JP2011124838A - Semiconductor storage device and delay time control method - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To perform delay time control at high speed, and to improve performance. <P>SOLUTION: A temperature sensor S1 detects a temperature to be outputted as temperature information. A TAP holding circuit S2 locks a DLL circuit S4 within a use temperature range at a preliminarily used frequency and a voltage state, and holds the lock state of the DLL circuit S4 as initial delay time information by being associated with an occasional temperature detected by the temperature sensor S1, When actually used, the DLL circuit S4 reads the initial delay time information to the temperature generated by the temperature sensor S1 when delay time control is started from the TAP holding circuit S2, and starts the delay time on the basis of its lock information. <P>COPYRIGHT: (C)2011,JPO&INPIT

Description

本発明は、DLL(Delay Locked Loop)を用いた半導体記憶装置及び遅延時間制御方法に関する。   The present invention relates to a semiconductor memory device and a delay time control method using a DLL (Delay Locked Loop).

DLLを有するSDRAMなどの半導体記憶装置において、DLLは、外部から供給される基準クロック(CLK)に対する、半導体記憶装置内部で用いられる内部クロックの遅延時間が所定の範囲に収まるように制限する。その遅延時間が、所定の範囲からはずれた状態(アンロック状態)から、所定の範囲にに収まったロック状態とするために、通常では、数百サイクルのクロックサイクルに相当するロックインタイム(同期引き込み時間)が必要である(例えば、特許文献1参照)。   In a semiconductor memory device such as an SDRAM having a DLL, the DLL limits the delay time of an internal clock used inside the semiconductor memory device with respect to a reference clock (CLK) supplied from the outside to be within a predetermined range. In order to change the delay time from a state outside the predetermined range (unlocked state) to a locked state within the predetermined range, the lock-in time (synchronous) corresponding to several hundreds of clock cycles is usually used. Pull-in time) is required (see, for example, Patent Document 1).

このDLLのロック動作は、セルフリフレッシュ動作状態にエントリした後は、都度、行うことを規定されている場合が多い。
なぜなら、セルフリフレッシュ動作期間中では、消費電力を低減させることが必要とされ、一般的にDLLについても動作を停止させている。そのため、半導体記憶装置は、低消費電力化したことにより、内部損失による発熱が減少して、温度が低下する。このように、セルフリフレッシュ動作期間を挟んで、温度の変化量が大きな場合に、回路を構成する能動素子の動特性が変化する。そして、その温度変化によって信号の遅延時間が変化することから、DLLで保持しているロック状態が実際の動作に適した値に対して差が生じるためである。
This DLL locking operation is often stipulated to be performed every time after entering the self-refresh operation state.
This is because during the self-refresh operation period, it is necessary to reduce the power consumption, and generally the operation of the DLL is also stopped. For this reason, the semiconductor memory device is reduced in power consumption, so that heat generation due to internal loss is reduced and temperature is lowered. Thus, when the amount of change in temperature is large across the self-refresh operation period, the dynamic characteristics of the active elements constituting the circuit change. This is because the delay time of the signal changes due to the temperature change, so that the lock state held in the DLL is different from the value suitable for the actual operation.

特開平8−226957号公報JP-A-8-226957

しかしながら、従来技術による、DLLを有している半導体記憶装置では、上述したように、DLLは、外部から供給される基準CLKに対して内部クロックの遅延時間を所定の範囲に保持するために、通常、数百サイクルのクロックサイクルに相当するロックインタイムが必要である。このロックインタイムが経過するまでは、内部クロックの遅延時間が所定の範囲に含まれるか否かが補償されないことから、外部から供給される基準クロックと内部クロックの遅延時間が所定の範囲に含まれ、同期が確保されていることが必須とされるリードファンクションを行うことができず、少なからずパフォーマンスを低下させてしまうという問題がある。   However, in the semiconductor memory device having a DLL according to the prior art, as described above, the DLL holds the delay time of the internal clock within a predetermined range with respect to the reference CLK supplied from the outside. Usually, a lock-in time corresponding to several hundreds of clock cycles is required. Until the lock-in time elapses, it is not compensated whether the delay time of the internal clock is included in the predetermined range. Therefore, the delay time of the reference clock and the internal clock supplied from the outside is included in the predetermined range. As a result, it is impossible to perform a read function which requires that synchronization be ensured, and there is a problem that performance is deteriorated.

上述した課題を解決するために、本発明は、外部から供給される外部クロック信号に同期した内部クロック信号の遅延時間を制御するDLL部は、使用温度に応じた初期遅延時間情報を保持しておき、遅延時間制御動作開始時の温度に対応する前記初期遅延時間情報に基づいて遅延時間制御を開始することを特徴とする半導体記憶装置である。   In order to solve the above-described problem, the present invention provides a DLL unit that controls a delay time of an internal clock signal synchronized with an external clock signal supplied from the outside, and stores initial delay time information corresponding to a use temperature. The delay time control is started on the basis of the initial delay time information corresponding to the temperature at the start of the delay time control operation.

この発明によれば、使用温度に応じた初期遅延時間情報を保持しておき、DLL部による遅延時間制御開始時には、該遅延時間制御開始時の温度に対応して保持しておいた初期遅延時間情報に基づいて、DLL部による遅延時間制御を開始するようにしたので、高速でロック動作を行わせることができ、システムのパフォーマンスを向上できる効果がある。   According to the present invention, the initial delay time information corresponding to the use temperature is held, and when the delay time control is started by the DLL unit, the initial delay time held corresponding to the temperature at the start of the delay time control. Since the delay time control by the DLL unit is started based on the information, the lock operation can be performed at a high speed and the system performance can be improved.

本発明の実施形態によるDLLが使用されるSDRAMの構成を示すブロック図である。1 is a block diagram showing a configuration of an SDRAM in which a DLL according to an embodiment of the present invention is used. 本実施形態による、温度センサによるDLLロック情報取得及び選択機能の構成を示す回路図である。It is a circuit diagram which shows the structure of the DLL lock information acquisition and selection function by a temperature sensor by this embodiment. 本実施形態による、温度センサ回路S1の構成例を示す回路図である。It is a circuit diagram which shows the structural example of temperature sensor circuit S1 by this embodiment. 本実施形態による、TAP保持回路S2の構成例を示す回路図である。FIG. 4 is a circuit diagram showing a configuration example of a TAP holding circuit S2 according to the present embodiment. 本実施形態による、TAP転送回路S3の構成例を示す回路図である。It is a circuit diagram which shows the structural example of TAP transfer circuit S3 by this embodiment. 本実施形態による、DLL回路S4の構成例を示す回路図である。It is a circuit diagram showing an example of composition of DLL circuit S4 by this embodiment. 図4のTAP保持回路Dk(k=1〜m)の構成例を示す回路図である。FIG. 5 is a circuit diagram illustrating a configuration example of a TAP holding circuit Dk (k = 1 to m) in FIG. 4. 図7のTAP保持回路DkにおけるTAP記憶制御回路F2の構成例を示す回路図である。FIG. 8 is a circuit diagram showing a configuration example of a TAP storage control circuit F2 in the TAP holding circuit Dk of FIG. 図8のTAP記憶制御回路F2におけるレベルシフタH4、H10の構成例を示す回路図である。FIG. 9 is a circuit diagram showing a configuration example of level shifters H4 and H10 in the TAP storage control circuit F2 of FIG. 本実施形態による半導体記憶装置におけるDLLの動作を説明するためのタイミングダイアグラムである。4 is a timing diagram for explaining the operation of the DLL in the semiconductor memory device according to the present embodiment. 本実施形態によるDLLの動作を説明するためのタイミングダイアグラムである。5 is a timing diagram for explaining the operation of the DLL according to the present embodiment.

以下、本発明の一実施形態を、図面を参照して説明する。
DLLを有している半導体記憶装置を使用するシステムにおいて、使用されるクロックの周波数と電源電圧については、管理できる情報として扱える。そのため、その他の要因でDLLのロック状態を定めるロック情報(TAP)に影響を与える条件の中で管理できていない要因は、温度になる。
このように温度に応じて変化するTAP情報が何らかの手段で予め得られていれば、DLLは、DLLリセット時の温度によるロック情報(TAP)を上記手段で得られた情報に基づいてDLLのロック動作を始めることで、ロックインタイムを短縮することができ、非常に高速にロックすることが可能になる。このロックインタイムの短縮は、機能動作を制限する時間を削減することになり、パフォーマンスを向上することができる。
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
In a system using a semiconductor memory device having a DLL, the frequency and power supply voltage of the clock used can be handled as manageable information. Therefore, the factor that cannot be managed among the conditions affecting the lock information (TAP) that determines the lock state of the DLL due to other factors is the temperature.
If the TAP information that changes in accordance with the temperature is obtained in advance by some means, the DLL locks the DLL based on the information obtained by the above means by using the temperature lock information (TAP) at the time of the DLL reset. By starting the operation, the lock-in time can be shortened and the lock can be performed at a very high speed. This shortening of the lock-in time reduces the time for limiting the function operation and can improve the performance.

そのため、半導体記憶装置の内部にα℃ステップの温度検出幅を有するで温度センサを設けることとして動作温度を検出する。また、初期状態を確定させるために、システムにおいて予め使用される周波数と電源電圧の条件のもとで、使用温度範囲内の所定の使用温度においてDLLをロックさせる。また、使用温度を使用温度範囲内で変化させ、温度センサがα℃の遷移を検知した場合のDLLのロック状態を初期遅延時間制御情報としてレジスタに保持する。そして、使用温度範囲において、α℃ステップの温度検出精度におけるDLLロック情報(TAP)が保持された後、電気Fuse等でその情報を記憶する。
システムにおける実使用時は、記憶されたそのDLLのロック情報(初期遅延時間制御情報)に基づいてDLLの動作を行わせる。すなわち、ロック開始時の温度に応じたDLLのロック情報(TAP)として、温度センサが検知した温度に応じて上記電気Fuse等に記憶させたデータから読み出して、そのロック情報に基づいてDLLのロック動作を開始させる。このようにすることで、ロック動作を非常に高速化することができる。よって、従来課題である、パフォーマンスの低下を低減できる。
Therefore, the operating temperature is detected by providing a temperature sensor with a temperature detection range of α ° C. step inside the semiconductor memory device. Further, in order to determine the initial state, the DLL is locked at a predetermined use temperature within the use temperature range under the condition of the frequency and the power supply voltage used in advance in the system. Also, the operating temperature is changed within the operating temperature range, and the DLL lock state when the temperature sensor detects a transition of α ° C. is held in the register as initial delay time control information. Then, after the DLL lock information (TAP) in the temperature detection accuracy in the α ° C. step is held in the operating temperature range, the information is stored by an electric fuse or the like.
In actual use in the system, the DLL operation is performed based on the stored lock information (initial delay time control information) of the DLL. That is, the DLL lock information (TAP) corresponding to the temperature at the start of the lock is read from the data stored in the electric fuse or the like according to the temperature detected by the temperature sensor, and the DLL lock is performed based on the lock information. Start operation. By doing so, the locking operation can be made very fast. Therefore, it is possible to reduce the performance degradation, which is a conventional problem.

