JP3272914B2 - 同期型半導体装置 - Google Patents

同期型半導体装置

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JP3272914B2
JP3272914B2 JP22378595A JP22378595A JP3272914B2 JP 3272914 B2 JP3272914 B2 JP 3272914B2 JP 22378595 A JP22378595 A JP 22378595A JP 22378595 A JP22378595 A JP 22378595A JP 3272914 B2 JP3272914 B2 JP 3272914B2
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synchronous semiconductor
clock
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、シンクロナスダイ
ナミックランダムアクセスメモリ(以下、単にSDRA
Mという)等の同期型半導体装置に係り、詳しくは、消
費電力を低減させるために各入力回路のDC電流を遮断
するパワーダウンモード(PDモード)と、同期信号と
して用いられる内部クロック信号を一時的に停止させる
ことにより外部からのチップアクセスを一時的に停止さ
せるクロック停止モード(CSUSモード)を動作モー
ドとしてとりうるSDRAM等の同期型半導体装置に関
する。
【0002】
【従来の技術】外部から供給されるクロック信号に同期
して動作する一般的なSDRAMは、例えば、図9に示
すように構成されている。図9において、SDRAM
は、RAS(ロードアドレスストローブ)信号、CAS
(カラムアドレスストローブ)信号、WE(ライトイネ
ーブル)信号、CKE(クロックイネーブル)信号、外
部CLK(クロック)信号等の外部信号がそれぞれ入力
するパッドP1、P2、P3、P4、P5・・・が接続
されたタイミング制御回路100と、メモリ制御回路2
00及びメモリセル(セルトランジスタ)が配列された
メモリバンク300を有している。タイミング制御回路
100は、特にパッドP5から入力される外部クロック
信号に基づいて各パッドに入力される外部信号のタイミ
ングを調整し、タイミング調整のなされた信号がメモリ
制御回路200に供給される。メモリ制御回路200
は、タイミング調整回路を介して入力される信号の組み
合わせに従って、メモリバンク300に対して、リー
ド、ライト、リフレッシュ、プリチャージ等の動作信号
(コマンド)を供給する。そして、メモリ制御回路20
0からの動作信号(コマンド)に従って、メモリバンク
300でのリード、ライト等の動作が実行される。
【0003】ところで、この種のSDRAMでは、パワ
ーダウンモード(以下、PDモードという)と、クロッ
ク停止モード(以下、CSUSモードという)とを動作
モードとして取りうる。PDモードとは、高速動作を可
能とするために各外部信号の入力処理を行う入力回路の
DC電流を、チップアクセスがなされない場合に、遮断
することによって消費電力を低減させるための動作モー
ドである。また、CSUSモードとは、外部クロック信
号に同期した内部クロック信号を停止させることによっ
て、その間は、チップアクセスを停止させる動作モード
である。
【0004】PDモードは、メモリバンク300が活性
化されていない状態(非活性状態)において、図10に
示すように、CKE(クロックイネーブル)信号が立ち
下がていることを外部クロック信号に同期して検出する
とエントリーされる。なお、このPDモードは、リフレ
ッシュタイムtREF 以上は継続させることはできない。
また、CSUSモードは、メモリバンク300が活性化
された状態(活性状態)において、図11に示すよう
に、CKE信号が立ち下がっていることを外部クロック
に同期して検出するとエントリーされ、外部クロックに
同期した内部クロックが停止する。なお、図11の例で
は、CKE信号の立ち下がりを検出してから1クロック
遅れて内部クロックが停止される。即ち、CKEレイテ
ンシィが1クロックである。このように内部クロックが
停止する結果、この内部クロックに同期して行われるリ
ード動作では、内部クロックが停止している間リードデ
ータは変化せず(例えば、図11におけるデータQ2 及
びQ3 )、また、同様に内部クロックに同期して行われ
るライト動作では、内部クロックが停止している間デー
タの書き込みは行われない。
【0005】上記のように、PDモード及びCSUSモ
ードは、それをエントリーさせるためには、同じCKE
信号を立ち下げるという外部操作を行う。そして、チッ
プの内部状態(メモリバンク300の活性状態、非活性
状態)に応じてPDモード又はCSUSモードの選択が
なされる。
