JP4751441B2 - Semiconductor device - Google Patents
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本発明は、半導体装置に係り、特にクロック信号に同期して動作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 that operates in synchronization with a clock signal.
近年、半導体装置は、より高い信号周波数で処理を行なうことが求められている。例えば、半導体記憶装置ではCPU(Central Processing Unit )の高速化に伴って、SDRAM(Synchronous Dynamic RAM ),DDR−SDRAM(Double Data Rate SDRAM)等は、外部からのクロック信号に同期して動作することにより高速な動作を実現している。したがって、外部からデータ信号やクロック信号が供給される半導体装置の入力回路は、クロック信号の高速化に伴って、高速化且つ高精度化が必須要件となる。 In recent years, semiconductor devices are required to perform processing at higher signal frequencies. For example, in a semiconductor memory device, an SDRAM (Synchronous Dynamic RAM), a DDR-SDRAM (Double Data Rate SDRAM), and the like operate in synchronization with an external clock signal as a CPU (Central Processing Unit) increases in speed. To achieve faster operation. Therefore, an input circuit of a semiconductor device to which a data signal or a clock signal is supplied from the outside is required to have a high speed and high accuracy as the clock signal speed increases.
以下、従来の半導体装置の入力回路について説明する。尚、ここでは、クロック信号の立ち上がりエッジと立ち下がりエッジに同期してデータ信号の入出力を行なうことにより高速化を実現するDDR−SDRAMの入力回路の動作について説明する。 Hereinafter, an input circuit of a conventional semiconductor device will be described. Here, the operation of the input circuit of the DDR-SDRAM that realizes high speed by inputting / outputting the data signal in synchronization with the rising edge and falling edge of the clock signal will be described.
図1は、入力回路の一例の構成図を示す。図1の入力回路は、チップパッド12,14と、入力バッファ回路16,18と、ラッチ回路20とを含む。入力バッファ回路16は、チップパッド12を介して一定周期のクロック信号が入力される。また、入力バッファ回路18は、チップパッド14を介してクロック信号に同期したデータ信号が入力される。
FIG. 1 shows a configuration diagram of an example of an input circuit. The input circuit of FIG. 1 includes
入力バッファ回路16は入力されたクロック信号を増幅後、そのクロック信号をラッチ回路20に供給する。また、入力バッファ回路18は入力されたデータ信号を増幅後、そのデータ信号をラッチ回路20に供給する。ラッチ回路20は、供給されたクロック信号の立ち上がりエッジに同期してデータ信号をラッチする。
The
次に、図2を参照して更に入力回路の動作について説明する。図2は、入力回路の一例の構成図を示す。図2の入力回路は、チップパッド22,24と、入力バッファ回路26,28と、ラッチ回路30,32とを含む。入力バッファ回路28は、チップパッド24を介して一定周期のクロック信号が入力される。また、入力バッファ回路26は、チップパッド22を介してクロック信号に同期したデータ信号が入力される。
Next, the operation of the input circuit will be described with reference to FIG. FIG. 2 shows a configuration diagram of an example of the input circuit. The input circuit of FIG. 2 includes
入力バッファ回路28は入力されたクロック信号をインバータ2段を介して出力されるクロック信号DS0と、インバータ1段を介して出力されるクロック信号DS180とに分岐して出力する。入力バッファ回路28はクロック信号DS0をラッチ回路30に供給し、クロック信号DS180をラッチ回路32に供給する。また、入力バッファ回路26は入力されたデータ信号を増幅後、そのデータを分岐してラッチ回路30,32に供給する。
The
ラッチ回路30は、供給されたクロック信号DS0の立ち上がりエッジに同期してデータ信号をラッチする。また、ラッチ回路32は、供給されたクロック信号DS180の立ち上がりエッジに同期してデータ信号をラッチする。
The
しかしながら、半導体装置を製造する段階である程度のプロセスばらつきが発生するのは避けられない。また、図2の入力回路では、クロック信号を分岐してクロック信号DS0及びDS180を生成するときにインバータ1段分のタイミングずれが発生してしまう。更に、後述するようにラッチ回路に論理回路で構成されるデコーダが設けられている場合があり、そのデコーダを構成する論理回路分のタイミングずれが発生してしまう。 However, it is inevitable that some process variations occur at the stage of manufacturing the semiconductor device. Further, in the input circuit of FIG. 2, when the clock signal is branched to generate the clock signals DS0 and DS180, a timing shift of one inverter stage occurs. Further, as will be described later, there is a case where a decoder configured by a logic circuit is provided in the latch circuit, and a timing shift corresponding to the logic circuit configuring the decoder occurs.
従来、この程度のタイミングずれは入力回路の動作に何ら影響を与えず問題が無かったが、より高い信号周波数で処理を行なうことにより、許容できるタイミングずれの範囲が減少する。したがって、プロセスばらつきや回路構成の違いによるタイミングずれが問題となる。 Conventionally, this level of timing shift does not affect the operation of the input circuit and has no problem. However, by performing processing at a higher signal frequency, the allowable timing shift range is reduced. Therefore, timing deviations due to process variations and circuit configuration differences become a problem.