図1は、本発明の実施形態によるDLLが使用されるSDRAMの構成を示すブロック図である。図1において、符号2はクロック発生器、3はコマンドデコーダ、4はモードレジスタ、5はコントロール回路である。6はローアドレスバッファ&リフレッシュカウンタ、7はカラムアドレスカウンタ&バーストカウンタである。8はローデコーダ、9はコラムデコーダ、10はメモリセルアレイ、11はセンスアンプである。12はデータコントロール回路、13はラッチ回路、14は入出力バッファ、15はDLL(Delay Locked Loop)である。   FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of an SDRAM in which a DLL according to an embodiment of the present invention is used. In FIG. 1, reference numeral 2 is a clock generator, 3 is a command decoder, 4 is a mode register, and 5 is a control circuit. 6 is a row address buffer & refresh counter, and 7 is a column address counter & burst counter. 8 is a row decoder, 9 is a column decoder, 10 is a memory cell array, and 11 is a sense amplifier. 12 is a data control circuit, 13 is a latch circuit, 14 is an input / output buffer, and 15 is a DLL (Delay Locked Loop).

次に、RIは、外部コマンド、/CS、/RAS、/CAS、/WEをデコードして得られた、内部Readコマンドである。PCLK信号、ICLK信号は、外部クロックCKに対し一定の遅延時間の遅れをもったクロック信号である。そして、コマンドRIは内部クロックPCLKによってコントロール回路5に読み込まれ、RP信号としてデータ制御回路12及びラッチ回路13に供給され、TAPTR信号、TSTORE信号、DLLRST信号及びDLLEN信号は、DLL15に供給される。
DLL15は、DLL15を制御する制御信号であるTAPTR信号、TSTORE信号、DLLRST信号及びDLLEN信号に応じて、ICLK信号との遅延時間が制御されたクロック信号であるLCLK信号を生成し、ラッチ回路13及び入出力バッファ14へ出力する。
Next, RI is an internal Read command obtained by decoding external commands, / CS, / RAS, / CAS, / WE. The PCLK signal and the ICLK signal are clock signals having a certain delay time with respect to the external clock CK. The command RI is read into the control circuit 5 by the internal clock PCLK and supplied as the RP signal to the data control circuit 12 and the latch circuit 13, and the TAPTR signal, the TSTORE signal, the DLLRST signal, and the DLLEN signal are supplied to the DLL 15.
The DLL 15 generates an LCLK signal that is a clock signal in which a delay time with respect to the ICLK signal is controlled according to the TAPTR signal, the TSTORE signal, the DLLRST signal, and the DLLEN signal that are control signals for controlling the DLL 15, and the latch circuit 13 Output to the input / output buffer 14.

図2は、本実施形態による、温度センサによるDLLロック情報取得及び選択機能の構成を示す回路図である。
この図に示される温度センサS1は、実使用温度範囲において、α℃ステップの検出精度に基づいてデバイスの温度を検出する。検出されるデバイスの温度情報は、mビットのTEMP<m:1>信号として生成される。該TEMP<m:1>信号は、TAP保持回路S2に供給される。
TAP保持回路S2は、温度センサS1から出力されるTEMP<m:1>信号の温度情報に対応するDLLのロック情報(TAP)を保持するとともに、出力する。該ロック情報(TAP)は、TAPL<n:1>信号として、TAP転送回路S3に供給される。TAP転送回路S3は、n台存在し、それぞれ接続されるTAP保持回路S2とDLL回路S4との間でDLLのロック情報(TAP)を転送する。該ロック情報(TAP)は、TAPDLL<n:1>信号として、TAP転送回路S3とDLL回路S4との間で授受される。
FIG. 2 is a circuit diagram showing the configuration of the DLL lock information acquisition and selection function by the temperature sensor according to the present embodiment.
The temperature sensor S1 shown in this figure detects the temperature of the device based on the detection accuracy of the α ° C. step in the actual use temperature range. The temperature information of the detected device is generated as an m-bit TEMP <m: 1> signal. The TEMP <m: 1> signal is supplied to the TAP holding circuit S2.
The TAP holding circuit S2 holds and outputs DLL lock information (TAP) corresponding to the temperature information of the TEMP <m: 1> signal output from the temperature sensor S1. The lock information (TAP) is supplied to the TAP transfer circuit S3 as a TAPL <n: 1> signal. There are n TAP transfer circuits S3, and DLL lock information (TAP) is transferred between the TAP holding circuit S2 and the DLL circuit S4 connected thereto. The lock information (TAP) is exchanged between the TAP transfer circuit S3 and the DLL circuit S4 as a TAPDLL <n: 1> signal.

ここで、TAPDLL<n:1>信号は、DLL内でロック状態時にフリップフロップ等のラッチ部分の信号として保持されている信号であり、外部にロック情報として出力される一方、外部からの書き込み処理(ドライブ)に応じて、データが書き換えられ、DLL内のロック情報も併せて書き換えられる。このため、DLL回路S4のDLLロック情報信号であるTAPDLL<n:1>信号は、TAP転送回路S3への入力信号でもある。   Here, the TAPDL <n: 1> signal is a signal held as a signal of a latch part such as a flip-flop in the DLL in the locked state, and is output to the outside as lock information. The data is rewritten according to (drive), and the lock information in the DLL is also rewritten. Therefore, the TAPDL <n: 1> signal that is the DLL lock information signal of the DLL circuit S4 is also an input signal to the TAP transfer circuit S3.

TAPTR信号は、MRS(モードレジスタセット)等の外部コマンドにより設定される信号である。この信号によって、DLL回路S4に保持されるロック情報(TAP)をTAP保持回路S2側へ転送するか、TAP情報保持回路S2に保持されるロック情報(TAP)をDLL回路S4側へ転送するかを選択する。TAPTR信号は、TAP保持回路S2、及びTAP転送回路S3とに入力され、DLL回路S4とTAP保持回路S2との間の転送を仲介するTAP転送回路S3を制御して転送が行われる。   The TAPTR signal is a signal set by an external command such as MRS (mode register set). Whether the lock information (TAP) held in the DLL circuit S4 is transferred to the TAP holding circuit S2 side or the lock information (TAP) held in the TAP information holding circuit S2 is transferred to the DLL circuit S4 side by this signal Select. The TAPTR signal is input to the TAP holding circuit S2 and the TAP transfer circuit S3, and transferred by controlling the TAP transfer circuit S3 that mediates transfer between the DLL circuit S4 and the TAP holding circuit S2.

TSTORE信号は、MRS等の外部コマンドにより設定され、TAP保持回路S2にTAP情報を保持させるための信号として供給される。
DLLRST信号は、MRS等の外部コマンドにより設定される信号であり、DLL回路S4をリセット(Reset)するための信号で、TAP転送回路S3、及びDLL回路S4に供給される。
DLLEN信号は、MRS等の外部コマンドにより設定され、DLL回路S4をイネーブル(Enable)状態にするための信号であり、TAP保持回路S2、及びDLL回路S4に供給される。
ICLK信号は、DLL回路S4に供給される基準クロックであり、遅延調整を行う対象として供給される。
LCLK信号は、DLLEN信号がアサートされ、DLL回路S4がイネーブル(Enable)状態になった後に、DLLRST信号がアサートされると、DLL回路S4のロック動作が開始された後に、DLL回路S4のクロック信号として出力される。
The TSTORE signal is set by an external command such as MRS and is supplied as a signal for causing the TAP holding circuit S2 to hold TAP information.
The DLLRST signal is a signal set by an external command such as MRS, and is a signal for resetting the DLL circuit S4 and is supplied to the TAP transfer circuit S3 and the DLL circuit S4.
The DLLEN signal is set by an external command such as MRS, and is a signal for enabling the DLL circuit S4, and is supplied to the TAP holding circuit S2 and the DLL circuit S4.
The ICLK signal is a reference clock supplied to the DLL circuit S4, and is supplied as a target for delay adjustment.
When the DLLRST signal is asserted after the DLLEN signal is asserted and the DLL circuit S4 is enabled, the LCLK signal starts the locking operation of the DLL circuit S4 and then the clock signal of the DLL circuit S4. Is output as

図3は、本実施形態による、温度センサ回路S1の構成例を示す回路図である。図3において、直列抵抗部T1は、一定電圧である電源VINTとGNDレベルとの間に直列接続されたk個の抵抗からなる。   FIG. 3 is a circuit diagram showing a configuration example of the temperature sensor circuit S1 according to the present embodiment. In FIG. 3, the series resistance unit T <b> 1 includes k resistors connected in series between the power supply VINT that is a constant voltage and the GND level.

温度依存レベル生成部T2は、電源VINDを電流源とする定電流源L1と、定電流源L1とGNDとの間に接続されているダイオードL2とにより構成される。温度依存レベル生成部T2は、温度に対して線形の負の電圧依存性を示すように設定され、検出した温度変化に応じて、VREFT信号の出力レベルが変化する。   The temperature-dependent level generation unit T2 includes a constant current source L1 that uses the power source VIND as a current source, and a diode L2 that is connected between the constant current source L1 and GND. The temperature dependence level generation unit T2 is set so as to exhibit a linear negative voltage dependence with respect to the temperature, and the output level of the VREFT signal changes according to the detected temperature change.

差動増幅回路群T3は、直列抵抗部T1から出力されるVIN<t>信号のレベル(t=1〜m)に対してVREFT信号の出力レベルを基準電位(リファレンス)として差動増幅し、TEMPC<t>信号(t=1〜m)として出力するm台の差動増幅回路からなる。   The differential amplifier circuit group T3 differentially amplifies the output level of the VREFT signal as a reference potential (reference) with respect to the level of the VIN <t> signal (t = 1 to m) output from the series resistance unit T1, It consists of m differential amplifier circuits that output as TEMPC <t> signals (t = 1 to m).

