期間である。

時刻Ｔ２において信号ＧＡＴＤが立ち下がると、時刻Ｔ３で信号ＲＡＬが立ち上がる。この変化は、信号ＧＡＴＤの立ち下がりに応じて信号ＭＡＴＤ，ＺＡＴＤ，ＥＱ０、ＺＡＴＤ＿Ｆ，ＲＡＬが順次変化することによる。信号ＧＡＴＤの立ち下がりに応じて信号ＭＡＴＤが立ち下がる。信号ＭＡＴＤの立下りに応じて信号ＺＡＴＤが立ち上がる。信号ＺＡＴＤの立ち上がりに応じて信号ＥＱ０が立ち下がる。

信号ＥＱ０の立ち下がりに応じて信号ＺＡＴＤ＿Ｆが立ち上がる。信号ＺＡＴＤ＿Ｆの立ち上がりに応じて信号ＲＡＬが立ち上がる。信号ＲＡＬの立ち上がりに応じて信号ＲＡＤＥが立ち上がる。アドレス活性化回路２３は信号ＲＡＤＥがＨレベルに変化すると、ラッチアドレスに基づいて内部アドレス信号を生成する。

また、信号ＥＱ０が立ち下がると、信号ＺＥＱＥＮＤ，ＺＮＥＸＴＷＬ，ＲＥＱＷＬ，ＲＸＴＭが順次変化する。信号ＥＱ０の立ち下がりに応じて信号ＺＥＱＥＮＤが立ち下がる。信号ＺＥＱＥＮＤの立ち下がりに応じて信号ＺＮＥＸＴＷＬが立ち下がる。信号ＺＮＥＸＴＷＬの立ち下がりに応じて信号ＲＥＱＷＬが立ち上がる。信号ＲＥＱＷＬの立ち上がりに応じて信号ＲＸＴＭが立ち上がる。

時刻Ｔ５において信号ＲＸＴＭが立ち上がると、時刻Ｔ６において信号ＲＥＷＲＩＴＥが立ち上がる。また、信号ＺＮＥＸＴＷＬは信号ＺＥＱＥＮＤの立ち上がりに応じて立ち上がる。

図１３は、ワード線活性化期間中に信号ＧＡＴＤが発生したときのワード線活性化制御回路４１の各信号の変化を示す図である。図１３を参照して、時刻Ｔ１〜時刻Ｔ６における各信号の変化は図１２における時刻Ｔ１〜時刻Ｔ６における各信号の変化と同様であるので以後の説明は繰り返さない。時刻Ｔ５においてＺＲＡＴＯＲＬ０がＬレベルに変化することにより、信号ＧＡＴＤが立ち上がる。信号ＧＡＴＤの立ち上がりに応じ、信号ＭＡＴＤが立ち上がる。

この信号ＭＡＴＤの立ち上がりに応じ、時刻Ｔ５では信号ＲＥＱＷＬが立ち下がり、時刻Ｔ６では信号ＲＥＷＲＩＴＥの立ち上がりに応じて信号ＲＸＴＭが立ち下がる。信号ＲＸＴＭが立ち下がった以後、各信号は時刻Ｔ１〜時刻Ｔ６における変化と同様の変化を時刻Ｔ６〜時刻Ｔ１１において繰り返す。よって、時刻Ｔ６〜時刻Ｔ１１における各信号の変化の説明は以後繰り返さない。

以上のように実施の形態１によれば、外部アドレス信号とラッチアドレス信号とを比較し、外部アドレスとラッチアドレス信号とが異なる場合にはワード線活性化期間内にＡＴＤ信号を発生させて外部アドレスを再度ラッチすることにより、アクセス遅延を防ぐことができるとともに誤動作を防ぐことができる。

［実施の形態２］
実施の形態２の半導体記憶装置の全体構成は図１に示す半導体記憶装置１の構成と同様であるので以後の説明は繰り返さない。実施の形態２では実施の形態１よりも誤動作が生じる可能性を低くすることができる。

