JP2015011730A - Semiconductor device - Google Patents

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Yuhei Kaneko
悠平 金子
中川 宏
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To improve the waveform quality of a data bus of a semiconductor device.SOLUTION: The present invention relates to a semiconductor device such as a DRAM provided with a so-called dynamic ODT function. This semiconductor device includes: a data terminal; an output buffer connected to the data terminal; and an adjustment circuit for adjusting an impedance of the output buffer. If a write signal is input after an ODT signal is input from a memory controller, the adjustment circuit sets the impedance of the output buffer to a first termination resistance value once and then, changes it to a second termination resistance value. If the write signal is input immediately after the ODT signal, the adjustment circuit sets the second termination value for the output buffer without setting the first termination resistance value.

Description

本発明は半導体装置に関し、特に、ODT(On Die Termination)機能を有する半導体装置に関する。   The present invention relates to a semiconductor device, and more particularly to a semiconductor device having an ODT (On Die Termination) function.

近年、半導体装置間(CPUとDRAM間など)におけるデータ転送には非常に高いデータ転送レートが要求され、半導体装置とデータバスのインピーダンス整合がますます重要になってきている。   In recent years, a very high data transfer rate is required for data transfer between semiconductor devices (such as between a CPU and a DRAM), and impedance matching between the semiconductor device and the data bus has become increasingly important.

DRAM(Dynamic Random Access Memory)においては、DDR2(Double-Data-Rate 2)の規格からODT(On Die Termination)機能が標準搭載されている。ODT機能は、DRAMに含まれる出力バッファを終端抵抗回路として機能させることにより、出力バッファからデータバスへの電圧波の反射を抑制する機能である(特許文献1参照)。   In DRAM (Dynamic Random Access Memory), an ODT (On Die Termination) function is mounted as standard from the DDR2 (Double-Data-Rate 2) standard. The ODT function is a function of suppressing reflection of voltage waves from the output buffer to the data bus by causing the output buffer included in the DRAM to function as a termination resistor circuit (see Patent Document 1).

更に、DDR3規格からはダイナミックODT機能が追加されている。ダイナミックODT機能とは、書き込みに際し、メモリコントローラがODTコマンドをメモリモジュールに発行することにより、そのメモリモジュールに搭載されている全DRAMの出力バッファをいったん第1終端抵抗値に設定し、更に、書き込み対象のDRAMの出力バッファを第2終端抵抗値に設定する機能である。   Furthermore, a dynamic ODT function is added from the DDR3 standard. In the dynamic ODT function, the memory controller issues an ODT command to the memory module at the time of writing, so that the output buffers of all DRAMs mounted in the memory module are temporarily set to the first termination resistance value, and further the writing is performed. This is a function for setting the output buffer of the target DRAM to the second termination resistance value.

たとえば、あるメモリモジュールに搭載されるDRAM1〜8のうち、DRAM1への書き込みを実行するとする。このとき、メモリコントローラは、DRAM1〜8の出力バッファの抵抗値を第1終端抵抗値に設定した状態から、書き込み対象のDRAM1の出力バッファの抵抗値を第1終端抵抗値から第2終端抵抗値に切り替える。第2終端抵抗値は、書き込み対象のDRAMそのものからの不要な電圧反射を防ぐ上でより適切な終端抵抗値である。第1終端抵抗値と第2終端抵抗値は通常は異なる。各DRAMの出力バッファのインピーダンスを上記のように設定した後、メモリコントローラはDRAM1の入力バッファにライトデータを送信する。ダイナミックODT機能により、データバスの波形品質がいっそう改善される。   For example, it is assumed that writing to the DRAM 1 is executed among the DRAMs 1 to 8 mounted in a certain memory module. At this time, the memory controller sets the resistance value of the output buffer of the DRAM 1 to be written from the first termination resistance value to the second termination resistance value from the state where the resistance value of the output buffer of the DRAM 1 to 8 is set to the first termination resistance value. Switch to. The second termination resistance value is a more appropriate termination resistance value for preventing unnecessary voltage reflection from the write target DRAM itself. The first termination resistance value and the second termination resistance value are usually different. After setting the impedance of the output buffer of each DRAM as described above, the memory controller transmits write data to the input buffer of the DRAM 1. The dynamic ODT function further improves the waveform quality of the data bus.

特開2010−192030号公報JP 2010-193030 A

書き込み対象のDRAMの出力バッファは、まず、ODTコマンドにより第1終端抵抗値に設定され、続いて、ライトコマンドにより第2終端抵抗値に設定されるが、メモリコントローラが発行するODTコマンドとライトコマンドは互いに同期が取られているわけではない。このため、ODTコマンドの直後にライトコマンドが発行されることもある。この場合、出力バッファの抵抗値が第1終端抵抗値から第2終端抵抗値に短期間で変化することになり、このような抵抗値の短期的な変化はデータバスにハザードを発生させる可能性があることを本発明者らは認識した。   The output buffer of the write target DRAM is first set to the first termination resistance value by the ODT command, and then set to the second termination resistance value by the write command, but the ODT command and the write command issued by the memory controller. Are not synchronized with each other. For this reason, a write command may be issued immediately after the ODT command. In this case, the resistance value of the output buffer changes from the first termination resistance value to the second termination resistance value in a short period, and such a short-term change in the resistance value may cause a hazard in the data bus. The present inventors have recognized that there is.

本発明に係る半導体装置は、データ端子と、データ端子と接続される出力バッファと、出力バッファのインピーダンスを調整する調整回路と、を備える。調整回路は、ODT信号が入力されたあとにライト信号が入力されたときには、出力バッファのインピーダンスにいったん第1終端抵抗値を設定したあと第2終端抵抗値を設定変更し、ODT信号とライト信号の入力タイミングが所定の時間差以内であるときには、出力バッファに第1終端抵抗値を設定することなく第2終端抵抗値を設定する。   A semiconductor device according to the present invention includes a data terminal, an output buffer connected to the data terminal, and an adjustment circuit for adjusting the impedance of the output buffer. When a write signal is input after an ODT signal is input, the adjustment circuit once sets the first termination resistance value to the impedance of the output buffer and then changes the setting of the second termination resistance value, and the ODT signal and the write signal When the input timing is within a predetermined time difference, the second termination resistance value is set without setting the first termination resistance value in the output buffer.

本発明によれば、半導体装置のデータバスの波形品質をいっそう改善できる。   According to the present invention, the waveform quality of the data bus of the semiconductor device can be further improved.

半導体装置のブロック図である。It is a block diagram of a semiconductor device. データ入出力回路のうち、データ出力に関わる部分の機能ブロック図である。It is a functional block diagram of a portion related to data output in the data input / output circuit. データ入出力回路の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of a data input / output circuit. 一般的なODT制御回路の回路図である。It is a circuit diagram of a general ODT control circuit. ODT制御回路における各信号の第1の波形図である。It is a 1st waveform diagram of each signal in an ODT control circuit. ODT制御回路における各信号の第2の波形図である。It is a 2nd waveform diagram of each signal in an ODT control circuit. 前段回路と単位バッファの回路図である。It is a circuit diagram of a pre-stage circuit and a unit buffer. 第1制御回路D1Pの回路図である。It is a circuit diagram of the 1st control circuit D1P. 第2制御回路E1Pの回路図である。It is a circuit diagram of the 2nd control circuit E1P. 第1制御回路D1Nの回路図である。It is a circuit diagram of the 1st control circuit D1N. 第2制御回路E1Nの回路図である。It is a circuit diagram of the 2nd control circuit E1N. 第1実施形態におけるODT制御回路の回路図である。It is a circuit diagram of the ODT control circuit in a 1st embodiment. 第1実施形態のODT制御回路における各信号の波形図である。It is a wave form diagram of each signal in the ODT control circuit of a 1st embodiment. 第2実施形態におけるODT制御回路の回路図である。It is a circuit diagram of the ODT control circuit in 2nd Embodiment. 第2実施形態のODT制御回路における各信号の波形図である。It is a wave form diagram of each signal in the ODT control circuit of a 2nd embodiment. 第3実施形態におけるODT制御回路の回路図である。It is a circuit diagram of the ODT control circuit in 3rd Embodiment. 第3実施形態のODT制御回路における各信号の波形図である。It is a wave form diagram of each signal in the ODT control circuit of a 3rd embodiment.