温度範囲パルス生成部T4は、差動増幅回路群T3からTEMPC<t+1>信号が供給され、TPB<t>信号を出力するインバータAt(t=1〜m)、及び、TEMPC<t>信号とTPB<t>信号とが供給され、TEMP<t>信号を出力する2入力AND回路Bt(t=1〜m)とからなる。ただし、インバータAmは、入力がGND電位に接続される。
温度範囲パルス生成部T4における温度センサ回路としての出力信号は、TEMP<m:1>信号である。
The temperature range pulse generator T4 is supplied with the TEMPC <t + 1> signal from the differential amplifier circuit group T3, outputs the TPB <t> signal, the inverter At (t = 1 to m), and the TEMPC <t> signal. A TPB <t> signal is supplied and a two-input AND circuit Bt (t = 1 to m) that outputs a TEMP <t> signal. However, the input of the inverter Am is connected to the GND potential.
An output signal as a temperature sensor circuit in the temperature range pulse generation unit T4 is a TEMP <m: 1> signal.

図4は、本実施形態による、TAP保持回路S2の構成例を示す回路図である。
この図に示されるTAP保持回路S2は、TAP保持回路群E1からなり、該TAP保持回路群E1は、複数のTAP保持回路Dk(k=1〜m)を有する。TAP保持回路Dkは、α℃ステップの検出精度で検出された温度状態に応じたDLLのロック情報TAPL<n:1>信号の入出力を制御するため、使用温度範囲をα℃のステップ幅によって分割された温度状態を示す分割数に応じて設けられる。この図では、使用温度範囲がm分割された場合を示している。例えば、−5℃〜90℃までを使用温度範囲とし、5℃のステップ幅で分割された温度状態に応じて、DLLのロック情報(TAP)を保持させようとした場合、20台のTAP保持回路Dm(m=20)が必要になる。
FIG. 4 is a circuit diagram showing a configuration example of the TAP holding circuit S2 according to the present embodiment.
The TAP holding circuit S2 shown in this figure includes a TAP holding circuit group E1, and the TAP holding circuit group E1 has a plurality of TAP holding circuits Dk (k = 1 to m). The TAP holding circuit Dk controls the input / output of the DLL lock information TAPL <n: 1> signal according to the temperature state detected with the detection accuracy of the α ° C. step. It is provided according to the number of divisions indicating the divided temperature state. This figure shows a case where the operating temperature range is divided into m. For example, when -5 ° C to 90 ° C is used, and the lock information (TAP) of DLL is held according to the temperature state divided by the step width of 5 ° C, 20 TAPs are held. A circuit Dm (m = 20) is required.

各TAP保持回路Dkには、図3の温度センサ回路S1から出力されるTEMP<m:1>信号(すなわち、TEMP<k>(k=1〜m))、DLLEN信号、外部MRS等のコマンドによりDLL回路S4からのロック情報であるTAPL<n:1>信号を取り込むか、DLL側に出力するかを選択するための信号であるTAPTR信号、及び、電気Fuse等によりデータを固定化させるためのTSTORE信号が入力信号として入力される。   Each TAP holding circuit Dk has commands such as a TEMP <m: 1> signal (ie, TEMP <k> (k = 1 to m)), a DLLEN signal, an external MRS, and the like output from the temperature sensor circuit S1 of FIG. In order to fix the data by the TAPTR signal, which is a signal for selecting whether to capture the TAPL <n: 1> signal, which is the lock information from the DLL circuit S4, or to output to the DLL side, and the electric fuse, etc. The TSTORE signal is input as an input signal.

図5は、本実施形態による、TAP転送回路S3の構成例を示す回路図である。図5において、インバータE1は、TAPL<s>信号が入力され、TAPTB信号を出力する。インバータE2は、TAPTB信号が入力され、TAPL<s>信号を出力する。クロックドインバータE3は、TAPTB信号が入力され、DLLRSTB信号がアサートされると出力をEnable状態にし、DLLRST信号がアサートされるとTAPDLL<s>信号を出力する。   FIG. 5 is a circuit diagram showing a configuration example of the TAP transfer circuit S3 according to the present embodiment. In FIG. 5, an inverter E1 receives a TAPL <s> signal and outputs a TAPTB signal. The inverter E2 receives the TAPTB signal and outputs a TAPL <s> signal. When the TAPTB signal is input and the DLLRSTB signal is asserted, the clocked inverter E3 sets the output to an enable state, and when the DLLRST signal is asserted, the clocked inverter E3 outputs the TAPDLL <s> signal.

インバータE4は、DLLRST信号が入力され、DLLRSTB信号を出力する。インバータE5は、TAPDLL<s>信号が入力され、TAPDB信号を出力する。インバータE6は、TAPDB信号が入力され、TAPDLL<s>信号を出力する。クロックドインバータE7は、TAPDB信号が入力され、TAPTRB信号がアサートされると出力をEnable状態にし、TAPTR信号がアサートされるとTAPL<s>信号を出力する。インバータE8は、TAPTR信号が入力され、TAPTRB信号を出力する。   The inverter E4 receives the DLLRST signal and outputs a DLLRSTB signal. The inverter E5 receives the TAPDLL <s> signal and outputs a TAPDB signal. The inverter E6 receives the TAPDB signal and outputs a TAPDL <s> signal. When the TAPDB signal is input and the TAPTRB signal is asserted, the clocked inverter E7 sets the output to an enable state, and when the TAPTR signal is asserted, the clocked inverter E7 outputs a TAPL <s> signal. The inverter E8 receives the TAPTR signal and outputs a TAPTRB signal.

図6は、本実施形態による、DLL回路S4の構成例を示す回路図である。図6において、遅延調整回路G1は、ロック情報(TAP)であるTAPDLL<n:1>信号を入出力するとともに、ロック遅延動作の調整対象信号であるICLK信号、DLLのEnable信号であるDLLEN信号、DLLを初期化するリセット(Reset)信号であるDLLRST信号、位相比較結果であるPCCTRL信号が入力される。そして、遅延調整回路G1は、ICLK信号に対する遅延時間が調整されたDCLK信号、及びDCLK信号に対して一定の時間だけ早く出力されるように調整されたLCLK信号を出力する。位相比較回路G2は、ICLK信号と、遅延調整回路G1の出力であるDCLK信号との位相を比較し、その比較結果をPCCTRL信号として出力する。   FIG. 6 is a circuit diagram showing a configuration example of the DLL circuit S4 according to the present embodiment. In FIG. 6, the delay adjustment circuit G1 inputs and outputs a TAPDLL <n: 1> signal that is lock information (TAP), an ICLK signal that is a lock delay operation adjustment target signal, and a DLLEN signal that is a DLL enable signal. , A DLLRST signal as a reset signal for initializing the DLL and a PCCTRL signal as a phase comparison result are input. Then, the delay adjustment circuit G1 outputs the DCLK signal whose delay time is adjusted with respect to the ICLK signal and the LCLK signal adjusted so as to be output earlier than the DCLK signal by a fixed time. The phase comparison circuit G2 compares the phases of the ICLK signal and the DCLK signal output from the delay adjustment circuit G1, and outputs the comparison result as a PCCTRL signal.

図7は、図4のTAP保持回路Dk(k=1〜m)の構成例を示す回路図である。
この図に示されるTAP保持回路Dkは、対応して設けられる複数のフリップフロップF1とTAP記憶制御回路F2の組を含んで構成される。
フリップフロップF1は、n台のフリップフロップからなり、TEMP信号をクロック(CK)として、TAPL<n:1>信号の各々をデータ(D)として供給を受ける。フリップフロップF1は、クロックCKが”L”レベルを示す期間に取り込んだデータ(D)を、クロック(CK)が“H”レベルを示す期間に出力信号(Q)として出力する。その出力信号Qは、各々、LTAP<n:1>信号として出力される。
FIG. 7 is a circuit diagram showing a configuration example of the TAP holding circuit Dk (k = 1 to m) of FIG.
The TAP holding circuit Dk shown in this figure includes a set of a plurality of flip-flops F1 and a TAP storage control circuit F2 provided correspondingly.
The flip-flop F1 includes n flip-flops, and is supplied with the TEMP signal as a clock (CK) and each of the TAPL <n: 1> signals as data (D). The flip-flop F1 outputs the data (D) captured during the period when the clock CK is at the “L” level as the output signal (Q) during the period when the clock (CK) is at the “H” level. The output signals Q are output as LTAP <n: 1> signals, respectively.

TAP記憶制御回路F2は、n台のTAP記憶制御回路からなり、DLLのEnable信号であるDLLEN信号、上記TAPTR信号、上記TEMPT信号、上記TSTORE信号が供給される。また、TAP記憶制御回路F2は、フリップフロップF1からLTAP<n:1>信号をそれぞれLTAP<s>信号として供給を受けるとともに、TAPL<s>信号をTAPL<n:1>信号として条件に応じて出力する。   The TAP storage control circuit F2 includes n TAP storage control circuits, and is supplied with a DLLEN signal, which is a DLL enable signal, the TAPTR signal, the TEMPT signal, and the TSTORE signal. The TAP storage control circuit F2 receives the LTAP <n: 1> signal from the flip-flop F1 as an LTAP <s> signal, and uses the TAPL <s> signal as a TAPL <n: 1> signal according to conditions. Output.

図8は、図7のTAP保持回路DkにおけるTAP記憶制御回路F2の構成例を示す回路図である。インバータH1は、TSTORE信号が供給され、TSTRB信号を出力する。2入力NOR回路H2は、TSTRB信号、及びLTAP<s>信号が供給され、それらの論理和の反転出力を、EFENPB信号として出力する。2入力NAND回路H3は、LTAP<s>信号、及びTSTORE信号が供給され、それらの論理積の反転出力を、TAPSTB信号として出力する。   FIG. 8 is a circuit diagram showing a configuration example of the TAP storage control circuit F2 in the TAP holding circuit Dk of FIG. The inverter H1 is supplied with the TSTORE signal and outputs the TSTRB signal. The 2-input NOR circuit H2 is supplied with the TSTRB signal and the LTAP <s> signal, and outputs an inverted output of these logical sums as the EFENPB signal. The 2-input NAND circuit H3 is supplied with the LTAP <s> signal and the TSTORE signal, and outputs an inverted output of these logical products as a TAPSTB signal.

レベルシフタH4は、TAPSTB信号が供給され、信号電位を変換したTAPSTSV信号を出力する。バッファH5は、EFENPB信号が供給され、EFENB信号を出力する。PMOSトランジスタH6は、TAPSTSV信号がゲートに供給され、VSVT電源がソースに印加される。NMOSトランジスタH7は、EFENB信号がゲートに供給され、ソースにGND電位が印加され、ドレインがPMOSトランジスタH6のドレインに接続され、該ドレイン出力をEFTAP信号として出力する。破壊用絶縁膜H8は、一方の電極がGND電位が印加され、他方の電極がEFTAP信号の伝送路に接続されている。   The level shifter H4 is supplied with the TAPSTB signal and outputs a TAPSTSV signal obtained by converting the signal potential. The buffer H5 is supplied with the EFENPB signal and outputs the EFENB signal. In the PMOS transistor H6, the TAPSTSV signal is supplied to the gate, and the VSVT power supply is applied to the source. In the NMOS transistor H7, the EFENB signal is supplied to the gate, the GND potential is applied to the source, the drain is connected to the drain of the PMOS transistor H6, and the drain output is output as the EFTAP signal. In the breakdown insulating film H8, one electrode is applied with the GND potential, and the other electrode is connected to the transmission path of the EFTAP signal.