【0006】従来のタイミング制御回路100では、メ
モリバンク300が活性状化されたときに立ち上がり
(外部/RAS信号の立ち下がりが外部CKLによって
取り込まれた信号に同期(/は反転信号を示す))、非
活性化されたときに立ち下がる内部RAS信号(以下、
rasz信号という)を生成している。このrasz信
号は、ワード線(WL)のリセットに用いられる。そし
て、このrasz信号が立ち下がった状態で、外部から
のCKE信号が立ち下げられると、タイミング制御回路
100は、各入力回路のDC電流を遮断するためのPD
制御信号を出力し、PDモードがエントリーされる。ま
た、rasz信号が立ち上がった状態で、外部からのC
KE信号が立ち下げられると、タイミング制御回路10
0は、内部クロック信号を停止させるためのCSUS制
御信号を出力し、CSUSモードがエントリーされる。
【0007】ところで、SDRAMにおいては、オート
プリチャージコマンド動作が許容されている。このオー
トプリチャージコマンド動作は、CASに関する動作コ
マンドの入力時に所定のアドレスビットの状態に応じて
実行可能となり、CASに関する動作が終了した後に、
RASに関する動作において自動的にプリチャージが実
行される。このプリチャージとは、主に、ワード線の電
位を立ち下げて、メモリバンク300のセルトランジス
タをカットオフさせる動作をいう。例えば、オートプリ
チャージのあるリードコマンド(READA)が立ち上
げられると、図12に示すように、リードコマンドをク
ロック信号に同期して検出した後に、データ(DQ)の
読み込みと共に、プリチャージが実行される。このプリ
チャージが実行される所定の期間(tRP) は、新しいコ
マンドを発行することができない。また、例えば、オー
トプリチャージのあるライトコマンド(WRITA)が
立ち上げられると、図13に示すように、ライトコマン
ドをクロックに同期して検出した後に、データの書き込
み及びプリチャージが実行される。プリチャージは、バ
ースト終了からライトリカバリータイムtRWL を満足し
た後に開始される。そして、このプリチャージの実行さ
れる所定の期間(tRP) は、新しいコマンドを発行する
ことができない。なお、図12及び図13に示すリード
動作及びライト動作では、動作タイミングの遅れを表す
CASレイテンシィが2クロック(CL=2)に設定さ
れ、データ長に対応したバースト長が2クロック(BL
=2)に設定されている。
【0008】上記のようなプリチャージ動作にあること
を示すために、従来のタイミング制御回路100では、
外部RAS信号のレベルと外部CKL信号に同期して立
ち上げられたrasz信号を立ち下げるようにしてい
る。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】上記のように、オート
プリチャージ動作にあるか否かを表すrasz信号を用
いてPDモードとCSUSモードとを区別する従来のS
DRAMでは、次のような不都合が生ずる。
【0010】図14に示すように、メモリバンク300
が活性状態となってデータ(DQ)が内部クロックCL
Kに同期して出力されている状態では、rasz信号は
立ち上げられた状態となる。この状態において、CKE
信号が立ち下げられると、CSUSモードがエントリー
される。また、バースト終了を内部クロックに同期して
検出すると(タイミング(a))、プリチャージが開始
されると共に、rasz信号が立ち下げられる。そし
て、データもローレベル又はハイレベルに立ち下げ又は
上げられる。ここで、CKE信号が立ち下げられた状態
にあると、PDモードがエントリーされ、外部クロック
の入力回路がパワーダウンされる。その結果、rasz
信号が立ち下がった直後において、内部クロックが停止
され、その内部クロックに同期して動作する出力トラン
ジスタが現在の状態をそのまま維持する。この時、もし
出力トランジスタが、データ出力終了後(バースト終了
後)、まだハイインピーダンス(Hi−z)状態(デー
タ非出力状態)となっていなければ、該出力トランジス
タが導通状態(データ出力状態)のままPDモードを維
持してしまう。
【0011】なお、図14に示す例は、CASレイテン
シィが1クロック(CL=1)に、バースト長が4クロ
ック(BL=4)にそれぞれ設定されている。図15
は、CASレイテンシィが2クロック(CL=2)に、
バースト長が4クロック(BL=4)にそれぞれ設定さ
れた場合を示し、図16は、CASレイテンシィが3ク
ロック(CL=3)に、バースト長が4クロック(BL
=4)にそれぞれ設定された場合を示している。図1
5、図16に示す例では、バーストが終了してから1ク
ロック後にプリチャージが開始される。これらの場合に
おいても、タイミング(a)でのクロックに起因したr
asz信号の立ち下がりの前後において同様の不都合が
発生する。
【0012】このため、従来のSDRAMでは、ras