以下、添付図面を参照しながら、本発明の好ましい実施の形態について詳細に説明する。   Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

図1は、本発明の好ましい実施形態による半導体装置10の全体構成を示すブロック図である。   FIG. 1 is a block diagram showing the overall configuration of a semiconductor device 10 according to a preferred embodiment of the present invention.

本実施形態による半導体装置10はDDR型のSDRAMのチップであり、メモリコントローラ等から半導体装置10にアクセスするための外部端子として、クロック端子11a,11b、コマンド端子12a〜12e、アドレス端子13、データ端子14、電源端子15a,15b、データ入出力用の電源端子16a,16b及び一対のデータストローブ端子17a,17bを備えている。その他、キャリブレーション端子なども備えられているが、これらについては図示を省略してある。   The semiconductor device 10 according to the present embodiment is a DDR type SDRAM chip. As external terminals for accessing the semiconductor device 10 from a memory controller or the like, clock terminals 11a and 11b, command terminals 12a to 12e, an address terminal 13, and data A terminal 14, power supply terminals 15a and 15b, data input / output power supply terminals 16a and 16b, and a pair of data strobe terminals 17a and 17b are provided. In addition, although a calibration terminal is also provided, these are not shown.

クロック端子11a,11bは、それぞれ外部クロック信号CK,/CKが供給される端子であり、供給された外部クロック信号CK,/CKは、クロック入力回路21に供給される。本明細書において信号名の先頭に「/」が付されている信号は、対応する信号の反転信号又はローアクティブな信号であることを意味する。したがって、外部クロック信号CK,/CKは互いに相補の信号である。クロック入力回路21は、外部クロック信号CK,/CKに基づいて単相の内部クロック信号PreCLKを生成し、これをDLL回路80に供給する。DLL回路80は、内部クロック信号PreCLKに基づいて、位相制御された内部クロックLCLKを生成し、これをデータ入出力回路70に供給する。   The clock terminals 11 a and 11 b are terminals to which external clock signals CK and / CK are respectively supplied. The supplied external clock signals CK and / CK are supplied to the clock input circuit 21. In this specification, a signal having “/” at the head of a signal name means an inverted signal of the corresponding signal or a low active signal. Therefore, the external clock signals CK and / CK are complementary signals. The clock input circuit 21 generates a single-phase internal clock signal PreCLK based on the external clock signals CK and / CK, and supplies this to the DLL circuit 80. The DLL circuit 80 generates a phase-controlled internal clock LCLK based on the internal clock signal PreCLK and supplies it to the data input / output circuit 70.

コマンド端子12a〜12eは、それぞれロウアドレスストローブ信号/RAS、カラムアドレスストローブ信号/CAS、ライトイネーブル信号/WE、チップセレクト信号/CS、及びオンダイターミネーション信号ODTが供給される端子である。これらのコマンド信号CMDは、コマンド入力回路31に供給される。コマンド入力回路31に供給されたこれらコマンド信号CMDは、コマンドデコーダ32に供給される。コマンドデコーダ32は、コマンド信号の保持、デコード及びカウントなどを行うことによって、各種内部コマンドICMDを生成する回路である。生成された内部コマンドICMDは、ロウ系制御回路51、カラム系制御回路52、モードレジスタ53及びデータ入出力回路70などに供給される。   The command terminals 12a to 12e are terminals to which a row address strobe signal / RAS, a column address strobe signal / CAS, a write enable signal / WE, a chip select signal / CS, and an on-die termination signal ODT are supplied, respectively. These command signals CMD are supplied to the command input circuit 31. These command signals CMD supplied to the command input circuit 31 are supplied to the command decoder 32. The command decoder 32 is a circuit that generates various internal commands ICMD by holding, decoding, and counting command signals. The generated internal command ICMD is supplied to the row control circuit 51, the column control circuit 52, the mode register 53, the data input / output circuit 70, and the like.

アドレス端子13は、アドレス信号ADDが供給される端子であり、供給されたアドレス信号ADDは、アドレス入力回路41に供給される。アドレス入力回路41の出力は、アドレスラッチ回路42に供給される。アドレスラッチ回路42にラッチされたアドレス信号ADDのうち、ロウアドレスについてはロウ系制御回路51に供給され、カラムアドレスについてはカラム系制御回路52に供給される。また、モードレジスタセットにエントリしている場合には、アドレス信号ADDはモードレジスタ53に供給され、これによってモードレジスタ53の内容が更新される。   The address terminal 13 is a terminal to which an address signal ADD is supplied. The supplied address signal ADD is supplied to the address input circuit 41. The output of the address input circuit 41 is supplied to the address latch circuit 42. Of the address signal ADD latched by the address latch circuit 42, the row address is supplied to the row control circuit 51, and the column address is supplied to the column control circuit 52. If the entry is made in the mode register set, the address signal ADD is supplied to the mode register 53, whereby the contents of the mode register 53 are updated.

ロウ系制御回路51の出力は、ロウデコーダ61に供給される。ロウデコーダ61は、メモリセルアレイ60に含まれるいずれかのワード線WLを選択する回路である。メモリセルアレイ60内においては、複数のワード線WLと複数のビット線BLが交差しており、その交点にはメモリセルMCが配置されている(図1では、1本のワード線WL、1本のビット線BL及び1個のメモリセルMCのみを示している)。ビット線BLは、センス回路63内の対応するセンスアンプSAに接続されている。   The output of the row control circuit 51 is supplied to the row decoder 61. The row decoder 61 is a circuit that selects any word line WL included in the memory cell array 60. In the memory cell array 60, a plurality of word lines WL and a plurality of bit lines BL intersect, and memory cells MC are arranged at the intersections (in FIG. 1, one word line WL, one line Only the bit line BL and one memory cell MC are shown). The bit line BL is connected to a corresponding sense amplifier SA in the sense circuit 63.

また、カラム系制御回路52の出力は、カラムデコーダ62に供給される。カラムデコーダ62は、センス回路63に含まれるいずれかのセンスアンプSAを選択する回路である。カラムデコーダ62によって選択されたセンスアンプSAは、メインI/O線MIOを介してデータアンプ64に接続される。データアンプ64は、リード動作時においてはセンスアンプSAによって増幅されたリードデータをさらに増幅し、リードライトバスRWBSを介してこれをデータ入出力回路70に供給する。一方、ライト動作時においては、リードライトバスRWBSを介してデータ入出力回路70から供給されるライトデータを増幅し、これをセンスアンプSAに供給する。   The output of the column control circuit 52 is supplied to the column decoder 62. The column decoder 62 is a circuit that selects one of the sense amplifiers SA included in the sense circuit 63. The sense amplifier SA selected by the column decoder 62 is connected to the data amplifier 64 via the main I / O line MIO. The data amplifier 64 further amplifies the read data amplified by the sense amplifier SA during the read operation, and supplies it to the data input / output circuit 70 via the read / write bus RWBS. On the other hand, during the write operation, the write data supplied from the data input / output circuit 70 via the read / write bus RWBS is amplified and supplied to the sense amplifier SA.

データ入出力端子14は、リードデータDQの出力及びライトデータDQの入力を行うための端子であり、データ入出力回路70に接続されている。データ入出力回路70にはDLL回路80によって生成された内部クロックLCLKが供給されており、リード動作時においては内部クロックLCLKに同期してリードデータDQを出力する。なお、図1にはデータ入出力端子14を1つだけ示しているが、データ入出力端子14の数が1つである必要はなく、複数個設けても構わない。   The data input / output terminal 14 is a terminal for outputting read data DQ and inputting write data DQ, and is connected to the data input / output circuit 70. The data input / output circuit 70 is supplied with the internal clock LCLK generated by the DLL circuit 80, and outputs read data DQ in synchronization with the internal clock LCLK during a read operation. Although only one data input / output terminal 14 is shown in FIG. 1, the number of data input / output terminals 14 is not necessarily one, and a plurality of data input / output terminals 14 may be provided.