バッファH9は、TSTORE信号が供給され、TSTBF信号を出力する。レベルシフタH10は、TSTBF信号が供給され、信号電位を変換したTSTTRB信号を出力する。インバータH11は、TSTTRB信号が供給され、反転してTSTTR信号として出力する。トランスファゲートH12は、EFTAP信号が供給され、PMOSのゲートにTSTTRB信号が供給され、NMOSのゲートにTSTTR信号が供給され、TSTTRB信号もアサートに応じて出力をEnable状態にしてTAPLB信号を出力する。   The buffer H9 is supplied with the TSTORE signal and outputs a TSTBF signal. The level shifter H10 is supplied with the TSTBF signal and outputs a TSTTRB signal obtained by converting the signal potential. The inverter H11 is supplied with the TSTTRB signal, inverts it, and outputs it as the TSTTR signal. The transfer gate H12 is supplied with the EFTAP signal, the gate of the PMOS is supplied with the TSTTRB signal, the gate of the NMOS is supplied with the TSTTR signal, and the TSTTRB signal is also enabled in response to the assertion and outputs the TAPLB signal.

ディレイ素子H13は、DLLEN信号が供給され、そのDLLEN信号を遅延してDENDL信号として出力する。インバータH14は、DENDL信号が供給され、反転してDENDLB信号として出力する。2入力NAND回路H15は、DENDLB信号、及びDLLEN信号が供給され、それらの論理積の反転出力を、EFPREB信号として出力する。PMOSトランジスタH16は、ゲートにEFPREB信号が供給され、ソースにVDD電源電圧が印加され、ドレインがTAPLB信号の伝送路に接続されている。
インバータH17は、TAPLB信号が供給され、反転してTAPLL信号として出力する。インバータH18は、TAPLL信号が供給され、反転してTAPLB信号として出力する。
The delay element H13 is supplied with the DLLEN signal, delays the DLLEN signal, and outputs it as a DENDL signal. The inverter H14 is supplied with the DENDL signal, inverts it, and outputs it as the DENDLB signal. The 2-input NAND circuit H15 is supplied with the DENDLB signal and the DLLEN signal, and outputs an inverted output of the logical product of them as an EFPREB signal. In the PMOS transistor H16, an EFPREB signal is supplied to the gate, a VDD power supply voltage is applied to the source, and a drain is connected to the transmission path of the TAPLB signal.
The inverter H17 is supplied with the TAPLB signal, inverts it, and outputs it as a TAPLL signal. The inverter H18 is supplied with the TAPLL signal, inverts it, and outputs it as a TAPLB signal.

インバータH19は、TAPTR信号が供給され、反転してTAPBTR信号として出力する。2入力AND回路H20は、TAPBTR信号、及びTEMPT信号が供給され、それらの論理積をとり、TAPSEL信号として出力する。
インバータH21は、TAPSEL信号が供給され、反転してTAPSELB信号として出力する。PMOSトランジスタH22は、ゲートにTAPSELB信号が供給され、ソースにVDD電源電圧が印加される。PMOSトランジスタH23は、ゲートにTAPLB信号が供給され、ソースがPMOSトランジスタH22のドレインに接続される。
The inverter H19 is supplied with the TAPTR signal, inverts it, and outputs it as a TAPBTR signal. The 2-input AND circuit H20 is supplied with the TAPBTR signal and the TEMPT signal, takes a logical product of them, and outputs it as a TAPSEL signal.
The inverter H21 is supplied with the TAPSEL signal, inverts it, and outputs it as a TAPSELB signal. In the PMOS transistor H22, the TAPSELB signal is supplied to the gate, and the VDD power supply voltage is applied to the source. The PMOS transistor H23 has a gate supplied with a TAPLB signal and a source connected to the drain of the PMOS transistor H22.

NMOSトランジスタH25は、ゲートにTAPSEL信号が供給され、ソースにGND電位が印加され、ドレインがNMOSトランジスタH24のソースに接続されている。
NMOSトランジスタH24は、ゲートにTAPLB信号が供給され、ソースがNMOSトランジスタH25のドレインに接続され、ドレインがPMOSトランジスタH23のドレインに接続され、TAPL<s>信号を出力する。
In the NMOS transistor H25, a TAPSEL signal is supplied to the gate, the GND potential is applied to the source, and the drain is connected to the source of the NMOS transistor H24.
The NMOS transistor H24 has a gate supplied with a TAPLB signal, a source connected to the drain of the NMOS transistor H25, a drain connected to the drain of the PMOS transistor H23, and outputs a TAPL <s> signal.

図9は、図8のTAP記憶制御回路F2におけるレベルシフタH4、H10の構成例を示す回路図である。
この図に示されるPMOSトランジスタP3とP5は、それぞれのソースがVSVT電源電圧が印加され、ゲートは互いのドレインに接続される。すなわち、PMOSトランジスタP3とP5は、相補の状態を対となって記憶する保持回路を形成する。
インバータP1は、IN信号が供給され、反転してINB信号として出力する。
NMOSトランジスタP2は、ゲートにIN信号が供給され、ソースにGND電位が印加され、ドレインがPMOSトランジスタP3のドレインに接続される。
NMOSトランジスタP4は、ゲートにINB信号が供給され、ソースにGND電位が印加され、ドレインがPMOSトランジスタP5のドレインに接続される。そして、供給されるIN信号に応じて、NMOSトランジスタP4のドレインからOUT信号が出力される。
FIG. 9 is a circuit diagram showing a configuration example of the level shifters H4 and H10 in the TAP storage control circuit F2 of FIG.
In the PMOS transistors P3 and P5 shown in this figure, the VSVT power supply voltage is applied to the respective sources, and the gates are connected to the respective drains. That is, the PMOS transistors P3 and P5 form a holding circuit that stores a pair of complementary states.
The inverter P1 is supplied with the IN signal, inverts it, and outputs it as the INB signal.
In the NMOS transistor P2, the IN signal is supplied to the gate, the GND potential is applied to the source, and the drain is connected to the drain of the PMOS transistor P3.
In the NMOS transistor P4, the INB signal is supplied to the gate, the GND potential is applied to the source, and the drain is connected to the drain of the PMOS transistor P5. Then, an OUT signal is output from the drain of the NMOS transistor P4 in accordance with the supplied IN signal.

次に、本実施形態の動作について説明する。
図10、本実施形態による半導体記憶装置におけるDLLの動作を説明するためのタイミングダイアグラムである。
この図には、α℃温度ステップでのDLLロック情報の保持及び固定化を行う場合のタイミングダイアグラムとして、実使用システムでの使用周波数、及び電源電圧にて、DLL15をロックさせ、実使用温度範囲において低温から温度を上昇させ、α℃ステップで取得したDLL15のロック情報(TAP)を、電気Fuseで固定化する一連の処理にしたがった動作を示している。
Next, the operation of this embodiment will be described.
FIG. 10 is a timing diagram for explaining the operation of the DLL in the semiconductor memory device according to the present embodiment.
In this figure, as a timing diagram for retaining and fixing DLL lock information in the α ° C temperature step, the DLL 15 is locked at the operating frequency and power supply voltage in the actual use system, and the actual use temperature range 3 shows an operation in accordance with a series of processes in which the lock information (TAP) of the DLL 15 acquired at the α ° C. step is fixed by the electric fuse while the temperature is increased from a low temperature.

この工程では、MRSにてDLLEN信号、及びDLLRST信号にてDLL15を動作させた後、外部MRS等のコマンドで、TAPTR信号を“H”レベルにする。その後、実使用温度範囲の低温側から実使用温度範囲の高温側まで温度を上昇させている。まず、ダイオードL2(図3)の温度依存性を用いて検出を行う温度依存レベル生成部T2において、ダイオードL2を流れる電流Idは、定電流源L1により定電流制御され一定の値となる。その電流Idは、ダイオードL2のアノード接点VREFTの電圧レベルを、温度T0K(ケルビン)のときにVd0とすると、一般的に、式(1)で表される。   In this step, after the DLL 15 is operated by the MRS and the DLL 15 signal by the DLL RST signal, the TAPTR signal is set to the “H” level by a command such as an external MRS. Thereafter, the temperature is increased from the low temperature side of the actual use temperature range to the high temperature side of the actual use temperature range. First, in the temperature dependence level generation unit T2 that performs detection using the temperature dependence of the diode L2 (FIG. 3), the current Id flowing through the diode L2 is constant current controlled by the constant current source L1 and becomes a constant value. When the voltage level of the anode contact VREFT of the diode L2 is Vd0 when the temperature is T0K (Kelvin), the current Id is generally expressed by Expression (1).

Id=A×e((q×Vd0−Eg)/k×T0) ……(1)   Id = A × e ((q × Vd0−Eg) / k × T0) (1)

式(1)において、Aが一定値を示す比例定数、qが素電荷量、kがボルツマン定数、Egがバンドギャップエネルギーであり、e(x)は、自然対数の底数eのべき乗を示す関数である。ここで、温度がΔT℃変化したときのアノード接点VREFTの変化量を、ΔVdとすると、式(2)で表される。   In equation (1), A is a proportional constant indicating a constant value, q is an elementary charge amount, k is a Boltzmann constant, Eg is band gap energy, and e (x) is a function indicating the power of the base e of the natural logarithm. It is. Here, when the amount of change of the anode contact VREFT when the temperature changes by ΔT ° C. is ΔVd, it is expressed by Expression (2).

Id=A×e((q×(Vd0+ΔVd)−Eg)/k×(T0+ΔT))……(2)   Id = A × e ((q × (Vd0 + ΔVd) −Eg) / k × (T0 + ΔT)) (2)

電流Idは、温度変化に依存せず定電流制御され、一定であるので、式(1)と式(2)の指数部が等しいことになるので、式(3)として表される。   Since the current Id is constant current controlled without being dependent on the temperature change and is constant, the exponents of the equations (1) and (2) are equal, and therefore, expressed as the equation (3).

(q×Vd0−Eg)/k×T0=(q×(Vd0+ΔVd)−Eg)/k×(T0+ΔT) ……(3)   (Q × Vd0−Eg) / k × T0 = (q × (Vd0 + ΔVd) −Eg) / k × (T0 + ΔT) (3)

式(3)をΔVdについて整理すると、式(4)となる。   When formula (3) is arranged with respect to ΔVd, formula (4) is obtained.