z信号が立ち下がる前後でのCKE信号の立ち下げを禁
止するという制限のもとで使用しなければならなかっ
た。そこで、本発明の目的は、PDコマンド、CSUS
コマンドのエントリーの制限を極力なくし、使い勝手の
向上したSDRAM等の同期型半導体装置を提供するこ
とである。
【0013】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明は、請求項1に記載されるように、外部から
供給されるクロック信号(CLK)に同期して動作し、
所定の外部信号(CKE、RAS)の状態に応じて、所
定の回路のDC電流を遮断するパワーダウンモードを動
作モードとして取りうる同期型半導体装置において、ワ
ード線が活性化された状態を示す第一の状態と該ワード
線のリセット状態を示す第二の状態のいずれかを取りう
第一の内部信号(rasz)の第一の状態から第二の
状態への切換えタイミングから上記クロック信号に基づ
いて所定時間遅延されたタイミングにてレベルが変化す
る第二の内部信号(rasdz)を生成する信号生成手
段(120)と、上記所定の外部信号が前記パワーダウ
ンモードを示し、該信号生成手段(120)にて生成さ
れた第二の内部信号(rasdz)のレベルが変化した
ときに上記クロック信号に同期してパワーダウンモード
を有効にするタイミング制御手段(104)とを有する
ように構成される。
【0014】この同期型半導体装置では、第一の内部信
号の状態切り換えタイミングから所定時間遅延したタイ
ミングにて第二の内部信号のレベルが変化する。従っ
て、既に、ワード線がリセット状態であるときに、パワ
ーダウンモードが有効になる。即ち、ワード線が活性化
された状態においてパワーダウンモードが有効となるこ
とが防止できる。
【0015】本願は、請求項2に記載されるように、特
に、シンクロナスダイナミックランダムアクセスメモリ
(SDRAM)に適用されることが好ましい。SDRA
Mの場合、請求項3に記載されるように、上記第一の信
号として、プリチャージ動作に用いられる内部信号(r
asz)を用いることが好ましい。
【0016】また、CASレイテンシィに応じて正確な
タイミング制御が行えるという観点から、請求項4に記
載されるように、上記信号生成手段は、CASレイテン
シィに応じて異なる遅延時間を設定する手段を有するこ
とが好ましい。更に、上記課題を解決するため、本発明
は、請求項5に記載されるように、外部から供給される
クロック信号(CLK)に同期して動作し、パワーダウ
ンモードを動作モードとして取り得る同期型半導体装置
において、入力信号(RAS、ACTV、バースト終了
信号)を入力し、その入力信号の状態に基づいて活性状
態と非活性状態のいずれかの状態となる第一の内部信号
(rasz)を出力する第一の信号生成回路(110)
と、上記第一の内部信号(rasz)を入力し、該第一
の内部信号の活性状態から非活性状態への切換えタイミ
ングから上記クロック信号に基づいて所定の遅延時間
け遅延されたタイミングにて活性状態から非活性状態へ
変化する第二の内部信号(rasdz)を出力する第二
の信号生成回路(120)と、前記第二の信号生成回路
(120)からの前記第二の内部信号(rasdz)が
前記非活性状態であるときに、前記パワーダウンモード
を示すパワーダウン信号(PD)を出力するパワーダウ
ン制御回路(104)とを備えるように構成される。請
求項6に記載されるように、上記同期型半導体装置は、
シンクロナスダイナミックランダムアクセスメモリ(S
DRAM)とすることができる。請求項7に記載される
ように、本発明は、上記同期型半導体装置において、上
記第一の内部信号(rasz)は、プリチャージ動作に
用いられるように構成することができる。請求項8に記
載されるように、上記同期型半導体装置において、上記
遅延時間は、CASレイテンシィ(CL)に依存するよ
うにすることができる。請求項9に記載されるように、
上記同期型半導体装置において、メモリバンク(30
0)を有し、上記第一の内部信号(rasz)が前記活
性状態のとき該メモリバンクが有効とされ、上記第一の
内部信号が前記非活性状態のとき該メモリバンクが無効
とされるように構成することができる。請求項10に記
載されるように、上記同期型半導体装置において、前記
パワーダウン制御回路(104)は、クロックイネーブ
ル信号(CKE)と上記第二の内部信号(rasdz)
に応答して動作するように構成することができる。請求
項11に記載されるように、上記同期型半導体装置にお
いて、外部信号を入力する入力回路を有し、上記パワー
ダウンモードにおいて、該入力回路は、前記パワーダウ
ン信号(PD)に応答してDC電流が遮断されるように
構成することができる。請求項12に記載されるよう
に、上記同期型半導体装置において、前記第一の信号生
成回路(110)の前記入力信号は、アクティブコマン