電源端子15a,15bは、それぞれ電源電圧が供給される端子である。具体的には、電源端子15aには高位側電源電圧VDDが供給され、電源端子15bには低位側電源電圧(接地電圧)VSSが供給される。これら電源電圧VDDと接地電圧VSSは、内部電源発生回路90に供給され、内部電源発生回路90によって、周辺回路に用いられる内部電圧VPERI及びワード線電圧として用いられる内部電圧VPPが生成される。なお、内部電圧VPERIは、電源電圧VDDを降圧した電圧である。また、内部電圧VPPは電源電圧VDDを昇圧した電圧である。   The power supply terminals 15a and 15b are terminals to which a power supply voltage is supplied. Specifically, the higher power supply voltage VDD is supplied to the power supply terminal 15a, and the lower power supply voltage (ground voltage) VSS is supplied to the power supply terminal 15b. The power supply voltage VDD and the ground voltage VSS are supplied to the internal power supply generation circuit 90, and the internal power supply generation circuit 90 generates the internal voltage VPERI used for the peripheral circuit and the internal voltage VPP used as the word line voltage. The internal voltage VPERI is a voltage obtained by stepping down the power supply voltage VDD. The internal voltage VPP is a voltage obtained by boosting the power supply voltage VDD.

データ入出力用の電源端子16a,16bは、それぞれデータ入出力用の電源電圧が供給される端子である。具体的には、電源端子16aには高位側電源電圧VDDQが供給され、電源端子16bには低位側電源電圧(接地電圧)VSSQが供給される。電源電圧VDDQと接地電圧VSSQは、データ入出力回路70に供給される。   The data input / output power supply terminals 16a and 16b are terminals to which a data input / output power supply voltage is supplied, respectively. Specifically, the high power supply voltage VDDQ is supplied to the power supply terminal 16a, and the low power supply voltage (ground voltage) VSSQ is supplied to the power supply terminal 16b. The power supply voltage VDDQ and the ground voltage VSSQ are supplied to the data input / output circuit 70.

一対のデータストローブ端子17a,17bは、データストローブ信号が供給される端子であり、データ入出力回路70に接続されている。具体的には、データストローブ端子17aにはデータストローブ信号DQSが入出力され、データストローブ端子17bにはデータストローブ信号DQSの反転信号DQSBが入出力される。   The pair of data strobe terminals 17 a and 17 b are terminals to which a data strobe signal is supplied, and are connected to the data input / output circuit 70. Specifically, the data strobe signal DQS is input / output to / from the data strobe terminal 17a, and the inverted signal DQSB of the data strobe signal DQS is input / output to the data strobe terminal 17b.

以上が本実施形態による半導体記憶10の全体構成である。図1に示した各要素のうち、パッド群100はパッド領域に配置され、アレイ系回路200はメモリセルアレイ領域に配置され、その他の周辺回路は周辺回路領域に配置される。   The above is the overall configuration of the semiconductor memory 10 according to the present embodiment. Among the elements shown in FIG. 1, the pad group 100 is arranged in the pad region, the array system circuit 200 is arranged in the memory cell array region, and the other peripheral circuits are arranged in the peripheral circuit region.

図2は、データ入出力回路70のうち、データ出力に関わる部分の機能ブロック図である。半導体装置10からのデータの読み出しに際し、メモリセルアレイ60のデータはデータアンプ64を経由し、出力制御回路20、調整回路30および出力バッファ40を介して外部に出力される。   FIG. 2 is a functional block diagram of a portion related to data output in the data input / output circuit 70. When reading data from the semiconductor device 10, the data in the memory cell array 60 is output to the outside via the data amplifier 64 via the output control circuit 20, the adjustment circuit 30 and the output buffer 40.

出力制御回路20は、データアンプ64からパラレルに出力されたデータをシリアライズする。調整回路30は、出力バッファ40のインピーダンスやデータのスルーレートを調整する。出力バッファ40は、調整後のデータをデータ端子14から出力する。   The output control circuit 20 serializes the data output in parallel from the data amplifier 64. The adjustment circuit 30 adjusts the impedance of the output buffer 40 and the data slew rate. The output buffer 40 outputs the adjusted data from the data terminal 14.

調整回路30は、ODT制御回路18と出力調整回路22を含む。ODT制御回路18には、ODTコマンドに対応するODT信号(ODT0)とライトコマンドに対応するライト信号(WRITE0)が入力される。ODT制御回路18は、ODTC信号により出力バッファ40を終端抵抗回路として機能させる。詳細は後述する。出力調整回路22には、ZQ信号(ZQP信号とZQN信号)とSR信号が入力される。ZQ信号は、出力バッファ40に含まれるMOSトランジスタ(後述)のイネーブル/ディスエーブルを設定するための信号である。SR信号は、リードデータのスルーレートを調整するための信号である。   The adjustment circuit 30 includes an ODT control circuit 18 and an output adjustment circuit 22. The ODT control circuit 18 receives an ODT signal (ODT0) corresponding to the ODT command and a write signal (WRITE0) corresponding to the write command. The ODT control circuit 18 causes the output buffer 40 to function as a termination resistor circuit in response to the ODTC signal. Details will be described later. The output adjustment circuit 22 receives a ZQ signal (ZQP signal and ZQN signal) and an SR signal. The ZQ signal is a signal for setting enable / disable of a MOS transistor (described later) included in the output buffer 40. The SR signal is a signal for adjusting the slew rate of read data.

図3は、データ入出力回路70の構成を示すブロック図である。データ入出力回70は、出力制御回路20、調整回路30および出力バッファ40に加えて入力バッファ24を含む。メモリセルアレイ60からのリードデータは出力バッファ40を介してデータ端子14に出力され、ライトデータはデータ端子14から入力バッファ24を介してメモリセルアレイ60に入力される。調整回路30に含まれる3つの前段回路26−1〜26−3が、図2の出力調整回路22に対応する。出力バッファ40は、3つのバッファグループ28−1〜28−3を含む。ただし、本発明の前段回路26やバッファグループ28の個数は、3つに限定されるものではない。   FIG. 3 is a block diagram showing a configuration of the data input / output circuit 70. Data input / output circuit 70 includes input buffer 24 in addition to output control circuit 20, adjustment circuit 30 and output buffer 40. Read data from the memory cell array 60 is output to the data terminal 14 via the output buffer 40, and write data is input from the data terminal 14 to the memory cell array 60 via the input buffer 24. Three pre-stage circuits 26-1 to 26-3 included in the adjustment circuit 30 correspond to the output adjustment circuit 22 in FIG. 2. The output buffer 40 includes three buffer groups 28-1 to 28-3. However, the number of the pre-stage circuit 26 and the buffer group 28 of the present invention is not limited to three.

バッファグループ28−1は4つの単位バッファ48−1〜48−4を含み、バッファグループ28−2は2つの単位バッファ48−5,48−6を含み、バッファグループ28−3は1つの単位バッファ48−7を含む。バッファグループ28中の単位バッファ48の個数は、図3に示す構成に限定されるものではないが、各バッファグループ28の単位バッファ48の個数は1,2,4のような2のべき乗数であることが好ましい。各単位バッファ48は、補正抵抗RC1〜RC4およびESD素子34を介してデータ端子14と接続される。   The buffer group 28-1 includes four unit buffers 48-1 to 48-4, the buffer group 28-2 includes two unit buffers 48-5 and 48-6, and the buffer group 28-3 includes one unit buffer. 48-7 included. The number of unit buffers 48 in the buffer group 28 is not limited to the configuration shown in FIG. 3, but the number of unit buffers 48 in each buffer group 28 is a power of 2, such as 1, 2, 4. Preferably there is. Each unit buffer 48 is connected to the data terminal 14 via the correction resistors RC1 to RC4 and the ESD element 34.

単位バッファ48−1〜48−7は、それぞれインピーダンスを調整可能である。本実施形態においては、各単位バッファ48のインピーダンスの目標値(目標インピーダンス)は120Ωである。また、各単位バッファ48は、リード動作時において、自身が含まれるバッファグループ28が選択されるときに活性化され、データ端子14をハイレベルまたはローレベルのいずれかに駆動する。   The unit buffers 48-1 to 48-7 can each adjust the impedance. In the present embodiment, the target value (target impedance) of the impedance of each unit buffer 48 is 120Ω. Each unit buffer 48 is activated when the buffer group 28 including the unit buffer 48 is selected during the read operation, and drives the data terminal 14 to either the high level or the low level.

バッファグループ28の前段には、前段回路26が設けられている。前段回路26−1〜26−3は、対応するバッファグループ28を活性化させるか否かを指定し、対応するバッファグループ28に含まれる1以上の単位バッファ48のインピーダンスを調整する。   A preceding circuit 26 is provided in the preceding stage of the buffer group 28. The pre-stage circuits 26-1 to 26-3 specify whether or not to activate the corresponding buffer group 28, and adjust the impedance of one or more unit buffers 48 included in the corresponding buffer group 28.