ΔVd=−ΔT×(Eg/q−Vd0)/T0 ……(4)   ΔVd = −ΔT × (Eg / q−Vd0) / T0 (4)

なお、(Eg/q)は、バンドギャップ電圧を示し、シリコンを材料として使用する場合では約1.2Vとなる。   Note that (Eg / q) indicates a band gap voltage, which is about 1.2 V when silicon is used as a material.

シリコンを使用した場合では、ΔT℃の温度変化に対する電圧変化量ΔVdは、Vd0が1.2V以下であれば、温度変化量ΔTと負の比例関係にあることが分かる。この関係より、直列抵抗部T1(図3)から出力されるVIN<t>(t=1〜m)信号の出力レベルと、ダイオードL2による温度依存レベル生成部T2の出力である信号VREFTの実使用温度範囲におけるα℃ステップのレベルとが一致するように直列抵抗部T1の抵抗値を調整する。   When silicon is used, it can be seen that the voltage change amount ΔVd with respect to the temperature change of ΔT ° C. has a negative proportional relationship with the temperature change amount ΔT if Vd0 is 1.2 V or less. From this relationship, the output level of the VIN <t> (t = 1 to m) signal output from the series resistance unit T1 (FIG. 3) and the signal VREFT that is the output of the temperature dependent level generation unit T2 by the diode L2. The resistance value of the series resistor T1 is adjusted so that the level of the α ° C. step in the operating temperature range matches.

これにより、温度依存レベル生成部T2から出力される信号VREFTのレベルは、温度上昇に応じて低下することから、直列抵抗群R1〜Rkから出力されるVIN<t>(t=1〜m)に対して信号VREFTのレベルを差動増幅回路群T3によって判定すると、温度の上昇に応じて所定の温度になると、TEMPC<m>信号が“H”レベルに遷移する。   As a result, the level of the signal VREFT output from the temperature dependent level generation unit T2 decreases as the temperature rises, so VIN <t> (t = 1 to m) output from the series resistance groups R1 to Rk. On the other hand, when the level of the signal VREFT is determined by the differential amplifier circuit group T3, the TEMPC <m> signal transitions to the “H” level when a predetermined temperature is reached in response to the temperature rise.

そのため、TEMPC<t>(t=1〜m)信号群は、図10に示すように、温度上昇に対応し、TEMPC<1>信号からTEMPC<m>信号への順にしたがって“H”レベル状態に遷移し、“H”レベル状態を示す信号の数が増加する。この遷移により、温度範囲パルス生成部T4の2入力AND回路B1〜Bmの出力TEMP<t>信号は、TEMPC<t>信号が“L”レベルから“H”レベルへ遷移し、次のTEMPC<t+1>信号がまだ”L”レベルの状態にあるため、TPB<t>信号が”H”レベルに変化する。次のTEMPC<t+1>信号が“L” レベルから“H” レベルへに変化することにより、TPB<t>信号が“H” レベルから“L”レベルへ変化する(t=mのとき、TEMP<t>信号はTEMPC<t+1>信号がGND電位が印加されているため“H”レベルに遷移するのみ)。   Therefore, the TEMPC <t> (t = 1 to m) signal group corresponds to the temperature rise as shown in FIG. 10, and is in the “H” level state in the order from the TEMPC <1> signal to the TEMPC <m> signal. The number of signals indicating the “H” level state increases. Due to this transition, the output TEMP <t> signal of the two-input AND circuits B1 to Bm of the temperature range pulse generation unit T4 transitions from the “L” level to the “H” level, and the next TEMPC < Since the t + 1> signal is still in the “L” level, the TPB <t> signal changes to the “H” level. When the next TEMPC <t + 1> signal changes from “L” level to “H” level, the TPB <t> signal changes from “H” level to “L” level (when t = m, TEMP The <t> signal only transitions to the “H” level because the TEMPC <t + 1> signal is applied with the GND potential).

これにより、TEMP<t>信号が、検出した温度状態をα℃ステップの検出精度にしたがって示すことができる。ここで、図5においてDLL回路S4から出力されるロック情報(TAP)としてのTAPDLL<s>信号は、DLL回路S4におけるロック状態を示し、その状態に応じた値がインバータE5及びE6によってラッチされている。このラッチされているTAPDBデータは、TAPTR信号が“H”レベルであることから、TAPTRB信号は“L”レベルとなり、クロックドインバータE7の出力がEnable状態となり、TAPDB信号を反転してTAPL<s>信号として出力する。   Thereby, the TEMP <t> signal can indicate the detected temperature state according to the detection accuracy of the α ° C. step. Here, the TAPDL <s> signal as the lock information (TAP) output from the DLL circuit S4 in FIG. 5 indicates the lock state in the DLL circuit S4, and values corresponding to the state are latched by the inverters E5 and E6. ing. In this latched TAPDB data, since the TAPTR signal is at the “H” level, the TAPTRB signal is at the “L” level, the output of the clocked inverter E7 is in the enable state, the TAPDB signal is inverted, and TAPL <s > Output as a signal.

このTAPL<s>信号は、インバータE1とE2によりラッチされた状態になっている。このとき、DLLRST信号は“L”レベルであるため、DLLRSTB信号は“H”となり、クロックドインバータE3は、Disable状態となっているので、TAPL<s>側からTAPDLL<s>側へのやり取りはない。よって、図5のTAP転送回路S3の構成例によれば、nビットのDLLのロック情報(TAP)であるTAPDLL<n:1>信号は、TAPL<n:1>信号として出力される。   This TAPL <s> signal is latched by inverters E1 and E2. At this time, since the DLLRST signal is at the “L” level, the DLLRSTB signal is at “H”, and the clocked inverter E3 is in the disabled state, so that the exchange from the TAPL <s> side to the TAPDLL <s> side is performed. There is no. Therefore, according to the configuration example of the TAP transfer circuit S3 in FIG. 5, the TAPDLL <n: 1> signal, which is n-bit DLL lock information (TAP), is output as a TAPL <n: 1> signal.

このDLLのロック情報(TAP)であるTAPDLL<n:1>信号は、温度変化に依存したトランジスタの遅延時間の変化に応じて変化する。図10、及び図11では、変化するTAPDLL<n:1>信号の値を小文字のアルファベットで示す。TEMP信号の“L”レベルから“H”レベルへの遷移にて、図7のn台あるフリップフロップF1は、図5にてDLL回路S4からのロック情報(TAP)であるTAPDLL<n:1>がTAPL<n:1>信号として保持されているデータをラッチし、LTAP<n:1>信号として保持する。   The TAPDLL <n: 1> signal, which is the lock information (TAP) of the DLL, changes according to the change in the delay time of the transistor depending on the temperature change. In FIGS. 10 and 11, the value of the changing TAPDLL <n: 1> signal is shown in lower case alphabets. At the transition from the “L” level to the “H” level of the TEMP signal, the n flip-flops F1 in FIG. 7 have TAPDLL <n: 1 which is lock information (TAP) from the DLL circuit S4 in FIG. > Latches the data held as the TAPL <n: 1> signal and holds it as the LTAP <n: 1> signal.

このLTAP<n:1>信号は、図4のTAP保持回路S2の構成例のTAP保持回路群E1におけるTAP保持回路D1〜Dmでは、それぞれに供給されるTEMP<t>(t=1〜m)の“L”レベルから“H”レベルへの遷移に応じて、その遷移時のTAPL<n:1>信号の情報が、各々のTAP保持回路D1〜Dmでラッチされ、LTAP<n:1>信号として保持される。   The LTAP <n: 1> signal is supplied to the TAP holding circuits D1 to Dm in the TAP holding circuit group E1 in the configuration example of the TAP holding circuit S2 in FIG. ), The information of the TAPL <n: 1> signal at the time of the transition is latched by the respective TAP holding circuits D1 to Dm, and LTAP <n: 1. > Hold as a signal.

図10において、図4のTAP保持回路D1におけるLTAP<n:1>信号には、TAPL<n:1>=b状態が保持され、図4のTAP保持回路D2におけるLTAP<n:1>信号には、TAPL<n:1>=e状態が保持され、図4のTAP保持回路D3におけるLTAP<n:1>信号には、TAPL<n:1>=h状態が保持され、図4のTAP保持回路Dm−2におけるLTAP<n:1>信号には、TAPL<n:1>=s状態が保持され、図4のTAP保持回路Dm−1におけるLTAP<n:1>信号には、TAPL<n:1>=v状態が保持され、図4のTAP保持回路DmにおけるLTAP<n:1>信号には、TAPL<n:1>=y状態が保持されている場合を示している。   10, the LTAP <n: 1> signal in the TAP holding circuit D1 in FIG. 4 holds the TAPL <n: 1> = b state, and the LTAP <n: 1> signal in the TAP holding circuit D2 in FIG. 4 holds the TAPL <n: 1> = e state, and the LTAP <n: 1> signal in the TAP holding circuit D3 of FIG. 4 holds the TAPL <n: 1> = h state. The TAPL <n: 1> = s state is held in the LTAP <n: 1> signal in the TAP holding circuit Dm-2, and the LTAP <n: 1> signal in the TAP holding circuit Dm-1 in FIG. The TAPL <n: 1> = v state is held, and the LTAP <n: 1> signal in the TAP holding circuit Dm in FIG. 4 shows the case where the TAPL <n: 1> = y state is held. .

この実使用温度範囲内における温度上昇に応じて、α℃ステップごとに行われるDLLのロック情報(TAP)を取得を完了する。ロック情報(TAP)を取得が完了した後に、外部MRS等のコマンドにより生成される、取得したロック情報を電気Fuse(破壊用絶縁膜)に固定化データとして残すための制御信号であるTSTOREを“H”レベルにする。   The DLL lock information (TAP) obtained for each α ° C. step is completed in response to the temperature rise within the actual use temperature range. After the acquisition of the lock information (TAP) is completed, a TSSTORE, which is a control signal generated by a command such as an external MRS for leaving the acquired lock information as fixed data in the electric fuse (breaking insulating film), is set to “ Set to “H” level.

これにより、図7のTAP記憶制御回路F2では、LTAP<n:1>信号に“H”レベルが供給される。それゆえ、図8のTAP記憶制御回路F2の構成例では、LTAP<s>信号が“H”レベルであることから、2入力NAND回路H3の出力は“L”レベルとなり、レベルシフタH4により、TAPSTSV信号は“L”レベルになる。
なぜなら、図9のレベルシフタ回路H4、H10の構成例で示すと、IN信号が“L”レベルになることから、INB信号がインバータP1により“H”レベルとなり、NMOSトランジスタP4により、出力であるOUTが“L”レベルになることによる。
As a result, in the TAP storage control circuit F2 of FIG. 7, the “H” level is supplied to the LTAP <n: 1> signal. Therefore, in the configuration example of the TAP storage control circuit F2 in FIG. 8, since the LTAP <s> signal is at the “H” level, the output of the 2-input NAND circuit H3 becomes the “L” level, and the level shifter H4 causes the TAPTSSV The signal becomes “L” level.
This is because, in the configuration example of the level shifter circuits H4 and H10 in FIG. 9, since the IN signal becomes “L” level, the INB signal becomes “H” level by the inverter P1, and the output OUT by the NMOS transistor P4 becomes OUT. Is caused to become “L” level.