ド信号(ACTV)及びバースト終了信号とすることが
できる。請求項13に記載されるように、上記同期型半
導体装置において、CASコマンドに応答した動作が完
了した後に上記メモリバンクのプリチャージ動作が自動
的に実行されるオートプリチャージモードを動作モード
として有するように構成することができる。請求項14
に記載されるように、上記同期型半導体装置において、
上記プリチャージ動作は、上記第一の内部信号(ras
z)信号の前記非活性状態に応答して開始されるように
構成することができる。請求項15に記載されるよう
上記同期型半導体装置において、上記第一の内部信
号(rasz)の前記活性状態から前期非活性状態への
変化は、前記バースト終了信号に応答して行われるよう
に構成することができる。請求項16に記載されるよう
に、上記同期型半導体装置において、上記遅延時間は、
前記クロック信号の周期の関数であるように構成するこ
とができる。請求項17に記載されるように、上記同期
型半導体装置において、上記第二の信号生成回路(12
0)は、上記バースト終了信号を入力し、上記第二の内
部信号(rasdz)の前記活性状態から前記非活性状
態への変化が該バースト終了信号に応答してなされるよ
うに構成することができる。請求項18に記載されるよ
うに、上記同期型半導体装置において、上記第二の信号
生成回路(120)は、前記バースト終了信号を遅延さ
せ、その遅延されたバースト終了信号を出力する遅延回
路(122)を有し、上記第二の内部信号の前記活性状
態から前記非活性状態への変化が上記遅延されたバース
ト終了信号に応答してなされるように構成することがで
きる。請求項19に記載されるように、上記同期型半導
体装置において、上記遅延回路(122)は、前記クロ
ック信号のn周期分前記バースト終了信号を遅延させる
ように構成することができる。また、上記課題を解決す
るため、本発明は、請求項20に記載されるように、パ
ワーダウンモードを動作モードとして有する同期型半導
体装置において、外部クロックイネーブル信号(CK
E)を入力し、内部クロックイネーブル信号を出力する
内部クロックイネーブル制御回路(102)と、上記内
部クロックイネーブル信号を入力し、前記パワーダウン
モードを示すパワーダウン信号(PD)を出力するパワ
ーダウン制御回路(104)と、外部クロック信号(C
LK)と上記パワーダウン信号(PD)を入力し、内部
クロック信号(内部CLK)を出力する内部クロック制
御回路(101)と、上記内部クロック信号に応答して
動作してデータを出力する状態とデータの出力を行わな
ハイインピーダンス状態のいずれかとなりうる出力回
路(図示せず)と、上記内部クロック信号(内部CL
K)及びバースト終了信号を入力し、上記出力回路が前
記ハイインピーダンス状態となるときに上記パワーダウ
ン制御回路(104)が前記パワーダウン信号(PD)
を活性化するように上記パワーダウン制御回路(10
4)に対して制御信号(rasdz)を出力する制御信
号生成回路(120)とを有するように構成される。請
求項21に記載されるように、上記同期型半導体装置に
おいて、前記内部クロックイネーブル制御回路(10
2)からの内部クロックイネーブル信号に応答してクロ
ック停止信号(CSUS)を出力するクロック停止制御
回路(103)を有し、上記内部クロック制御回路(1
01)は、上記クロック停止信号(CSUS)に応答し
て動作するように構成することができる。請求項22に
記載されるように、上記同期型半導体装置において、前
記パワーダウンモードにおいて、前記内部クロック制御
回路(101)は、前記パワーダウン信号に応答してD
C電流の供給が遮断されるように構成することができ
る。
【0017】
【発明の実施の形態】以下、図面に基づいて本発明の実
施の形態を説明する。SDRAMの全体的な構成は、従
来と同様に、図9に示すようになっている。当該SDR
AMにおけるタイミング制御回路100は、図1に示す
ような回路を含んでいる。図1において、該回路は、内
部クロック制御回路101、内部CKE制御回路10
2、クロック停止制御回路103、パワーダウン制御回
路104、内部RAS制御回路110及びrasz制御
回路120を有している。
【0018】内部クロック制御回路101は、パッドP
5を介して入力される外部クロック信号を調整して内部
クロック信号(内部CLK)を生成する。内部CKE制
御回路102は、パッドP4を介して入力される外部C
KE信号を調整して内部CKE信号を生成する。クロッ
ク停止制御回路103は、内部CKE制御回路102か
らの内部CKE信号に基づいてCSUSモードをエント
リーするためのCSUS信号を生成する。このCSUS
信号は内部クロック制御回路101に供給され、内部ク
ロック制御回路101はCSUS信号の状態に応じて内
部クロックの生成及び停止を行う。パワーダウン制御回
路104は、後述するrasz制御回路120からのr