図3に示すように、前段回路26−1〜26−3には、出力制御回路20から活性化信号151P〜153Pと活性化信号151N〜153Nが供給され、ODT制御回路18からODTC信号が供給される。また、先述のように前段回路26にはZQ信号(ZQP,ZQN)とSR信号も供給される。前段回路26−1〜26−3は、活性化信号151P〜153Pまたは活性化信号151N〜153Nによって、対応するバッファグループ28の活性化を指示されると、ODTC信号等に応じて、対応するバッファグループ28の中の1以上の単位バッファ48に含まれる複数の出力トランジスタ(後述)のいずれをオンさせるかを指定する。これら出力トランジスタのオン/オフは、活性化信号141P〜143P及び活性化信号141N〜143Nによって指定される。   As shown in FIG. 3, activation signals 151P to 153P and activation signals 151N to 153N are supplied from the output control circuit 20 to the pre-stage circuits 26-1 to 26-3, and an ODTC signal is supplied from the ODT control circuit 18. Is done. As described above, the ZQ signal (ZQP, ZQN) and the SR signal are also supplied to the pre-stage circuit 26. When the activation circuits 151P to 153P or the activation signals 151N to 153N are instructed to activate the corresponding buffer group 28, the pre-stage circuits 26-1 to 26-3 respond to the ODTC signal or the like. One of a plurality of output transistors (described later) included in one or more unit buffers 48 in the group 28 is designated to be turned on. These output transistors are turned on / off by activation signals 141P to 143P and activation signals 141N to 143N.

出力制御回路20は、活性化させるべきバッファグループ28を指定するとともに、活性化させる単位バッファ48の出力論理レベルを指定する。活性化させるバッファグループ28の指定は、モードレジスタ53から供給される駆動能力設定信号DSに基づく。   The output control circuit 20 specifies the buffer group 28 to be activated and the output logic level of the unit buffer 48 to be activated. The designation of the buffer group 28 to be activated is based on the drive capability setting signal DS supplied from the mode register 53.

このように、出力制御回路20が、駆動能力設定信号DSに基づいて、活性化対象のバッファグループ28を選択することで、活性化すべき単位バッファ48の数を変化させる。活性化される単位バッファ48の数が変化すると、データ端子14のインピーダンス(出力インピーダンス)が変化する。   As described above, the output control circuit 20 selects the buffer group 28 to be activated based on the drive capability setting signal DS, thereby changing the number of unit buffers 48 to be activated. When the number of unit buffers 48 to be activated changes, the impedance (output impedance) of the data terminal 14 changes.

図3に示すように、本実施形態では、単位バッファ48−1〜48−7がデータ端子14に並列接続されているため、活性化される単位バッファ48の数が増えると出力インピーダンスは減少し、逆に、活性化される単位バッファ48の数が減ると出力インピーダンスは増加する。   As shown in FIG. 3, in this embodiment, the unit buffers 48-1 to 48-7 are connected in parallel to the data terminal 14, so that the output impedance decreases as the number of unit buffers 48 activated increases. Conversely, when the number of unit buffers 48 to be activated decreases, the output impedance increases.

出力制御回路20は、バッファグループ28−1〜28−3を選択的に活性化させることで出力インピーダンスを調整する。単位バッファ48の抵抗値をRm、補正抵抗RC1〜RC4の抵抗値をRc1〜Rc3とすると、バッファグループ28−3のみが活性化されたときには出力インピーダンスはRm+Rc4となる。ESD素子34の抵抗値は無視できるものとする。同様に、バッファグループ28−2のみが活性化されたときの出力インピーダンスはRm/2+Rc3となり、バッファグループ28−1のみが活性化されたときの出力インピーダンスは(Rm/2+Rc1)//(Rm/2+Rc2)となる。   The output control circuit 20 adjusts the output impedance by selectively activating the buffer groups 28-1 to 28-3. If the resistance value of the unit buffer 48 is Rm, and the resistance values of the correction resistors RC1 to RC4 are Rc1 to Rc3, the output impedance is Rm + Rc4 when only the buffer group 28-3 is activated. It is assumed that the resistance value of the ESD element 34 can be ignored. Similarly, the output impedance when only the buffer group 28-2 is activated is Rm / 2 + Rc3, and the output impedance when only the buffer group 28-1 is activated is (Rm / 2 + Rc1) // (Rm / 2 + Rc2).

たとえば、Rc1を60Ω、Rc2を60Ω、Rc3を60Ω、Rc4を120Ω、Rmを120Ω(目標インピーダンス)とすると、バッファグループ28−3のみが活性化されたときには、出力インピーダンスはRm+Rc4=240Ωとなる。同様に、バッファグループ28−2のみが活性化されたときの出力インピーダンスはRm/2+Rc3=60+60=120Ωとなり、バッファグループ28−3の選択時に比べて出力インピーダンスは半分になる。バッファグループ28−1が活性化されたときの出力インピーダンスは(Rm/2+Rc1)//(Rm/2+Rc2)=120//120=60Ωとなる。このように、単位バッファ28の数を変更することにより、7種類の出力インピーダンスを設定できる。   For example, assuming that Rc1 is 60Ω, Rc2 is 60Ω, Rc3 is 60Ω, Rc4 is 120Ω, and Rm is 120Ω (target impedance), when only the buffer group 28-3 is activated, the output impedance is Rm + Rc4 = 240Ω. Similarly, the output impedance when only the buffer group 28-2 is activated is Rm / 2 + Rc3 = 60 + 60 = 120Ω, and the output impedance is halved compared to when the buffer group 28-3 is selected. The output impedance when the buffer group 28-1 is activated is (Rm / 2 + Rc1) // (Rm / 2 + Rc2) = 120 // 120 = 60Ω. In this manner, seven types of output impedances can be set by changing the number of unit buffers 28.

次に、ダイナミックODT機能を実現する一般的なODT制御回路18の構成、動作およびその問題点について説明する。   Next, the configuration, operation, and problems of a general ODT control circuit 18 that realizes the dynamic ODT function will be described.

図4は、一般的なODT制御回路18の回路図である。ODT制御回路18は、コマンドデコーダ32からODT0信号とWRITE0信号を入力され、デコーダ36からODTC信号を出力する。詳細は後述するが、ODTC信号により前段回路26−1〜26−3が制御される。ODT0信号はコマンド端子12にODT信号が入力されたときに活性化する信号であり、WRITE0信号はコマンド端子12にライト信号(WRITE命令)が入力されたときに活性化する信号である。   FIG. 4 is a circuit diagram of a general ODT control circuit 18. The ODT control circuit 18 receives an ODT0 signal and a WRITE0 signal from the command decoder 32 and outputs an ODTC signal from the decoder 36. Although details will be described later, the pre-stage circuits 26-1 to 26-3 are controlled by the ODTC signal. The ODT0 signal is a signal that is activated when an ODT signal is input to the command terminal 12, and the WRITE0 signal is a signal that is activated when a write signal (WRITE instruction) is input to the command terminal 12.

ODT0信号は、内部クロックLCLKに同期して、OD1からOD2、OD3となる。WRITE0信号は、内部クロックLCLKに同期して、WR1、WR2となる。OD3=H、WR2=LのときOD4はハイレベルに活性化するが、WR3は活性化しない。一方、OD3=H、WR2=Hのとき、OD4はローレベルに不活性化し、WR3はハイレベルに活性化する。   The ODT0 signal changes from OD1 to OD2 and OD3 in synchronization with the internal clock LCLK. The WRITE0 signal becomes WR1 and WR2 in synchronization with the internal clock LCLK. When OD3 = H and WR2 = L, OD4 is activated to a high level, but WR3 is not activated. On the other hand, when OD3 = H and WR2 = H, OD4 is deactivated to a low level and WR3 is activated to a high level.