次に、TSTORE信号が“H”レベルであるから、TSTRB信号は“L”レベルとなり、2入力NOR回路H2の出力であるEFENPB信号は、LTAP<s>が“H”レベルであることから“L”レベルとなり、NMOSトランジスタH7のゲートに入力されるEFENB信号は“L”レベルとなる。このことから、PMOSトランジスタH6はON状態、NMOSトランジスタH7はOFF状態となり、破壊用絶縁膜H8が接続されているEFTAP信号には、VSVTレベルが印加されることになる。   Next, since the TSTORE signal is at “H” level, the TSTRB signal is at “L” level, and the EFENPB signal that is the output of the 2-input NOR circuit H2 is “H” level because LTAP <s> is at “H” level. The EFENB signal inputted to the gate of the NMOS transistor H7 becomes “L” level. Therefore, the PMOS transistor H6 is turned on, the NMOS transistor H7 is turned off, and the VSTAP level to which the breakdown insulating film H8 is connected is applied with the VSVT level.

ここで、この破壊用絶縁膜H8は、通常のVDDレベルの印加では破壊されず、VDDレベルより高いレベルを印加することにより破壊される。そのため、破壊用絶縁膜H8を破壊させるVSVTレベルは、トランジスタを破壊しない範囲で、破壊用絶縁膜H8を破壊するのに必要なVDDレベルより高いレベルが設定される。このEFTAP信号へのVSVTレベルを印加することにより、破壊用絶縁膜H8は破壊され、破壊前にはGND電位に対しての絶縁状態から導通状態に変化して、EFTAP信号は、GND電位に低抵抗で接続された状態になる。   Here, the breakdown insulating film H8 is not broken by applying a normal VDD level, but is broken by applying a level higher than the VDD level. Therefore, the VSVT level for destroying the breakdown insulating film H8 is set to a level higher than the VDD level necessary for destroying the breakdown insulating film H8 within a range not destroying the transistor. By applying the VSVT level to the EFTAP signal, the breakdown insulating film H8 is destroyed, and before the destruction, the insulating state with respect to the GND potential is changed to the conductive state, and the EFTAP signal is lowered to the GND potential. Connected with a resistor.

このとき、TSTBF信号は“H”レベルとなり、TSTTRB信号が、レベルシフタH10(図8)によってレベル変換されたVSVTレベルの“H”レベル、TSTTR信号がインバータH11によって“L”レベルとなる。なぜなら、このTSTTRB信号がVSVTレベルの“H”レベルとなることを図9のレベルシフタ回路の構成例で示すと、IN信号が“H”レベルになることから、INB信号がインバータP1により“L”レベルとなり、NMOSトランジスタP4がOFF状態、NMOSトランジスタP2がON状態となり、INSVB信号が“L”レベルとなり、PMOSトランジスタP5がON状態となり、出力であるOUTがVSVTレベルの“H”レベルになることによる。   At this time, the TSTBF signal becomes the “H” level, the TSTTRB signal becomes the “H” level of the VSVT level converted by the level shifter H10 (FIG. 8), and the TSTTR signal becomes the “L” level by the inverter H11. This is because, if the TSTTRB signal is set to the “H” level of the VSVT level in the configuration example of the level shifter circuit in FIG. 9, the IN signal is set to the “H” level. The NMOS transistor P4 is turned off, the NMOS transistor P2 is turned on, the INSVB signal is turned to "L" level, the PMOS transistor P5 is turned on, and the output OUT becomes "H" level of the VSVT level. by.

これにより、図8に示すトランスファゲートH12は、OFF状態となり、印加されるVSVTレベルを遮断して、VSVTレベルの印加が必要とされる範囲以外の他の素子にまで印加されないように保護する。
一方、LTAP<n:1>信号には、“L”レベルの信号が入力される。図8のTAP記憶制御回路F2の構成例で示すと、LTAP<s>信号が“L”レベルであることから、2入力NAND回路H3出力は、“H”レベルとなり、レベルシフタH4により、上記TSTTRB信号時と同様に、TAPSTSV信号はVSVTレベルの“H”レベルになる。
As a result, the transfer gate H12 shown in FIG. 8 enters the OFF state, blocks the applied VSVT level, and protects it from being applied to other elements outside the range where the application of the VSVT level is required.
On the other hand, a signal of “L” level is input to the LTAP <n: 1> signal. In the configuration example of the TAP storage control circuit F2 in FIG. 8, since the LTAP <s> signal is at the “L” level, the output of the 2-input NAND circuit H3 is at the “H” level. As in the case of the signal, the TAPSTSV signal becomes the “H” level of the VSVT level.

次に、TSTORE信号が“H”レベルであるから、TSTRB信号は“L”レベルとなり、2入力NOR回路H2の出力であるEFENPB信号は、LTAP<s>が“L”レベルであることから“H”レベルとなり、NMOSトランジスタH7のゲートに入力されるEFENB信号は“H”レベルとなる。このことから、PMOSトランジスタH6はOFF状態、NMOSトランジスタH7はON状態となり、破壊用絶縁膜H8が接続されているEFENB信号には、GNDレベルが印加される。この状態では、破壊用絶縁膜H8には、絶縁膜を破壊するだけの電位が印加されず、破壊されない。   Next, since the TSTORE signal is at “H” level, the TSTRB signal is at “L” level, and the EFENPB signal which is the output of the 2-input NOR circuit H2 is “L” because LTAP <s> is at “L” level. The EFENB signal input to the gate of the NMOS transistor H7 is set to the “H” level. Therefore, the PMOS transistor H6 is turned off, the NMOS transistor H7 is turned on, and the GND level is applied to the EFENB signal to which the breakdown insulating film H8 is connected. In this state, the breakdown insulating film H8 is not applied with a potential sufficient to destroy the insulating film and is not destroyed.

以上の工程により、破壊用絶縁膜H8の破壊の有無により、実使用温度範囲におけるα℃ステップの温度検出範囲ごとのDLLのロック情報(TAP)が保持されたことになる。図10では、LTAP<s>が、図4におけるTAP保持回路D2に相当する場合を示す。   Through the above steps, the DLL lock information (TAP) for each temperature detection range in the α ° C. step in the actual use temperature range is held depending on whether or not the breakdown insulating film H8 is broken. FIG. 10 shows a case where LTAP <s> corresponds to the TAP holding circuit D2 in FIG.

次に、図11は、実使用時におけるDLLリセット〜ロック状態までのタイミングダイアグラムを示す。
まず、DLLをEnableにするための外部MRS(モードレジスタセット)のコマンドにより、DLLEN信号が生成され、次に入力されるDLLをリセット(Reset)するための外部MRSのコマンドにより、DLLRST信号の1ショットの信号が生成される。このDLLRST信号を受けて、DLLはリセットされ、ロック動作が始まる。
Next, FIG. 11 shows a timing diagram from the DLL reset to the locked state in actual use.
First, a DLLEN signal is generated by an external MRS (mode register set) command for enabling the DLL, and a DLLRST signal of 1 is output by an external MRS command for resetting the next input DLL. A shot signal is generated. In response to the DLLRST signal, the DLL is reset and the lock operation starts.

このDLLRST信号を受けて、そのときの温度状態に対応するTEMP<k>信号のみが“H”レベルとなり、TEMP<k>以外は排他的な関係にあるため“L”レベルとなる。
図4のDLLのTAP保持回路S2の構成例において、TEMP<k>が“H”レベルとして供給されるTAP保持回路Dkについて示す。この場合に対応するTAP保持回路Dk(図8)のTEMP信号は“H”レベルとなる。
Upon receiving this DLLRST signal, only the TEMP <k> signal corresponding to the temperature state at that time becomes “H” level, and other than TEMP <k> has an exclusive relationship and becomes “L” level.
In the configuration example of the DLL TAP holding circuit S2 of FIG. 4, the TAP holding circuit Dk to which TEMP <k> is supplied as the “H” level is shown. The TEMP signal of the TAP holding circuit Dk (FIG. 8) corresponding to this case becomes “H” level.

ここで、TSTORE信号が“L”レベルであるため、レベルシフタH10(図8)に供給されるTSTBF信号は“L”レベルとなり、レベルシフタH10から出力されるTSTTRB信号は“L”レベルとなり、インバータH11から出力されるTSTTR信号が “H”レベルとなる。よって、トランスファゲートH12は、ON状態となる。また、TSTRB信号は、インバータH1により“H”レベルとなり、2入力NOR回路H2で、TSTRB信号が“H”レベルであるため、EFENPB信号を“L”レベルとして出力し、このEFENPB信号のバッファH5を介したEFENB信号も“L”レベルとなる。   Here, since the TSTORE signal is at the “L” level, the TSTBF signal supplied to the level shifter H10 (FIG. 8) becomes the “L” level, the TSTRB signal output from the level shifter H10 becomes the “L” level, and the inverter H11 The TSTTR signal output from the “H” level becomes “H” level. Therefore, the transfer gate H12 is turned on. Further, the TSTRB signal becomes “H” level by the inverter H1, and since the TSTRB signal is “H” level in the 2-input NOR circuit H2, the EFENPB signal is output as “L” level, and the buffer H5 of this EFENPB signal is output. The EFENB signal through the signal also becomes “L” level.

そして、2入力NAND回路H3でもTSTORE信号が“L”レベルであるため、TAPSTB信号を“H”レベルとして出力し、レベルシフタH4の出力は、VSVTレベルの“H”レベルとなる。よって、PMOSトランジスタH6、及びNMOSトランジスタH7は、OFF状態となり、EFTAP信号を印加する状態にはならない。また、TAPTR信号も“L”レベルであるため、TAPBTR信号は“H”レベルとなり、TEMP信号が“H”レベルであることから、2入力AND回路H20の出力であるTAPSEL信号は“H”レベルとなり、TAPSELB信号は、インバータH21により“L”レベルとなる。よって、TAPLB信号が反転論理としてTAPL<s>信号に出力される。   Since the TSTORE signal is also at the “L” level in the 2-input NAND circuit H3, the TAPSTB signal is output as the “H” level, and the output of the level shifter H4 becomes the “H” level of the VSVT level. Therefore, the PMOS transistor H6 and the NMOS transistor H7 are in an OFF state and do not enter an EFTAP signal. Since the TAPTR signal is also at the “L” level, the TAPBTR signal is at the “H” level and the TEMP signal is at the “H” level. Therefore, the TAPSEL signal that is the output of the 2-input AND circuit H20 is at the “H” level. Thus, the TAPSELB signal becomes “L” level by the inverter H21. Therefore, the TAPLB signal is output to the TAPL <s> signal as inverted logic.