asdz信号、クロック停止制御回路103からのCS
US信号及び内部CKE制御回路102からの内部CK
E信号に基づいてPDモードにエントリーするためのP
D制御信号を生成する。このPD制御信号は、内部クロ
ック制御回路101及び内部CKE制御回路102に供
給され、PD制御信号が有効となるときに、内部クロッ
ク制御回路101及び内部CKE制御回路102に設け
られた入力回路へのDC電流の供給が遮断される。その
結果、当該タイミング制御回路100の機能が停止され
る(パワーダウン)。
【0019】内部RAS制御回路110は、パッドP1
を介して外部から入力される外部/RAS信号に同期し
て立ち上がり、外部yCKLによって取り込まれ、そし
て、オートプリチャージ時に、内部クロック及びデータ
出力の終了を示すバースト終了信号にて定まるタイミン
グにて立ち下がる内部RAS信号、即ちrasz信号を
生成する。このrasz信号は、ワード線(WL)のリ
セットにも用いられ、メモリバンク300が活性状態の
ときに立ち上がった状態となり、メモリバンク300が
非活性状態のときに立ち下がった状態となる。rasz
制御回路120は、内部RAS制御回路110からのr
asz信号の立ち上がりに同期して立ち上がり、該ra
sz信号の立ち下がりタイミングをバースト終了信号及
び内部クロック信号に基づいて遅延させたタイミングに
て立ち下がるrasdz信号を生成する。このrasd
z信号は、前述したように、パワーダウン制御回路10
4に供給される。
【0020】上記内部RAS制御回路110は、例え
ば、図2に示すように構成される。図2において、内部
RAS制御回路110は、入力信号を1内部クロック分
遅延させる遅延回路112及びフリップフロップ117
を有している。バースト終了信号がインバータ111を
介して遅延回路112に供給され、遅延回路112の出
力信号がアンドゲート113及びオアゲート116を介
してフリップフロップ117のリセット端子(R)に供
給されている。また、バースト終了信号は、インバータ
111、アンドゲート114及びオアゲート116を介
してもまたフリップフロップ117のリセット端子
(R)に供給されている。パッドP10には、CASレ
イテンシィが1クロック(CL=1)の際にハイレベル
(H)となり、CASレイテンシィが2クロック及び3
クロック(CL=2,3)の際にローレベル(L)とな
る制御信号が入力している。この制御信号にてアンドゲ
ート114が制御され、この制御信号のインバータ11
5での反転信号にてアンドゲート113が制御されるよ
うになっている。また、メモリバンク300を有効にす
るアクティブコマンドに対応したACTV信号がフリッ
プフロップ117のセット端子(S)に入力している。
【0021】上記rasz制御回路120は、例えば、
図3に示すように構成される。図3において、rasz
制御回路120は、入力信号を1内部クロック分だけ遅
延させる3つの遅延回路122、123及び124を有
している。この3つの遅延回路122、123及び12
4は直列に接続され、初段の遅延回路122には、バー
スト終了信号が入力している。最終段の遅延回路124
の出力信号はアンドゲート125を介してオアゲート1
28に入力し、二段目の遅延回路123の出力信号がア
ンドゲート126を介してオアゲート128に入力して
いる。また、初段の遅延回路122の出力信号はアンド
ゲート127を介してオアゲート128に入力してい
る。アンドゲート127は、パッドP20に入力するC
ASレイテンシィCL=1のときに有効(ハイレベル)
となる第一の制御信号にて制御され、アンドゲート12
6は、パッドP21に入力するCASレイテンシィCL
=2のときに有効(ハイレベル)となる第二の制御信号
にて制御される。また、更に、アンドゲート125は、
パッドP22に入力するCASレイテンシィCL=3の
ときに有効(ハイレベル)となる第三の制御信号によっ
て制御される。オアゲート128からの出力信号は、前
記内部RAS制御回路110からのrasz信号が入力
するオアゲート129に入力している。そして、オアゲ
ート129の出力信号がrasdz信号として当該ra
sz制御回路120から出力される。
【0022】上記内部RAS制御回路110及びras
z制御回路120は、更に具体的には、図4に示すよう
な、ロジック回路として構成される。この図4に示すロ
ジック回路においては、内部RAS制御回路110にお
ける遅延回路112及びrasz制御回路120におけ
る初段の遅延回路122が共通化された構成となってい
る。
【0023】上記のように構成される内部RAS制御回
路110及びrasz制御回路120によれば、図5に
示すように、rasz信号がACTV信号の立ち上がり
に同期して立ち上がり、更に、rasdz信号が該ra
sz信号の立ち上がりに同期して立ち上がる。そして、