図5は、ODT制御回路18における各信号の第1の波形図である。上述のように、ダイナミックODT機能を搭載するDRAMの場合、ライト信号の前にODT信号が外部のメモリコントローラから入力される。メモリコントローラから非同期に入力されるこれらの信号は、内部クロックLCLKのライズエッジに同期してODT制御回路18に入力される。図5においては、まず、ODT0信号が活性化され、OD1,OD2,OD3も活性化する。この段階ではWRITE0はローレベルなので、OD3=H,WR3=Lとなるため、OD4=H、WR4=Lとなる。このタイミング(tAON)にて、デコーダ36は単位バッファ48を第1終端抵抗値RTT_NOMに設定するODTC信号を発行する。   FIG. 5 is a first waveform diagram of each signal in the ODT control circuit 18. As described above, in the case of a DRAM having a dynamic ODT function, an ODT signal is input from an external memory controller before a write signal. These signals input asynchronously from the memory controller are input to the ODT control circuit 18 in synchronization with the rising edge of the internal clock LCLK. In FIG. 5, first, the ODT0 signal is activated, and OD1, OD2, and OD3 are also activated. Since WRITE0 is at a low level at this stage, OD3 = H and WR3 = L, so OD4 = H and WR4 = L. At this timing (tAON), the decoder 36 issues an ODTC signal that sets the unit buffer 48 to the first termination resistance value RTT_NOM.

次に、WRITE0信号が活性化されると、OD3=Hの状態でWR1,WR2がHとなり、WR3=Hとなる。一方、OD4はLにもどる。このタイミング(tADC)にて、デコーダ36は単位バッファ48を第2終端抵抗値RTT_WRに設定するODTC信号を発行する。tADCのあとに実際のライト動作が実行され、WRITE0信号およびODT0信号は順次不活性となる。これに対応して、tADCにおいて第1終端抵抗値RTT_NOMに再設定され、tAOFにて単位バッファ48はハイインピーダンス状態に戻される。   Next, when the WRITE0 signal is activated, WR1 and WR2 become H and WR3 = H in the state of OD3 = H. On the other hand, OD4 returns to L. At this timing (tADC), the decoder 36 issues an ODTC signal for setting the unit buffer 48 to the second termination resistance value RTT_WR. The actual write operation is executed after tADC, and the WRITE0 signal and the ODT0 signal are sequentially inactivated. In response to this, the first termination resistance value RTT_NOM is reset at tADC, and the unit buffer 48 is returned to the high impedance state at tAOF.

図6は、ODT制御回路18における各信号の第2の波形図である。図6では、ODT信号の直後にライト信号が入力されている。このため、内部クロックLCLKの同一のライズエッジに同期してODT0信号とWRITE0信号が同時に活性化している。この結果、OD3=H,WR2=LとなってOD4=Hとなった半クロックサイクルあとにWR2=Hとなっている。OD3=H,WR=Hとなると、OD4=L,WR4=Hに変化する。したがって、第1終端抵抗値RTT_NOMに設定されてまもなくに第2終端抵抗値RTT_WRが設定されることになる。このような短期間に単位バッファ48の終端抵抗値が多段に変化すると、データ端子14に接続される外部のデータバスにハザードを生じてしまうため好ましくない。   FIG. 6 is a second waveform diagram of each signal in the ODT control circuit 18. In FIG. 6, the write signal is input immediately after the ODT signal. For this reason, the ODT0 signal and the WRITE0 signal are simultaneously activated in synchronization with the same rising edge of the internal clock LCLK. As a result, WR2 = H after OD3 = H and WR2 = L, and half a clock cycle after OD4 = H. When OD3 = H and WR = H, OD4 = L and WR4 = H are changed. Therefore, the second termination resistance value RTT_WR is set shortly after the first termination resistance value RTT_NOM is set. If the termination resistance value of the unit buffer 48 changes in multiple stages in such a short time, it is not preferable because a hazard occurs in the external data bus connected to the data terminal 14.

本実施形態においては、外部のメモリコントローラからODT信号とライト信号が送られてくるタイミングが近すぎるときに生じるこのような問題の解決法を提案するが、その前に調整回路30および出力バッファ40の全体構成および動作の詳細を図7から図11に関連して説明する。その後、第1〜第3の実施形態として、上記問題を解決するODT制御回路18の回路構成および動作について説明する。   In the present embodiment, a solution for such a problem that occurs when the timing at which the ODT signal and the write signal are sent from the external memory controller is too close is proposed. Before that, the adjustment circuit 30 and the output buffer 40 are proposed. Details of the overall configuration and operation will be described with reference to FIGS. Thereafter, as the first to third embodiments, the circuit configuration and operation of the ODT control circuit 18 that solves the above-described problem will be described.

図7は、前段回路26と単位バッファ48の回路図である。ここでは、前段回路26−3と単位バッファ48−7を対象として説明するが他の前段回路26や単位バッファ48についても同様である。単位バッファ48−7は、プルアップ回路PUおよびプルダウン回路PDを含む。プルアップ回路PUは、電源電位VDDQが供給される電源ラインとデータ端子14との間に並列接続された複数のPMOSトランジスタ44−1〜44−nを含む。プルダウン回路PDは、電源電位VSSQが供給される電源ラインとデータ端子14との間に並列接続された複数のNMOSトランジスタ46−1〜46−nを含む。   FIG. 7 is a circuit diagram of the pre-stage circuit 26 and the unit buffer 48. Here, the description will be given with respect to the preceding circuit 26-3 and the unit buffer 48-7, but the same applies to the other preceding circuits 26 and the unit buffer 48. The unit buffer 48-7 includes a pull-up circuit PU and a pull-down circuit PD. The pull-up circuit PU includes a plurality of PMOS transistors 44-1 to 44-n connected in parallel between the power supply line to which the power supply potential VDDQ is supplied and the data terminal 14. The pull-down circuit PD includes a plurality of NMOS transistors 46-1 to 46-n connected in parallel between the power supply line to which the power supply potential VSSQ is supplied and the data terminal 14.

前段回路26−3は、プルアップ回路PUに対応するPU制御回路38とプルダウン回路PDに対応するPD制御回路39を含む。PU制御回路38は、PMOSトランジスタ44−1〜44−nに対応して制御回路C1P〜CnPを含む。各制御回路から、PMOSトランジスタ44のゲート電極に制御信号141Pが供給される。制御信号141Pを構成する各ビットDPのうち、ローレベルであるビットに対応するトランジスタがオンする。PMOSトランジスタ44−1〜44−nのチャネル幅には2のべき乗の重み付がされている。   The pre-stage circuit 26-3 includes a PU control circuit 38 corresponding to the pull-up circuit PU and a PD control circuit 39 corresponding to the pull-down circuit PD. The PU control circuit 38 includes control circuits C1P to CnP corresponding to the PMOS transistors 44-1 to 44-n. A control signal 141P is supplied from each control circuit to the gate electrode of the PMOS transistor 44. Of each bit DP constituting the control signal 141P, a transistor corresponding to a bit at a low level is turned on. The channel widths of the PMOS transistors 44-1 to 44-n are weighted by a power of 2.

制御回路C1Pは、第1制御回路D1Pと第2制御回路E1Pを含む。第1制御回路D1Pにはデータ信号DPとODTC信号が供給され、第2制御回路E1PにはZQP信号およびSR信号(図示せず)が供給される。   The control circuit C1P includes a first control circuit D1P and a second control circuit E1P. The data signal DP and the ODTC signal are supplied to the first control circuit D1P, and the ZQP signal and the SR signal (not shown) are supplied to the second control circuit E1P.

ODT制御回路18から供給されるODTC信号は、出力バッファ40を所定のインピーダンスの終端抵抗器として機能させるための信号である。具体的には、ODTC信号は、上述の第1終端抵抗値RTT_NOMおよび第2終端抵抗値RTT_WRへの設定を指示する。ODTC信号は、複数の第1制御回路および第2制御回路のうちの一以上に選択的に供給される。ODT制御回路18のデコーダ36は、ODTC信号の供給先を選択することにより、単位バッファ48を第1終端抵抗値RTT_NOMあるいは第2終端抵抗値RTT_WRに設定できる。   The ODTC signal supplied from the ODT control circuit 18 is a signal for causing the output buffer 40 to function as a termination resistor having a predetermined impedance. Specifically, the ODTC signal instructs setting to the first termination resistance value RTT_NOM and the second termination resistance value RTT_WR described above. The ODTC signal is selectively supplied to one or more of the plurality of first control circuits and second control circuits. The decoder 36 of the ODT control circuit 18 can set the unit buffer 48 to the first termination resistance value RTT_NOM or the second termination resistance value RTT_WR by selecting the supply destination of the ODTC signal.