図１４は、実施の形態２において、アドレス端子１２に対するアドレスラッチ回路２０、およびＡＴＤ発生回路２１の接続を説明する図である。図１４を参照して、アドレスラッチ回路２０１〜２０ｎ（複数のラッチ部）のそれぞれの入力部に接続される複数の配線Ｌ１が設けられる。また、ＡＴＤ発生回路２１１〜２１ｎ（複数の検知部）のそれぞれの入力部に接続される複数の配線Ｌ２１および複数の配線Ｌ２２が設けられる。各複数の配線Ｌ２１は配線Ｌ１上のノードＮ１とノードＮ２とを接続する。各複数の配線Ｌ２１はノードＮ２と各ＡＴＤ発生回路の入力部とを接続する。なお、配線Ｌ１は本発明における「第１の配線」に相当し、配線Ｌ２１，Ｌ２２はは本発明における「第２の配線」に相当する。配線Ｌ１においてノードＮ１からアドレスラッチ回路までの配線Ｌ１２の長さは配線Ｌ２１，Ｌ２２の長さの合計に等しい。

以下、アドレスラッチ回路２０１およびＡＴＤ発生回路２１１を例に実施の形態２による効果について説明する。入力端子からノードＮ１までの配線Ｌ１１はアドレスラッチ回路２０１とＡＴＤ発生回路２１１とに共用される。配線Ｌ１１の寄生抵抗ＲＰ１，寄生容量ＣＰ１１，ＣＰ１２により、外部アドレス信号Ａ０が減衰したとしてもこの影響は無視できる。

しかしながら、配線Ｌ１２に生じる寄生抵抗ＲＰ２および寄生容量ＣＰ２１，ＣＰ２２と、配線Ｌ２１およびＬ２２に生じる寄生抵抗ＲＰ３および寄生容量ＣＰ３１，ＣＰ３２とが異なる場合、アドレス端子１２からアドレスラッチ回路２０の入力部までの入力信号の減衰度と、アドレス端子１２からＡＴＤ発生回路２１の入力部までの入力信号の減衰度とが異なる。このため外部アドレスにノイズが入力されると各回路の入力部における入力信号のレベルに違いが生じることにより、誤動作が生じる可能性が高くなる。

配線Ｌ１２の長さが配線Ｌ２１および配線Ｌ２２の長さの合計に等しくなるようこれらの配線を形成することにより、寄生抵抗ＲＰ２と寄生抵抗ＲＰ３とをほぼ等しくさせるとともに、寄生容量ＣＰ２１，ＣＰ２２の容量値のそれぞれを寄生容量ＣＰ３１，ＣＰ３２の容量値とほぼ等しくさせることによって、アドレスラッチ回路２０１の入力信号とＡＴＤ発生回路２１１の入力信号とが互いに等しいレベルになるので誤動作を発生する可能性を低くすることができる。

なお、配線Ｌ１１，Ｌ１２，Ｌ２１，Ｌ２２は互いに同一の配線層に形成される金属配線であってもよいし、多層配線であってもよい。多層配線である場合には各配線層における長さが等しくなるように配線Ｌ１２，Ｌ２１，Ｌ２２が形成される。

なお、寄生抵抗ＲＰ２，ＲＰ３や寄生容量ＣＰ２１，ＣＰ２２，ＣＰ３１，ＣＰ３２をできるだけ小さくするため、たとえば配線Ｌ１２の長さ（配線Ｌ２１と配線Ｌ２２とを合わせた長さ）は配線Ｌ１１の長さあるいはノードＮ２からアドレス比較回路２２までの配線Ｌ４の長さよりも短いことが好ましい。

以上のように実施の形態２によれば、アドレス端子からアドレスラッチ回路までの配線の長さとアドレス端子１２からＡＴＤ発生回路２１までの配線の長さとを等しくさせることにより、実施の形態１よりも誤動作を発生させる可能性を下げることが可能になる。