CASレイテンシィCL=1の場合、rasz信号がデ
ータ出力の終了を表すバースト終了信号の立ち下がりに
同期して立ち下がり、該バースト終了信号の立ち下がり
から1クロック分遅延してrasdz信号が立ち下が
る。また、CASレイテンシィCL=2、3の場合、r
asz信号がバースト終了信号の立ち下がりから1クロ
ック分遅延して立ち下がり、rasdz信号がバースト
終了信号の立ち下がりから、それぞれの場合(CL=
2,3)において1クロック分及び2クロック分遅延し
て立ち下がる。
【0024】上記のように制御されるrasz信号は、
従来と同様に、ワード線のリセットに用いられ、オート
プリチャージ動作においては、このrasz信号の立ち
下がりがプリチャージの開始を表す。また、上記のよう
に立ち下がりのタイミングがrasz信号から遅れるr
asdz信号はパワーダウン制御回路104に供給さ
れ、PD制御信号がこのrasdz信号に基づいて生成
される。その結果、内部CKE信号が立ち下がった状態
においては、rasdz信号に基づいてCSUSモード
とPDモードの切り換えが行われる。
【0025】内部CKE信号が立ち下がった状態におい
て、データの出力終了と共にオートプリチャージ動作が
行われる場合のrasz信号及びrasdz信号の具体
的な切り換えタイミングが、例えば、図6、図7及び図
8に示される。図6に示す例では、CASレイテンシィ
CL=1、バースト長BL=4である。図6の例におい
て、バースト終了を内部クロックに同期して検出すると
(タイミング(a))、プリチャージが開始されると共
に、rasz信号が立ち下げられる。そして、データも
本実施例ではローレベルに立ち下げられる。次のクロッ
クに同期して、動作モードがCSUSモードからPDモ
ードに切り換えられると共に、rasdz信号が立ち下
げられ、更に、データがハイインピーダンス(Hi−
z)となる。その後、rasdz信号が立ち下げられた
ことに応答して内部クロック制御回路101及び内部C
KE制御回路102における入力回路の電流が遮断され
る(パワーダウン)。従って、データがハイインピーダ
ンスになった状態にてPDモードが維持される。
【0026】図7に示す例では、CASレイテンシィC
L=2、バースト長BL=4である。また、図8に示す
例では、CASレイテンシィCL=3、バースト長BL
=4である。これらの例においても、同様に、データ出
力の終了検出(タイミング(a))に伴うrasz信号
の立ち下げに対応してプリチャージが開始されるバース
ト終了後ハイインピーダンスの状態となり、このras
z信号の立ち下がりから所定クロック数遅れたrasd
z信号の立ち下がりに応答して動作モードがPDモード
となる。
【0027】上記のようなタイミング制御によれば、必
ずプリチャージが開始して出力データがハイインピーダ
ンス状態となった後に、PDモードによる入力回路の電
流遮断(パワーダウン)が行われるので、従来のよう
に、データ(ロー又はハイレベルデータ)が出力された
状態でPDモードが維持されるということが防止され
る。その結果、rasz信号が立ち下がる前後でのCK
E信号の立ち下げを禁止するという制限を行わなくても
良く、使い勝手の良いSDRAMが実現できる。
【0028】
【発明の効果】以上説明してきたように、各請求項に記
載される発明によれば、必ずデータの非出力状態が許容
された状態で、パワーダウンモードが有効となるので、
データの出力状態と非出力状態が切り換わる前後におい
て特に制限を置くことなく該所定の外部信号を該所定の
状態にすることができる。その結果、使い勝手の良いS
DRAM等の同期型半導体装置が実現できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係るSDRAMにおけるタイミング制
御回路内の回路例を示すブロック図である。
【図2】図1に示す回路に設けられた内部RAS制御回
路の構成を示すブロック図である。
【図3】図1に示す回路に設けられたrasz制御回路
の構成を示すブロック図である。
【図4】内部RAS制御回路及びrasz制御回路の更
に具体的な構成を示す回路図である。
【図5】内部RAS制御回路及びrasz制御回路にて
生成されるrasz信号及びrasdz信号を示すタイ
ミングチャートである。
【図6】データの出力終了前後の信号状態を示す信号波
形図(その1)である。
【図7】データの出力終了前後の信号状態を示す信号波
形図(その2)である。
【図8】データの出力終了前後の信号状態を示す信号波
形図(その3)である。
【図9】シンクロナスDRAM(SDRAM)の基本的
な構成を示すブロック図である。
【図10】PDモードの動作を示すタイミングチャート
である。
【図11】CSUSモードの動作を示すタイミングチャ
ートである。
【図12】オートプリチャージのあるリードコマンドに
対応した動作を示すタイミングチャートである。