ZQP信号は、各PMOSトランジスタ44のイネーブル/ディスエーブルを設定するための信号であり、ZQP信号によりプルアップ回路PUのインピーダンスが調整される。ZQP信号は、図示しないキャリブレーション回路により生成される。なお、PMOSトランジスタ44nはZQP信号に関わらず常にイネーブルとしてもよい。ZQP信号は、PMOSトランジスタ44ごとに個別に供給されるnビットの信号である。   The ZQP signal is a signal for setting enable / disable of each PMOS transistor 44, and the impedance of the pull-up circuit PU is adjusted by the ZQP signal. The ZQP signal is generated by a calibration circuit (not shown). The PMOS transistor 44n may be always enabled regardless of the ZQP signal. The ZQP signal is an n-bit signal supplied individually for each PMOS transistor 44.

PD制御回路39は、NMOSトランジスタ46−1〜46−nに対応して制御回路C1N〜CnNを含む。各制御回路から、NMOSトランジスタ46のゲート電極に制御信号141Nが供給される。制御信号141Nを構成する各ビットDNのうち、ハイレベルであるビットに対応するトランジスタがオンする。NMOSトランジスタ46−1〜46−nのチャネル幅には2のべき乗の重み付がされている。   The PD control circuit 39 includes control circuits C1N to CnN corresponding to the NMOS transistors 46-1 to 46-n. A control signal 141N is supplied from each control circuit to the gate electrode of the NMOS transistor 46. Of the bits DN constituting the control signal 141N, the transistor corresponding to the bit at the high level is turned on. The channel widths of the NMOS transistors 46-1 to 46-n are weighted to a power of 2.

制御回路C1Nは、第1制御回路D1Nと第2制御回路E1Nを含む。第1制御回路D1Nにはデータ信号DNとODTC信号が供給され、第2制御回路E1NにはZQN信号およびSR信号(図示せず)が供給される。ZQN信号は、各NMOSトランジスタ46のイネーブル/ディスエーブルを設定するための信号であり、ZQN信号によりPD制御回路39のインピーダンスが調整される。NMOSトランジスタ46nもZQN信号に関わらず常にイネーブルとしてもよい。ZQN信号は、NMOSトランジスタ46ごとに個別に供給されるnビットの信号である。   The control circuit C1N includes a first control circuit D1N and a second control circuit E1N. A data signal DN and an ODTC signal are supplied to the first control circuit D1N, and a ZQN signal and an SR signal (not shown) are supplied to the second control circuit E1N. The ZQN signal is a signal for setting enable / disable of each NMOS transistor 46, and the impedance of the PD control circuit 39 is adjusted by the ZQN signal. The NMOS transistor 46n may always be enabled regardless of the ZQN signal. The ZQN signal is an n-bit signal supplied individually for each NMOS transistor 46.

以上をまとめると、ZQP,ZQN信号により、リード時におけるPMOSトランジスタ44およびNMOSトランジスタ46のインピーダンスは目標インピーダンスに調整される。ODTC信号により、PMOSトランジスタ44およびNMOSトランジスタ46は終端抵抗値に設定される。終端抵抗値には複数の種類がある。たとえば、制御回路C1P〜C4P,C1N〜C4NにODTC信号を供給することにより第1終端抵抗値RTT_NOMが設定され、制御回路C2P〜C6P,C2N〜C6NにODTC信号を供給することにより第2終端抵抗値RTT_WRが設定されるとしてもよい。   In summary, the impedances of the PMOS transistor 44 and the NMOS transistor 46 at the time of reading are adjusted to the target impedance by the ZQP and ZQN signals. By the ODTC signal, the PMOS transistor 44 and the NMOS transistor 46 are set to termination resistance values. There are several types of termination resistance values. For example, the first termination resistance value RTT_NOM is set by supplying the ODTC signal to the control circuits C1P to C4P and C1N to C4N, and the second termination resistance is provided by supplying the ODTC signal to the control circuits C2P to C6P and C2N to C6N. The value RTT_WR may be set.

図8は、第1制御回路D1Pの回路図である。第1制御回路D1Pは、トライステートバッファ72とPMOSトランジスタ74を含む。トライステートバッファ72にはデータ信号DPとODTC信号が供給され、PMOSトランジスタ74にはODTC信号が供給される。ODTC信号はローアクティブである。   FIG. 8 is a circuit diagram of the first control circuit D1P. The first control circuit D1P includes a tristate buffer 72 and a PMOS transistor 74. The tristate buffer 72 is supplied with the data signal DP and the ODTC signal, and the PMOS transistor 74 is supplied with the ODTC signal. The ODTC signal is low active.

ODTC信号がローレベルのとき、トライステートバッファ72は無効化され、PMOSトランジスタ74はオンとなり、ハイレベルの制御信号DXTが出力される。ODTC信号がハイレベルのときには、データ信号DPの反転信号が制御信号DXTとして出力される。   When the ODTC signal is at a low level, the tri-state buffer 72 is invalidated, the PMOS transistor 74 is turned on, and a high-level control signal DXT is output. When the ODTC signal is at a high level, an inverted signal of the data signal DP is output as the control signal DXT.

図9は、第2制御回路E1Pの回路図である。第2制御回路E1Pは、トライステートバッファ76、NMOSトランジスタ78およびスルーレート調整回路82を含む。トライステートバッファ76には、制御信号DXTとZQP信号が供給され、NMOSトランジスタ78にはZQP信号が供給される。   FIG. 9 is a circuit diagram of the second control circuit E1P. The second control circuit E1P includes a tristate buffer 76, an NMOS transistor 78, and a slew rate adjustment circuit 82. The tristate buffer 76 is supplied with the control signal DXT and the ZQP signal, and the NMOS transistor 78 is supplied with the ZQP signal.

ZQP信号がハイレベルのとき、NMOSトランジスタ78はオンとなり、スルーレート調整回路82の入力信号はローレベルとなる。すなわち、第2制御回路E1Pからの出力信号DPはハイレベルに固定され、プルアップ回路PUの対応するPMOSトランジスタ44は無効化される。ZQP信号がローレベルのときには、スルーレート調整回路82には制御信号DXTが入力される。   When the ZQP signal is high level, the NMOS transistor 78 is turned on, and the input signal of the slew rate adjusting circuit 82 is low level. That is, the output signal DP from the second control circuit E1P is fixed at a high level, and the corresponding PMOS transistor 44 of the pull-up circuit PU is invalidated. When the ZQP signal is at a low level, the control signal DXT is input to the slew rate adjusting circuit 82.

スルーレート調整回路82は、スルーレート設定信号(SR信号)により、データ信号DPのスルーレートを調整する。スルーレート設定信号は、モードレジスタ53の設定値に基づく。スルーレート調整は、特開2010−50856号(US7,952,383号)等に詳しい。   The slew rate adjusting circuit 82 adjusts the slew rate of the data signal DP by a slew rate setting signal (SR signal). The slew rate setting signal is based on the setting value of the mode register 53. The slew rate adjustment is described in detail in JP 2010-50856 (US 7,952,383).

まとめると、データ信号DPにより、プルアップ回路PUに含まれる各PMOSトランジスタ44のオン/オフがまとめて制御される。また、ODT機能を有効にするときには、ODT信号によりプルアップ回路PUが制御される。各PMOSトランジスタ44は、ZQP信号により個別にイネーブル/ディスエーブルが設定される。   In summary, on / off of each PMOS transistor 44 included in the pull-up circuit PU is collectively controlled by the data signal DP. Further, when the ODT function is validated, the pull-up circuit PU is controlled by the ODT signal. Each PMOS transistor 44 is individually enabled / disabled by a ZQP signal.

図10は、第1制御回路D1Nの回路図である。第1制御回路D1Nは、トライステートバッファ73とNMOSトランジスタ75を含む。トライステートバッファ73にはデータ信号DNとODTC信号が供給され、NMOSトランジスタ75にはODTC信号が供給される。   FIG. 10 is a circuit diagram of the first control circuit D1N. The first control circuit D1N includes a tristate buffer 73 and an NMOS transistor 75. The tristate buffer 73 is supplied with the data signal DN and the ODTC signal, and the NMOS transistor 75 is supplied with the ODTC signal.

ODTC信号がローレベルのとき、トライステートバッファ73は無効化され、NMOSトランジスタ75はオンとなり、ローレベルの制御信号DXCが出力される。ODTC信号がハイレベルのときには、データ信号DNの反転信号が制御信号DXCとして出力される。   When the ODTC signal is at a low level, the tristate buffer 73 is invalidated, the NMOS transistor 75 is turned on, and a low level control signal DXC is output. When the ODTC signal is at a high level, an inverted signal of the data signal DN is output as the control signal DXC.