なお、実施の形態１，２では本発明の半導体記憶装置の一例として非同期式のＳＲＡＭを示した。ただし本発明は読出後にデータを再書込みする非同期式の半導体記憶装置に適用が可能である。よって、本発明は、たとえば内部のメモリセルとしてはＤＲＡＭ(Dynamic Random Access Memory)セルが用いられ、入力される制御信号およびアドレス信号などを規定する外部インタフェースとしては、クロックに同期しない非同期のインタフェースが用いられる擬似ＳＲＡＭ等にも適用できる。

今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

実施の形態１の半導体記憶装置の一例を示す全体ブロック図である。 図１のメモリセルＭＣおよびその周辺回路を示す図である。 データ読出後に書戻しが行なわれない場合における記憶ノード１１８，１２０の電位変化を示す図である。 データ読出後に書戻しが行なわれる場合における記憶ノード１１８，１２０の電位変化を示す図である。 基本動作時における図１の各信号の変化を示す図である。 読出期間中に外部アドレス変化が発生した場合において図５に示す各信号の変化を示す図である。 図１の半導体記憶装置１の各信号の変化を示す図である。 基本動作を行なうためのアドレスラッチ回路、ＡＴＤ発生回路、アドレス活性化回路の構成を示す図である。 外部アドレス信号の変化から一定期間後に外部アドレスをラッチする検討例の構成を示す図である。 図１の半導体記憶装置１のアドレス比較回路２２、期間設定回路４４、アドレス変化検知回路４５の構成を示す図である。 図１のワード線活性化制御回路４１の構成の一例を示す図である。 基本動作におけるワード線活性化制御回路４１の各信号の変化を示す図である。 ワード線活性化期間中に信号ＧＡＴＤが発生したときのワード線活性化制御回路４１の各信号の変化を示す図である。 実施の形態２において、アドレス端子１２に対するアドレスラッチ回路２０、およびＡＴＤ発生回路２１の接続を説明する図である。

符号の説明

１ 半導体記憶装置、１２ アドレス端子、１６ 制御信号端子、１８ データ入出力端子、２０ アドレスラッチ回路、２１ ＡＴＤ発生回路、２２ アドレス比較回路、２３ アドレス活性化回路、２６ 制御信号バッファ、２８ データ入出力回路、３０ 行デコーダ、３２ 列デコーダ、３４ センスアンプ／ライトドライバ、３６ メモリセルアレイ、３８ ビット線イコライズ回路、４０ 制御回路、４１ ワード線活性化制御回路、４２ ＳＡ／ＷＤ制御回路、４３ データ入出力制御回路、４４ 期間設定回路、４５ アドレス変化検知回路、４６ ＡＴＤ集合回路、１１０，１１２ ＰチャネルＴＦＴ、１０２〜１０８ ＮチャネルＭＯＳトランジスタ、１１４，１１６ キャパシタ、１１８，１２０ 記憶ノード、１２２ 電源ノード、１２４ 接地ノード、２０１〜２０ｎ アドレスラッチ回路、２１１〜２１ｎ ＡＴＤ発生回路、２２１-２２ｎ ＥＸＯＲ回路、２３１〜２３ｎ アドレス活性化回路、４０１〜４０ｎ アドレスマスク回路、ＢＩＴ，／ＢＩＴ ビット線、ＢＬＫ１〜ＢＬＫ７ ブロック、ＢＬＰ ビット線対、Ｃ１，Ｃ２ 曲線、ＣＩＮＶ１，ＣＩＮＶ２ クロックドインバータ、ＣＰ セルプレート、ＣＰ１１，ＣＰ１２，ＣＰ２１，ＣＰ２２，ＣＰ３１，ＣＰ３２ 寄生容量、ＩＮＶ１〜ＩＮＶ７４，ＩＮＶＡ，ＩＮＶＢ インバータ、Ｌ１，Ｌ１１，Ｌ１２，Ｌ２１，Ｌ２２，Ｌ４ 配線、ＭＣ メモリセル、Ｎ１，Ｎ２ ノード、Ｎ１１〜Ｎ１ｎ ＮＡＮＤ回路、ＮＡ１〜ＮＡ７４ ＮＡＮＤ回路、ＮＲ１１〜ＮＲ６１ ＮＯＲ回路、ＲＤ１〜ＲＤ７２，Ｄ２１，Ｄ２２ 遅延回路、ＲＰ１〜ＲＰ３ 寄生抵抗、ＷＬ ワード線。