【図13】オートプリチャージのあるライトコマンドに
対応した動作を示すタイミングチャートである。
【図14】従来のSDRAMにおけるデータ出力終了前
後の信号状態を示す信号波形図(その1)である。
【図15】従来のSDRAMにおけるデータ出力終了前
後の信号状態を示す信号波形図(その2)である。
【図16】従来のSDRAMにおけるデータ出力終了前
後の信号状態を示す信号波形図(その3)である。
【符号の説明】
100 タイミング制御回路 101 内部クロック制御回路 102 内部CKE制御回路 103 クロック停止制御回路 104 パワーダウン制御回路 110 内部RAS制御回路 112 遅延回路 117 フリップフロップ 120 rasz制御回路 122、123、124 遅延回路 200 メモリ制御回路 300 メモリバンク

Claims (22)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】外部から供給されるクロック信号(CL
    K)に同期して動作し、所定の外部信号(CKE、RA
    S)の状態に応じて、所定の回路のDC電流を遮断する
    パワーダウンモードを動作モードとして取りうる同期型
    半導体装置において、 ワード線が活性化された状態を示す第一の状態と該ワー
    ド線のリセット状態を示す第二の状態のいずれかを取り
    うる第一の内部信号(rasz)の第一の状態から第二
    の状態への切換えタイミングから上記クロック信号(C
    LK)に基づいて所定時間遅延されたタイミングにてレ
    ベルが変化する第二の内部信号(rasdz)を生成す
    る信号生成手段(120)と、 上記所定の外部信号が前記パワーダウンモードを示し、
    該信号生成手段(120)にて生成された第二の内部信
    号(rasdz)のレベルが変化したときに上記クロッ
    ク信号に同期してパワーダウンモードを有効にするタイ
    ミング制御手段(104)とを有する同期型半導体装
    置。
  2. 【請求項2】シンクロナスダイナミックランダムアクセ
    スメモリ(SDRAM)に適用された請求項1記載の同
    期型半導体装置。
  3. 【請求項3】請求項2記載の同期型半導体装置におい
    て、 上記第一の内部信号は、プリチャージ動作に用いられる
    内部信号(rasz)である同期型半導体装置。
  4. 【請求項4】請求項2記載の同期型半導体装置におい
    て、 上記信号生成手段(120)は、CASレイテンシィ
    (CL)に応じて異なる遅延時間を設定する手段を有す
    る同期型半導体装置。
  5. 【請求項5】外部から供給されるクロック信号(CL
    K)に同期して動作し、パワーダウンモードを動作モー
    ドとして取り得る同期型半導体装置において、 入力信号(RAS、ACTV、バースト終了信号)を入
    力し、その入力信号の状態に基づいて活性状態と非活性
    状態のいずれかの状態となる第一の内部信号(ras
    z)を出力する第一の信号生成回路(110)と、 上記第一の内部信号(rasz)を入力し、該第一の内
    部信号の活性状態から非活性状態への切換えタイミング
    から上記クロック信号に基づいて所定の遅延時間だけ遅
    延されたタイミングにて活性状態から非活性状態へ変化
    する第二の内部信号(rasdz)を出力する第二の信
    号生成回路(120)と、 前記第二の信号生成回路(120)からの前記第二の内
    部信号(rasdz)が前記非活性状態であるときに、
    前記パワーダウンモードを示すパワーダウン信号(P
    D)を出力するパワーダウン制御回路(104)とを備
    えた同期型半導体装置。
  6. 【請求項6】シンクロナスダイナミックランダムアクセ
    スメモリ(SDRAM)である請求項5記載の同期型半
    導体装置。
  7. 【請求項7】請求項6記載の同期型半導体装置におい
    て、 上記第一の内部信号(rasz)は、プリチャージ動作
    に用いられる同期型半導体装置。
  8. 【請求項8】請求項6記載の同期型半導体装置におい
    て、 上記遅延時間は、CASレイテンシィ(CL)に依存す
    る同期型半導体装置。
  9. 【請求項9】請求項5記載の同期型半導体装置におい
    て、 メモリバンク(300)を有し、上記第一の内部信号
    (rasz)が前記活性状態のとき該メモリバンクが有
    効とされ、上記第一の内部信号が前記非活性状態のとき
    該メモリバンクが無効とされる同期型半導体装置。
  10. 【請求項10】請求項9記載の同期型半導体装置におい
    て、 前記パワーダウン制御回路(104)は、クロックイネ
    ーブル信号(CKE)と上記第二の内部信号(rasd