図11は、第2制御回路E1Nの回路図である。第2制御回路E1Nは、トライステートバッファ77、PMOSトランジスタ79およびスルーレート調整回路83を含む。トライステートバッファ77には、制御信号DXCとZQN信号が供給され、PMOSトランジスタ79にはZQN信号が供給される。   FIG. 11 is a circuit diagram of the second control circuit E1N. The second control circuit E1N includes a tristate buffer 77, a PMOS transistor 79, and a slew rate adjustment circuit 83. The tri-state buffer 77 is supplied with the control signal DXC and the ZQN signal, and the PMOS transistor 79 is supplied with the ZQN signal.

ZQN信号がローレベルのとき、PMOSトランジスタ79はオンとなり、スルーレート調整回路83の入力信号はハイレベルとなる。すなわち、第2制御回路E1Nからの出力信号DNはローレベルに固定され、プルダウン回路PDは無効化される。ZQN信号がハイレベルのときには、スルーレート調整回路83には制御信号DXCが入力される。スルーレート調整回路83も、スルーレート設定信号(SR信号)により、データ信号DNのスルーレートを調整する。   When the ZQN signal is at low level, the PMOS transistor 79 is turned on, and the input signal of the slew rate adjusting circuit 83 is at high level. That is, the output signal DN from the second control circuit E1N is fixed at a low level, and the pull-down circuit PD is invalidated. When the ZQN signal is at a high level, the control signal DXC is input to the slew rate adjustment circuit 83. The slew rate adjusting circuit 83 also adjusts the slew rate of the data signal DN by a slew rate setting signal (SR signal).

[第1実施形態]
図12は、第1実施形態におけるODT制御回路18の回路図である。図13は、第1実施形態のODT制御回路18における各信号の波形図である。第1実施形態においては、ODT制御回路18に検出回路50が追加される。検出回路50は、ODT制御回路18に内蔵されてもよいし、ODT制御回路18の外部に設けられてもよい。検出回路50は、図6に示したようなODT0信号とWRITE0信号が内部クロックLCLKの同一ライズエッジで検出されたときにOW1,OW2をハイレベルに活性化させ、OW3信号がハイレベルに活性化するのを阻止する。
[First Embodiment]
FIG. 12 is a circuit diagram of the ODT control circuit 18 in the first embodiment. FIG. 13 is a waveform diagram of each signal in the ODT control circuit 18 of the first embodiment. In the first embodiment, a detection circuit 50 is added to the ODT control circuit 18. The detection circuit 50 may be built in the ODT control circuit 18 or may be provided outside the ODT control circuit 18. The detection circuit 50 activates the OW1 and OW2 to the high level and activates the OW3 signal to the high level when the ODT0 signal and the WRITE0 signal as shown in FIG. 6 are detected at the same rise edge of the internal clock LCLK. To stop doing.

第1実施形態においては、出力バッファ40の終端抵抗値が短時間に変動するのを防ぐために、ODT0信号およびWRITE0信号の同時入力が発生したとき、OD4信号(調整信号)を活性化させない。この結果として、第1終端抵抗値RTT_NOMを経由せずに第2終端抵抗値RTT_WRに直接設定している。   In the first embodiment, in order to prevent the termination resistance value of the output buffer 40 from changing in a short time, the OD4 signal (adjustment signal) is not activated when simultaneous input of the ODT0 signal and the WRITE0 signal occurs. As a result, the second termination resistance value RTT_WR is directly set without going through the first termination resistance value RTT_NOM.

まず、検出回路50は、ODT0信号およびWRITE0信号が同じタイミングで入力されると、OW3信号をローレベルに設定する。このため、OD3信号はOD1信号がハイレベルになったときではなくOD2信号がハイレベルになったときにハイレベルに活性化する。いいかえれば、OD3信号がハイレベルになるタイミングが1クロック分遅らされている。この結果、OD3(第1中間信号)=H,WR2(第2中間信号)=Lとなる期間がなくなるため、OD4信号はローレベルに固定され、第1終端抵抗値RTT_NOMが設定されることもない。このように、検出回路50がODT0信号およびWRITE0信号の同時入力を検出したとき、OD3信号(第1中間信号)の活性化タイミングを遅らせることにより、データバスにハザードが生じるのを防ぐことができる。   First, when the ODT0 signal and the WRITE0 signal are input at the same timing, the detection circuit 50 sets the OW3 signal to a low level. For this reason, the OD3 signal is activated to a high level when the OD2 signal becomes a high level, not when the OD1 signal becomes a high level. In other words, the timing at which the OD3 signal goes high is delayed by one clock. As a result, since there is no period in which OD3 (first intermediate signal) = H and WR2 (second intermediate signal) = L, the OD4 signal is fixed at a low level, and the first termination resistance value RTT_NOM is set. Absent. As described above, when the detection circuit 50 detects the simultaneous input of the ODT0 signal and the WRITE0 signal, the activation timing of the OD3 signal (first intermediate signal) can be delayed to prevent the data bus from causing a hazard. .

[第2実施形態]
図14は、第2実施形態におけるODT制御回路18の回路図である。図15は、第2実施形態のODT制御回路18における各信号の波形図である。第2実施形態においては、WRITE0信号の伝送経路に検出回路54が追加されている。検出回路54は、ODT0信号とWRITE0信号が内部クロックLCLKの同一ライズエッジで検出されたときにOW1,OW2をハイレベルに活性化させ、WR4信号がハイレベルに活性化する前にWR2信号(第2中間信号)をハイレベルに活性化させる。
[Second Embodiment]
FIG. 14 is a circuit diagram of the ODT control circuit 18 in the second embodiment. FIG. 15 is a waveform diagram of each signal in the ODT control circuit 18 of the second embodiment. In the second embodiment, a detection circuit 54 is added to the transmission path of the WRITE0 signal. The detection circuit 54 activates OW1 and OW2 to a high level when the ODT0 signal and the WRITE0 signal are detected at the same rising edge of the internal clock LCLK, and before the WR4 signal is activated to a high level, 2 intermediate signal) is activated to a high level.

第2実施形態においても、出力バッファ40の終端抵抗値が短時間に変動するのを防ぐために、ODT0信号およびWRITE0信号の同時入力が発生したとき、OD4信号(調整信号)を活性化させない。   Also in the second embodiment, in order to prevent the termination resistance value of the output buffer 40 from changing in a short time, the OD4 signal (adjustment signal) is not activated when simultaneous input of the ODT0 signal and the WRITE0 signal occurs.

まず、検出回路54は、ODT0信号およびWRITE0信号が同じタイミングで入力されると、OW2信号をハイレベルに活性化する。このため、OD3信号(第1中間信号)がハイレベルになったときと同じタイミングでWR3信号もハイレベルに活性化する。この結果、OD3(第1中間信号)=H,WR2(第2中間信号)=Lとなる期間がなくなるため、OD4信号(調整信号)はローレベルに固定され、第1終端抵抗値RTT_NOMが設定されることもない。このように、検出回路54がODT0信号およびWRITE0信号の同時入力を検出したとき、WR2信号の活性化タイミングを早めることにより、データバスにハザードが生じるのを防ぐことができる。   First, when the ODT0 signal and the WRITE0 signal are input at the same timing, the detection circuit 54 activates the OW2 signal to a high level. For this reason, the WR3 signal is also activated to the high level at the same timing as when the OD3 signal (first intermediate signal) becomes the high level. As a result, since there is no period in which OD3 (first intermediate signal) = H and WR2 (second intermediate signal) = L, the OD4 signal (adjustment signal) is fixed at a low level, and the first termination resistance value RTT_NOM is set. It is never done. As described above, when the detection circuit 54 detects the simultaneous input of the ODT0 signal and the WRITE0 signal, it is possible to prevent the data bus from causing a hazard by advancing the activation timing of the WR2 signal.