ここで、TAPLB信号は、トランスファゲートH12がON状態にあるので、EFTAP信号と同じ状態になる。この状態でDLLEN信号が“L”レベルである期間においては、ディレイ素子H13の出力であるDENDL信号は“L”レベルとなり、DENDLB信号は“H”レベルとなり、DLLEN信号が入力されている2入力NAND回路H15の出力であるEFPREB信号は“H”レベルとなり、TAPLB信号をプリチャージするためのPMOSトランジスタH16はOFF状態となる。   Here, the TAPLB signal is in the same state as the EFTAP signal because the transfer gate H12 is in the ON state. In this state, during the period in which the DLLEN signal is at the “L” level, the DENDL signal that is the output of the delay element H13 is at the “L” level, the DENDLB signal is at the “H” level, and the two inputs to which the DLLEN signal is input. The EFPREB signal, which is the output of the NAND circuit H15, becomes “H” level, and the PMOS transistor H16 for precharging the TAPLB signal is turned off.

その後、DLLをEnableにするための外部MRS(モードレジスタセット)のコマンドが供給され、DLLEN信号が“H”レベルになると、そのDLLEN信号の“H”レベルへの変化がDENDLB信号に伝わるまでの間、EFPREB信号は“L”レベルとなり、TAPLB信号を“H”レベルにプリチャージする可能な状態になる。。   After that, when an external MRS (mode register set) command for enabling the DLL is supplied and the DLLEN signal becomes “H” level, the change of the DLLEN signal to the “H” level is transmitted to the DENDLB signal. Meanwhile, the EFPREB signal becomes “L” level, and the TAPLB signal can be precharged to “H” level. .

このとき、破壊用絶縁膜H8が破壊されている場合では、EFTAP信号は、GND電位が低抵抗を介して印加されている状態にあるので、トランスファゲートを介したTAPLB部もGND電位の影響を受けるのでPMOSトランジスタH16によるプリチャージが有効にならず、TAPLB信号は“L”レベルとなり、インバータH17とH18により“L”レベルの状態がラッチされ、TAPL<s>信号には“H”レベルが出力される。   At this time, when the breakdown insulating film H8 is destroyed, the EFTAP signal is in a state in which the GND potential is applied via a low resistance, so that the TAPLB portion via the transfer gate is also affected by the GND potential. As a result, the precharge by the PMOS transistor H16 does not become effective, the TAPLB signal becomes “L” level, the “L” level state is latched by the inverters H17 and H18, and the TAPL <s> signal has the “H” level. Is output.

逆に、破壊用絶縁膜H8が破壊されていない場合では、EFTAP信号は、GND電位と絶縁された状態にあり、GND電位の影響を受けることなく、PMOSトランジスタH16によるプリチャージが有効になり、TAPLB信号は“H”レベルとなり、インバータH17とH18により“H”レベルの状態がラッチされ、TAPL<s>信号には“L”レベルが出力される。   On the contrary, when the breakdown insulating film H8 is not destroyed, the EFTAP signal is in a state insulated from the GND potential, and the precharge by the PMOS transistor H16 becomes effective without being affected by the GND potential. The TAPLB signal becomes “H” level, the “H” level state is latched by the inverters H17 and H18, and the “L” level is output to the TAPL <s> signal.

ここで、TEMP信号として“L”レベルが供給されているTAP保持回路では、2入力AND回路H20の出力であるTAPSEL信号が“L”レベルとなり、TAPSELB信号が“H”レベルとなるため、PMOSトランジスタH22とNMOSトランジスタH25がOFF状態となって、TAPL<s>信号への出力が遮断される。   Here, in the TAP holding circuit to which the “L” level is supplied as the TEMP signal, the TAPSEL signal that is the output of the 2-input AND circuit H20 becomes the “L” level and the TAPSELB signal becomes the “H” level. The transistor H22 and the NMOS transistor H25 are turned off, and the output to the TAPL <s> signal is cut off.

TAPL<s>信号としては、TEMP<k>信号として“H”レベルの供給を受けるTAP記憶制御回路F2からの信号が供給されるので、フローティング状態にはならない。このように、TAPL<n:1>信号には、TEMP<k>が“H”レベルで入力されているTAP保持回路のTAPL<n:1>が得られることになる。   As the TAPL <s> signal, the signal from the TAP storage control circuit F2 that receives the “H” level supply as the TEMP <k> signal is supplied, so that it does not enter the floating state. In this way, the TAPL <n: 1> of the TAP holding circuit in which TEMP <k> is input at the “H” level is obtained from the TAPL <n: 1> signal.

図11では、TAPL<n:1>=o状態が得られた場合を示している。その後、DLLをリセット(Reset)するための外部MRSのコマンドにより、DLLRST信号が1パルスの信号として生成される。そして、図5におけるDLLRSTB信号は、インバータE4により“H”レベルとなり、クロックドインバータE3の出力は、イネーブル(Enable)状態になる。TAPPTB信号は、インバータE1によりTAPL<s>信号の反転データを出力し、さらにクロックドインバータE3により、TAPL<s>信号と同データをTAPDLL<s>信号として出力する。   FIG. 11 shows a case where the TAPL <n: 1> = o state is obtained. Thereafter, a DLLRST signal is generated as a one-pulse signal by an external MRS command for resetting the DLL. Then, the DLLRSTB signal in FIG. 5 is set to “H” level by the inverter E4, and the output of the clocked inverter E3 is enabled. The TAPPTB signal outputs inverted data of the TAPL <s> signal by the inverter E1, and further outputs the same data as the TAPL <s> signal as the TAPDLL <s> signal by the clocked inverter E3.

ここで、TAPTR信号は“L”レベルであるため、TAPTRB信号は“H”レベルとなり、クロックドインバータE7の出力は、不活性化されたディスエーブル(Disable)状態となり、TAPDLL<s>側からTAPL<s>側へのデータのやり取りは行われない。すなわち、TAPL<s>信号は、インバータE1、及びE2によりラッチされ、また、TAPDLL<s>信号においても、インバータE5、及びE6によりラッチされ、それぞれデータが保持されている状態である。   Here, since the TAPTR signal is at the “L” level, the TAPTRB signal is at the “H” level, and the output of the clocked inverter E7 is in an inactive disabled state (Disable), from the TAPDLL <s> side. Data exchange to the TAPL <s> side is not performed. In other words, the TAPL <s> signal is latched by the inverters E1 and E2, and the TAPDLL <s> signal is also latched by the inverters E5 and E6, and data is held.

ここで、上述した通り、TAPDLL<s>信号は、DLLがロック状態にあるときにDLL回路S4内のフリップフロップ等のラッチ部分によって保持される。また、周期的にクロックドインバータE3が作動して、DLL回路S4内のロック情報(TAP)を保持しているフリップフロップ等のデータラッチ接点の状態を変更し、保持される情報が書き換えられる。したがって、TAPL<n:1>信号として供給されるデータが、TAPDLL<n:1>信号として供給されると共に、DLL回路S4内のロック情報(TAP)として取り込まれる。   Here, as described above, the TAPDLL <s> signal is held by a latch portion such as a flip-flop in the DLL circuit S4 when the DLL is in a locked state. Further, the clocked inverter E3 periodically operates to change the state of a data latch contact such as a flip-flop holding the lock information (TAP) in the DLL circuit S4, and the held information is rewritten. Therefore, the data supplied as the TAPL <n: 1> signal is supplied as the TAPDL <n: 1> signal and taken in as lock information (TAP) in the DLL circuit S4.

DLL回路S4では、この取り込まれたTAPDLL<n:1>信号の情報に基づいて、ロック動作を開始する。ここで、ロック情報(TAP)であるTAPDLL<n:1>信号は、ロック動作開始時とα℃以内の温度で取得されたDLL回路S4のロック情報(TAP)であるため、ロック状態でのロック情報(TAP)と非常に近いロック情報(TAP)である。そのため、ロック動作を非常に早く完了させることができる。   The DLL circuit S4 starts a locking operation based on the information of the captured TAPDLL <n: 1> signal. Here, since the TAPDLL <n: 1> signal which is the lock information (TAP) is the lock information (TAP) of the DLL circuit S4 acquired at the start of the lock operation and at a temperature within α ° C, The lock information (TAP) is very close to the lock information (TAP). Therefore, the locking operation can be completed very quickly.

図11は、DLLのリセット状態から、ICLK信号の3サイクル毎の遅延調整が行ないロック状態に至る過程を示す。
この図に示されるDLLの遅延調整において、初期状態として取り込まれたロック情報は、TAPDLL<n:1>=oとする。
また、図6のDLL回路S4の構成例における遅延調整回路G1から出力されたDCLK信号と遅延調整対象の信号であるICLKとにおいて、位相比較回路G2で比較された結果が、PCCTRL信号として遅延調整回路G1に入力される。
そして、DLL回路S4では、PCCTRL信号が“H”レベルであるなら、遅延量を増やし、“L”レベルであるなら、遅延量を減らすようにDLLロック状態の判定結果に応じて調整が行われる。
DLLロック状態の判定は、ICLK信号が変化するタイミングで、PCCTRL信号が“H”レベルから“L”レベル、もしくは“L”レベルから“H”レベルになる状態をDLLロック状態と判定する。すなわち、双方の信号が変化するタイミングが一致する状態をDLLロック状態とする。その判定の結果、TAPDLL<n:1>=rでロック状態に到った状態をロック情報(TAP)として示している。
FIG. 11 shows a process from the reset state of the DLL to the locked state by performing delay adjustment for every three cycles of the ICLK signal.
In the DLL delay adjustment shown in this figure, the lock information fetched as an initial state is TAPDLL <n: 1> = o.
Further, the result of comparison in the phase comparison circuit G2 between the DCLK signal output from the delay adjustment circuit G1 and the delay adjustment target signal ICLK in the configuration example of the DLL circuit S4 in FIG. 6 is the delay adjustment as the PCCTRL signal. Input to the circuit G1.
In the DLL circuit S4, if the PCCTRL signal is at “H” level, the delay amount is increased. If the PCCTRL signal is at “L” level, adjustment is performed according to the determination result of the DLL lock state so as to decrease the delay amount. .
In the determination of the DLL lock state, the state in which the PCCTRL signal changes from the “H” level to the “L” level or from the “L” level to the “H” level at the timing when the ICLK signal changes is determined as the DLL lock state. That is, a state where the timings at which both signals change coincide with each other is defined as a DLL lock state. As a result of the determination, the state that has reached the locked state with TAPDL <n: 1> = r is shown as lock information (TAP).