    z)に応答して動作するようにした同期型半導体装置。
  11. 【請求項11】請求項9記載の同期型半導体装置におい
    て、 外部信号を入力する入力回路(図示せず)を有し、上記
    パワーダウンモードにおいて、該入力回路は、前記パワ
    ーダウン信号(PD)に応答してDC電流が遮断される
    同期型半導体装置。
  12. 【請求項12】請求項9記載の同期型半導体装置におい
    て、 前記第一の信号生成回路(110)の前記入力信号は、
    アクティブコマンド信号(ACTV)及びバースト終了
    信号である同期型半導体装置。
  13. 【請求項13】請求項9記載の同期型半導体装置におい
    て、 CASコマンドに応答した動作が完了した後に上記メモ
    リバンクのプリチャージ動作が自動的に実行されるオー
    トプリチャージモードを動作モードとして有する同期半
    導体装置。
  14. 【請求項14】請求項13記載の同期型半導体装置にお
    いて、 上記プリチャージ動作は、上記第一の内部信号(ras
    z)信号の前記非活性状態に応答して開始されるように
    した同期型半導体装置。
  15. 【請求項15】請求項12記載の同期型半導体装置にお
    いて、 上記第一の内部信号(rasz)の前記活性状態から前
    期非活性状態への変化は、前記バースト終了信号に応答
    して行われるようにした同期型半導体装置。
  16. 【請求項16】請求項9記載の同期型半導体装置におい
    て、 上記遅延時間は、前記クロック信号の周期の関数である
    同期型半導体装置。
  17. 【請求項17】請求項12記載の同期型半導体装置にお
    いて、 上記第二の信号生成回路(120)は、上記バースト終
    了信号を入力し、上記第二の内部信号(rasdz)の
    前記活性状態から前記非活性状態への変化が該バースト
    終了信号に応答してなされるようにした同期型半導体装
    置。
  18. 【請求項18】請求項17記載の同期型半導体装置にお
    いて、 上記第二の信号生成回路(120)は、前記バースト終
    了信号を遅延させ、その遅延されたバースト終了信号を
    出力する遅延回路(122)を有し、上記第二の内部信
    号の前記活性状態から前記非活性状態への変化が上記遅
    延されたバースト終了信号に応答してなされるようにし
    た同期型半導体装置。
  19. 【請求項19】請求項18記載の同期型半導体装置にお
    いて、 上記遅延回路(122)は、前記クロック信号のn周期
    分前記バースト終了信号を遅延させるようにした同期型
    半導体装置。
  20. 【請求項20】パワーダウンモードを動作モードとして
    有する同期型半導体装置において、 外部クロックイネーブル信号(CKE)を入力し、内部
    クロックイネーブル信号を出力する内部クロックイネー
    ブル制御回路(102)と、 上記内部クロックイネーブル信号を入力し、前記パワー
    ダウンモードを示すパワーダウン信号(PD)を出力す
    るパワーダウン制御回路(104)と、 外部クロック信号(CLK)と上記パワーダウン信号
    (PD)を入力し、内部クロック信号(内部CLK)を
    出力する内部クロック制御回路(101)と、 上記内部クロック信号に応答して動作してデータを出力
    する状態とデータの出力を行わないハイインピーダンス
    状態のいずれかとなりうる出力回路(図示せず)と、 上記内部クロック信号(内部CLK)及びバースト終了
    信号を入力し、上記出力回路が前記ハイインピーダンス
    状態となるときに上記パワーダウン制御回路(104)
    が前記パワーダウン信号(PD)を活性化するように上
    記パワーダウン制御回路(104)に対して制御信号
    (rasdz)を出力する制御信号生成回路(120)
    とを有する同期型半導体装置。
  21. 【請求項21】請求項20記載の同期型半導体装置にお
    いて、前記内部クロックイネーブル制御回路(102)からの
    内部クロックイネーブル信号に応答して クロック停止信
    号(CSUS)を出力するクロック停止制御回路(10
    3)を有し、上記内部クロック制御回路(101)は、
    上記クロック停止信号(CSUS)に応答して動作する
    ようにした同期型半導体装置。
  22. 【請求項22】請求項20記載の同期型半導体装置にお
    いて、 前記パワーダウンモードにおいて、前記内部クロック制
    御回路(101)は、前記パワーダウン信号に応答して
    DC電流の供給が遮断されるようにした同期型半導体装
    置。
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