[第3実施形態]
図16は、第3実施形態におけるODT制御回路18の回路図である。図17は、第3実施形態のODT制御回路18における各信号の波形図である。第3実施形態においては、ODT制御回路18の入力部分に第1合成部56および第2合成部58が設置されている。第1合成部56は、ODT0=H,WRITE0=LのときOD0信号をハイレベルに活性化する。第2合成部58は、ODT0=H,WRITE0=HのときWR0信号をハイレベルに活性化する。ODT0信号とWRITE0信号が同一タイミングで入力されたときには、ODT0=H,WRITE0=LとはならないのでOD0信号が活性化されることはなく、したがってOD3信号(第1中間信号)が活性化(生成)されることもないし、OD4信号(調整信号)もハイレベルに活性化されることはない。
[Third Embodiment]
FIG. 16 is a circuit diagram of the ODT control circuit 18 in the third embodiment. FIG. 17 is a waveform diagram of each signal in the ODT control circuit 18 of the third embodiment. In the third embodiment, a first combining unit 56 and a second combining unit 58 are installed at the input portion of the ODT control circuit 18. The first synthesis unit 56 activates the OD0 signal to a high level when ODT0 = H and WRITE0 = L. The second synthesis unit 58 activates the WR0 signal to a high level when ODT0 = H and WRITE0 = H. When the ODT0 signal and the WRITE0 signal are input at the same timing, ODT0 = H and WRITE0 = L are not satisfied, so the OD0 signal is not activated. Therefore, the OD3 signal (first intermediate signal) is activated (generated). ) And the OD4 signal (adjustment signal) is not activated to a high level.

以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明は、上記の実施形態に限定されることなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能であり、それらも本発明の範囲内に包含されるものであることはいうまでもない。   The preferred embodiments of the present invention have been described above, but the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications can be made without departing from the spirit of the present invention. Needless to say, it is included in the range.

10 半導体装置
11 クロック端子
12 コマンド端子
13 アドレス端子
14 データ端子
15,16 電源端子
17 データストローブ端子
18 ODT制御回路
20 出力制御回路
21 クロック入力回路
22 出力調整回路
24 入力バッファ
26 前段回路
28 バッファグループ
30 調整回路
31 コマンド入力回路
32 コマンドデコーダ
34 ESD素子
36 デコーダ
38 PU制御回路
39 PD制御回路
40 出力バッファ
41 アドレス入力回路
42 アドレスラッチ回路
44 PMOSトランジスタ
46 NMOSトランジスタ
48 単位バッファ
50 検出回路
51 ロウ系制御回路
52 カラム系制御回路
53 モードレジスタ
54 検出回路
56 第1合成部
58 第2合成部
60 メモリセルアレイ
61 ロウデコーダ
62 カラムデコーダ
63 センス回路
64 データアンプ
70 データ入出力回路
72,73,76,77 トライステートバッファ
74,79 PMOSトランジスタ
75,78 NMOSトランジスタ
80 DLL回路
82,83 スルーレート調整回路
90 内部電圧発生回路
100 パッド群
200 アレイ系回路
LCLK 内部クロック
PU プルアップ回路
PD プルダウン回路
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Semiconductor device 11 Clock terminal 12 Command terminal 13 Address terminal 14 Data terminal 15, 16 Power supply terminal 17 Data strobe terminal 18 ODT control circuit 20 Output control circuit 21 Clock input circuit 22 Output adjustment circuit 24 Input buffer 26 Pre-stage circuit 28 Buffer group 30 Adjustment circuit 31 Command input circuit 32 Command decoder 34 ESD element 36 Decoder 38 PU control circuit 39 PD control circuit 40 Output buffer 41 Address input circuit 42 Address latch circuit 44 PMOS transistor 46 NMOS transistor 48 Unit buffer 50 Detection circuit 51 Row system control circuit 52 column control circuit 53 mode register 54 detection circuit 56 first synthesis unit 58 second synthesis unit 60 memory cell array 61 row decoder 62 Ram decoder 63 Sense circuit 64 Data amplifier 70 Data input / output circuit 72, 73, 76, 77 Tristate buffer 74, 79 PMOS transistor 75, 78 NMOS transistor 80 DLL circuit 82, 83 Slew rate adjustment circuit 90 Internal voltage generation circuit 100 Pad Group 200 Array system circuit LCLK Internal clock PU Pull-up circuit PD Pull-down circuit

Claims (7)

データ端子と、
前記データ端子と接続される出力バッファと、
前記出力バッファのインピーダンスを調整する調整回路と、を備え、
前記調整回路は、ODT信号が入力されたあとにライト信号が入力されたときには、前記出力バッファのインピーダンスをいったん第1終端抵抗値に設定したあと第2終端抵抗値に設定変更し、ODT信号とライト信号の入力タイミングが所定の時間差以内であるときには、前記出力バッファに前記第1終端抵抗値を設定することなく前記第2終端抵抗値を設定することを特徴とする半導体装置。
A data terminal;
An output buffer connected to the data terminal;
An adjustment circuit for adjusting the impedance of the output buffer,
When the write signal is input after the ODT signal is input, the adjustment circuit sets the impedance of the output buffer to the first termination resistance value and then changes the setting to the second termination resistance value. The semiconductor device, wherein when the write signal input timing is within a predetermined time difference, the second termination resistance value is set without setting the first termination resistance value in the output buffer.
前記ODT信号と前記ライト信号は同一のクロック信号に同期して入力され、
前記調整回路は、前記ODT信号と前記ライト信号が同一のクロックタイミングにて入力されたとき、前記出力バッファに前記第1終端抵抗値を設定することなく前記第2終端抵抗値を設定することを特徴とする請求項1に記載の半導体装置。
The ODT signal and the write signal are input in synchronization with the same clock signal,
The adjustment circuit sets the second termination resistance value without setting the first termination resistance value in the output buffer when the ODT signal and the write signal are input at the same clock timing. The semiconductor device according to claim 1.
前記ODT信号と前記ライト信号の同時入力を検出する検出回路、を更に備え、
前記検出回路は、前記同時入力を検出したときには、前記出力バッファに前記第1終端抵抗値を設定するための調整信号を無効化することを特徴とする請求項2に記載の半導体装置。
A detection circuit for detecting simultaneous input of the ODT signal and the write signal;
3. The semiconductor device according to claim 2, wherein the detection circuit invalidates an adjustment signal for setting the first termination resistance value in the output buffer when detecting the simultaneous input. 4.
前記調整回路は、前記ODT信号から生成される第1中間信号と前記ライト信号から生成される第2中間信号のいずれか一方が活性状態、他方が非活性状態であるときに前記調整信号を合成し、
前記検出回路は、前記第1中間信号および第2中間信号の活性化タイミングを一致させることにより、前記調整信号の合成を阻止することを特徴とする請求項3に記載の半導体装置。
The adjustment circuit synthesizes the adjustment signal when one of the first intermediate signal generated from the ODT signal and the second intermediate signal generated from the write signal is active and the other is inactive. And
4. The semiconductor device according to claim 3, wherein the detection circuit prevents synthesis of the adjustment signal by matching activation timings of the first intermediate signal and the second intermediate signal. 5.
前記検出回路は、前記第1中間信号の活性化タイミングを前記第2中間信号の活性化タイミングよりも遅らせることにより、前記第1中間信号および第2中間信号の活性化タイミングを一致させることを特徴とする請求項4に記載の半導体装置。   The detection circuit matches the activation timings of the first intermediate signal and the second intermediate signal by delaying the activation timing of the first intermediate signal from the activation timing of the second intermediate signal. The semiconductor device according to claim 4. 前記検出回路は、前記第2中間信号の活性化タイミングを前記第1中間信号の活性化タイミングよりも早めることにより、前記第1中間信号および第2中間信号の活性化タイミングを一致させることを特徴とする請求項4に記載の半導体装置。   The detection circuit matches the activation timings of the first intermediate signal and the second intermediate signal by making the activation timing of the second intermediate signal earlier than the activation timing of the first intermediate signal. The semiconductor device according to claim 4. 前記調整回路は、
前記ODT信号と前記ライト信号を合成して前記第1中間信号を合成する第1合成部と、
前記ODT信号と前記ライト信号を合成して前記第2中間信号を合成する第2合成部と、を含み、
前記第1合成部は、前記ODT信号と前記ライト信号が同時入力されたときには、前記第1中間信号を生成しないことを特徴とする請求項2に記載の半導体装置。
The adjustment circuit includes:
A first combining unit that combines the ODT signal and the write signal to combine the first intermediate signal;
A second combining unit that combines the ODT signal and the write signal to combine the second intermediate signal;
The semiconductor device according to claim 2, wherein the first synthesis unit does not generate the first intermediate signal when the ODT signal and the write signal are input simultaneously.
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