従来のDLLのロック動作では、内部で一律に設定されている初期状態から粗調整を始め、微調整されるという工程を踏むのが一般的であるため、ロック動作まで数百サイクルを必要としていたが、本実施形態によれば、温度に応じて設定される初期状態によって定められるロック状態近傍の初期値からのロック動作を行うことができ、高速にロック動作を完了させることが可能になる。   In the conventional DLL lock operation, it is common to start the coarse adjustment from the initial state that is uniformly set inside, and then to perform the fine adjustment process, so several hundred cycles are required until the lock operation. However, according to the present embodiment, it is possible to perform a locking operation from an initial value in the vicinity of the locking state determined by the initial state set according to the temperature, and it is possible to complete the locking operation at high speed.

上述した実施形態によれば、DLLを有している半導体記憶装置において、予め使用される周波数と電圧が分かっている場合において、温度センサによる温度情報を、例えば、α℃ステップで得られるとした場合に、そのα℃単位でDLLのロックしている状態のロック情報(TAP)を保持&固定化させることで、実使用時には、使用時の温度に応じたDLLのロック情報(TAP)を保持データ側から読み込み、そのTAPからのロック動作することで、高速にDLLのロック動作が行われる。これにより、高速にDLLのロック動作が行え、その分システムのパフォーマンスを上げることができる。   According to the embodiment described above, in a semiconductor memory device having a DLL, when the frequency and voltage used in advance are known, the temperature information from the temperature sensor can be obtained, for example, in an α ° C. step. In this case, the lock information (TAP) of the locked state of the DLL in the unit of α ° C. is held and fixed, so that the lock information (TAP) of the DLL corresponding to the temperature during use is held in actual use. By reading from the data side and performing a locking operation from the TAP, a DLL locking operation is performed at high speed. As a result, the DLL can be locked at high speed, and the performance of the system can be increased accordingly.

15 DLL
S1 温度センサ
S2 TAP保持回路
S3 TAP転送回路
S4 DLL回路
T1 直列抵抗部
T2 温度依存レベル生成部
T3 差動増幅回路
T4 温度範囲パルス生成部
E1 インバータ
D1〜Dm TAP保持回路
E1、E2、E4、E5、E6 インバータ
E3、E7 クロックドインバータ
G1 遅延調整回路
G2 位相比較回路
F1 フリップフロップ
F2 TAP記憶制御回路
H1、H11、H14、H17、H18、H19、H21 インバータ
H2 NOR回路
H3 NAND回路
H4、H10 レベルシフタ
H5、H9 バッファ
H6 PMOSトランジスタ
H7 NMOSトランジスタ
H8 破壊用絶縁膜
H12 トランスファゲート
H13 ディレイ素子
H15 NAND回路
H16 トランジスタ
H20 AND回路
H22、H23 PMOSトランジスタ
H24、H25 NMOSトランジスタ
15 DLL
S1 Temperature sensor S2 TAP holding circuit S3 TAP transfer circuit S4 DLL circuit T1 Series resistance unit T2 Temperature dependent level generation unit T3 Differential amplifier circuit T4 Temperature range pulse generation unit E1 Inverter D1 to Dm TAP holding circuit E1, E2, E4, E5 , E6 Inverter E3, E7 Clocked inverter G1 Delay adjustment circuit G2 Phase comparison circuit F1 Flip-flop F2 TAP memory control circuit H1, H11, H14, H17, H18, H19, H21 Inverter H2 NOR circuit H3 NAND circuit H4, H10 Level shifter H5 , H9 buffer H6 PMOS transistor H7 NMOS transistor H8 insulating film for breakdown H12 transfer gate H13 delay element H15 NAND circuit H16 transistor H20 AND circuits H22, H23 PMOS transistor H24, H25 NMOS transistor

Claims (8)

外部から供給される外部クロック信号に同期した内部クロック信号の遅延時間を制御するDLL部は、使用温度に応じた初期遅延時間情報を保持しておき、遅延時間制御動作開始時の温度に対応する前記初期遅延時間情報に基づいて遅延時間制御を開始する
ことを特徴とする半導体記憶装置。
The DLL unit for controlling the delay time of the internal clock signal synchronized with the external clock signal supplied from the outside holds initial delay time information corresponding to the use temperature and corresponds to the temperature at the start of the delay time control operation. A semiconductor memory device, wherein delay time control is started based on the initial delay time information.
前記DLL部は、
前記使用温度を検出して温度情報を生成する温度検出部と、
前記使用温度の変動幅に対応する使用温度範囲における前記初期遅延時間情報を保持する遅延時間情報保持部と、
前記遅延時間制御開始時に、前記温度検出部により生成された温度情報に対応する、前記保持される前記初期遅延時間情報に基づいて、遅延時間制御を開始するDLL回路と
を備えることを特徴とする請求項1記載の半導体記憶装置。
The DLL unit is
A temperature detector that detects the operating temperature and generates temperature information;
A delay time information holding unit for holding the initial delay time information in a use temperature range corresponding to the fluctuation range of the use temperature;
A DLL circuit that starts delay time control based on the held initial delay time information corresponding to the temperature information generated by the temperature detection unit at the start of the delay time control. The semiconductor memory device according to claim 1.
前記DLL部は、
非使用時に、前記使用温度範囲の低温側から高温側まで所定のステップで温度を変化させた際に、前記所定のステップ毎に得られる、前記DLL回路でのロック状態における遅延時間制御情報を、前記遅延時間情報保持部に転送する一方、実使用時に、前記遅延時間制御開始時に、前記温度検出部により生成された温度情報に対応する、前記遅延時間情報保持部に保持されている初期遅延時間情報を、前記DLL回路に転送する転送回路を更に備え、
前記遅延時間情報保持部は、
前記非使用時には、前記転送回路によって転送される、前記所定のステップ毎に得られる遅延時間情報を各ステップの温度を示す温度情報に対応させて保持し、前記実使用時には、前記温度検出部によって生成された温度情報に応じた前記初期遅延時間情報を前記転送回路に供給する、
ことを特徴とする請求項2に記載の半導体記憶装置。
The DLL unit is
When not in use, when changing the temperature in a predetermined step from the low temperature side to the high temperature side of the operating temperature range, the delay time control information in the locked state in the DLL circuit obtained for each predetermined step, While transferring to the delay time information holding unit, the initial delay time held in the delay time information holding unit corresponding to the temperature information generated by the temperature detection unit at the start of the delay time control during actual use A transfer circuit for transferring information to the DLL circuit;
The delay time information holding unit
When not in use, the delay time information obtained by each of the predetermined steps transferred by the transfer circuit is held in correspondence with temperature information indicating the temperature of each step, and in the actual use, by the temperature detection unit. Supplying the initial delay time information according to the generated temperature information to the transfer circuit;
The semiconductor memory device according to claim 2.
温度検出部は、
基準電圧を生成する基準電圧生成部と、
温度依存電圧を生成する温度依存電圧生成部と、
前記基準電圧生成部により生成された基準電圧と前記温度依存レベル生成部により生成された温度依存電圧との差分に基づいて、前記メモリ素子の温度に対応する温度情報を出力する温度情報生成部と
を備えることを特徴とする請求項3に記載の半導体記憶装置。
The temperature detector
A reference voltage generator for generating a reference voltage;
A temperature dependent voltage generator for generating a temperature dependent voltage;
A temperature information generating unit that outputs temperature information corresponding to the temperature of the memory element based on a difference between the reference voltage generated by the reference voltage generating unit and the temperature dependent voltage generated by the temperature dependent level generating unit; The semiconductor memory device according to claim 3, comprising:
外部から入力される外部クロック信号に同期した内部クロック信号の遅延時間を制御するDLL部は、使用温度に応じた初期遅延時間情報を保持しておき、遅延時間制御開始時の温度に対応する前記初期遅延時間情報に基づいて遅延時間制御を開始する
ことを特徴とする遅延時間制御方法。
The DLL unit for controlling the delay time of the internal clock signal synchronized with the external clock signal input from the outside holds the initial delay time information corresponding to the use temperature, and corresponds to the temperature at the start of the delay time control. A delay time control method characterized by starting delay time control based on initial delay time information.
前記使用温度を検出して温度情報を生成するステップと、
前記使用温度の変動幅に対応する使用温度範囲における前記初期遅延時間情報を、その時々の温度を示す温度情報に対応付けて保持するステップと、
前記DLL部による遅延時間制御開始時の温度を示す温度情報に対応する、前記保持されている初期遅延時間情報に基づいて、遅延時間制御を開始するステップと
を更に含むことを特徴とする請求項5に記載の遅延時間制御方法。
Detecting the use temperature and generating temperature information;
Holding the initial delay time information in the use temperature range corresponding to the fluctuation range of the use temperature in association with temperature information indicating the temperature at that time;
The method further comprises the step of starting delay time control based on the stored initial delay time information corresponding to temperature information indicating a temperature at the start of delay time control by the DLL unit. 6. The delay time control method according to 5.
非使用時に、前記使用温度範囲の低温側から高温側まで所定のステップで温度を変化させた際に、前記所定のステップ毎に得られる、前記DLL部が行う遅延時間制御のロック状態における遅延時間情報を、その時々の温度を示す温度情報に対応付けて前記初期遅延時間情報として保持するステップと、
実使用時に、生成された温度情報に応じた前記初期遅延時間情報を選択するステップと、
前記転送された初期遅延時間情報に基づいて前記DLL部が遅延時間制御を開始するステップと、
を含むことを特徴とする請求項6に記載の遅延時間制御方法。
The delay time in the locked state of the delay time control performed by the DLL unit, which is obtained for each predetermined step when the temperature is changed in a predetermined step from the low temperature side to the high temperature side of the use temperature range when not in use. Holding information as the initial delay time information in association with temperature information indicating the current temperature;
Selecting the initial delay time information according to the generated temperature information during actual use;
The DLL unit starts delay time control based on the transferred initial delay time information;
The delay time control method according to claim 6, further comprising:
基準電圧を生成するステップと、
温度依存電圧を生成するステップと、
前記基準電圧と前記温度依存電圧との差分に基づいて、前記メモリ素子の温度を示す温度情報を出力するステップと
を更に含むことを特徴とする請求項7に記載の遅延時間制御方法。
Generating a reference voltage;
Generating a temperature dependent voltage;
The delay time control method according to claim 7, further comprising: outputting temperature information indicating a temperature of the memory element based on a difference between the reference voltage and the temperature dependent voltage.
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