Claims (6)

1. 行列状に配列され、各々がデータを記憶する複数のメモリセルと、
   前記複数のメモリセルの各行に対応して配置される複数のワード線と、
   前記複数のメモリセルの各列に対応して配置される複数のビット線対と、
   外部アドレス信号をラッチしてラッチアドレス信号を生成するラッチ回路と、
   前記ラッチアドレス信号に応じて内部アドレス信号を生成するアドレス活性化回路と、
   前記内部アドレス信号に応じて、前記複数のワード線の中から対象のワード線を選択する行選択回路と、
   前記内部アドレス信号に応じて、前記複数のビット線対の中から対象のビット線対を選択する列選択回路と、
   前記複数のメモリセルのうち、前記対象のワード線および前記対象のビット線対に対応するメモリセルからデータを読出す読出回路と、
   前記外部アドレス信号と前記ラッチアドレス信号とを比較する比較回路と、
   前記比較回路から出力される比較結果を受け、前記外部アドレス信号と前記ラッチアドレス信号とが異なることの検知を行なうと、前記外部アドレス信号を再度ラッチするよう前記ラッチ回路に指示する制御回路とを備える、半導体記憶装置。
2. 前記制御回路は、前記対象のワード線が活性化されている期間内に前記検知を行なう、請求項１に記載の半導体記憶装置。
3. 前記読出回路は、前記対応するメモリセルから読出したデータを用いて、前記対応するメモリセルに再書込みを行なう、請求項２に記載の半導体記憶装置。
4. 前記制御回路は、
   前記対象のワード線が活性化される期間を設定する活性化信号を、前記外部アドレス信号がラッチされた状態で出力し、開始信号に応じて前記外部アドレス信号を再度ラッチするよう前記ラッチ回路に指示する活性化制御回路と、
   前記活性化信号に応じ、前記比較結果の有効期間を、前記対象のワード線が活性化される期間内に設定する設定信号を出力する期間設定回路と、
   前記比較結果と前記設定信号とを受け、前記有効期間内に前記外部アドレス信号と前記ラッチアドレス信号とが異なる場合に第１のアドレス変化検知信号を出力する第１の変化検知回路と、
   前記第１のアドレス変化検知信号に応じて前記開始信号を出力する開始信号発生回路とを含む、請求項１に記載の半導体記憶装置。
5. 前記半導体記憶装置は、前記外部アドレス信号の変化を検知して第２のアドレス変化検知信号を出力する第２の変化検知回路をさらに備え、
   前記開始信号発生回路は、さらに、前記第２のアドレス変化検知信号に応じて前記開始信号を出力する、請求項４に記載の半導体記憶装置。
6. 前記外部アドレス信号は、複数のアドレス信号を有し、
   前記半導体記憶装置は、
   前記複数のアドレス信号をそれぞれ伝達する複数の第１の配線と、
   前記複数の第１の配線にそれぞれ接続される複数の第２の配線とをさらに備え、
   前記ラッチ回路は、前記複数の第１の配線にそれぞれ接続される複数のラッチ部を有し、
   前記第２の変化検知回路は、前記複数の第２の配線にそれぞれ接続される複数の検知部を有し、
   各前記複数の第１の配線において、各前記複数のラッチ部から各前記複数の第２の配線が接続されるノードまでの長さは、各前記複数の第２の配線の長さに等しい、請求項５に記載の半導体記憶装置。

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