本発明は、上記の点に鑑みなされたもので、入力回路でのクロック信号及びデータ信号のタイミングずれを調整することが可能な半導体装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above points, and an object of the present invention is to provide a semiconductor device capable of adjusting a timing difference between a clock signal and a data signal in an input circuit.
上記課題を解決するため、本発明の半導体装置は、入力バッファで分岐されて供給されるデータ信号をクロック信号に従って出力する第1出力回路と、前記入力バッファで分岐されて供給されるデータ信号を含む少なくとも1つのデータ信号をデコードするデコード回路と、前記デコードした信号をクロック信号に従って出力する第2出力回路と、前記第1出力回路の前に設けられ、前記第1出力回路に供給されるデータ信号を遅延させる第1遅延回路とを有することを特徴とする。 To solve the above problems, a semiconductor device of the present invention includes a first output circuit for force out I follow a data signal supplied is branched by the input buffer to the clock signal is supplied is branched by the input buffer A decoding circuit for decoding at least one data signal including a data signal, a second output circuit for outputting the decoded signal in accordance with a clock signal, and a first output circuit provided in front of the first output circuit. And a first delay circuit for delaying the supplied data signal.
このように、第1遅延回路を有することにより、デコード回路による遅延が生じないデータ信号とデコード回路により遅延が生じたデータ信号とのタイミングを第1遅延回路により調整することが可能である。なお、第1遅延回路は配線長を長くするなど様々な構成により実現できる。 As described above, by including the first delay circuit, the first delay circuit can adjust the timing of the data signal that is not delayed by the decode circuit and the data signal that is delayed by the decode circuit. The first delay circuit can be realized by various configurations such as increasing the wiring length.
また、本発明の半導体装置は、入力バッファで分岐されて供給されるデータ信号をクロック信号に従って出力する第1出力回路と、前記入力バッファで分岐されて供給されるデータ信号を含む少なくとも1つのデータ信号をデコードするデコード回路と、前記デコードした信号をクロック信号に従って出力する第2出力回路と、前記第1出力回路に供給されるクロック信号を遅延させる第1遅延回路と、前記第2出力回路に供給されるクロック信号を遅延させる第2遅延回路とを有することを特徴とする。 According to another aspect of the present invention, there is provided a semiconductor device including : a first output circuit that outputs a data signal branched and supplied from an input buffer according to a clock signal; and at least one data including a data signal branched and supplied from the input buffer. A decoding circuit for decoding a signal; a second output circuit for outputting the decoded signal according to a clock signal; a first delay circuit for delaying a clock signal supplied to the first output circuit; and the second output circuit. And a second delay circuit for delaying the supplied clock signal .
このように、第1及び第2遅延回路を有することにより、データ信号のデコード処理による遅延を考慮してクロック信号を遅延させることができる。したがって、回路構成の違いによるクロック信号とデータ信号とのタイミングずれを調整することが可能である。 As described above, by including the first and second delay circuits, the clock signal can be delayed in consideration of the delay caused by the decoding process of the data signal. Therefore, it is possible to adjust the timing difference between the clock signal and the data signal due to the difference in circuit configuration.
また、本発明の半導体装置は、入力バッファで分岐されて供給されるデータ信号をクロック信号に従って出力する第1出力回路と、前記入力バッファで分岐されて供給されるデータ信号を含む少なくとも1つのデータ信号をデコードするデコード回路と、前記デコードした信号をクロック信号に従って出力する第2出力回路と、前記第2出力回路に供給されるクロック信号を遅延させる第1遅延回路とを有することを特徴とする。 According to another aspect of the present invention, there is provided a semiconductor device including : a first output circuit that outputs a data signal branched and supplied from an input buffer according to a clock signal; and at least one data including a data signal branched and supplied from the input buffer. characterized in that it comprises a decoding circuit for decoding a signal, a second output circuit for outputting the decoded signal in accordance with the clock signal, a first delay circuit Ru delays the clock signal supplied to the second output circuit And
このように、第1遅延回路を有することにより、データ信号のデコード処理による遅延を考慮してクロック信号を遅延させることができる。なお、第1遅延回路は、第2出力回路に供給されるクロック信号を遅延させるものである。したがって、回路構成の違いによるクロック信号とデータ信号とのタイミングずれを調整することが可能である。 Thus, by having a first delay circuit, it is possible to delay the clock signal in consideration of the delay caused by the decoding processing of the data signal. The first delay circuit is for delaying the clock signal supplied to the second output circuit. Therefore, it is possible to adjust the timing difference between the clock signal and the data signal due to the difference in circuit configuration.
また、本発明の半導体装置は、入力バッファで分岐されて供給されるデータ信号をクロック信号に従って出力する第1出力回路と、前記入力バッファで分岐されて供給されるデータ信号を含む少なくとも1つのデータ信号をデコードするデコード回路と、前記デコードした信号をクロック信号に従って出力する第2出力回路と、前記第1出力回路の前に設けられ、前記第1出力回路に供給されるデータ信号を前記デコード回路の遅延時間に基づいた遅延時間、遅延させるダミーデコード回路とを有することを特徴とする。 According to another aspect of the present invention, there is provided a semiconductor device including : a first output circuit that outputs a data signal branched and supplied from an input buffer according to a clock signal; and at least one data including a data signal branched and supplied from the input buffer. A decoding circuit that decodes a signal; a second output circuit that outputs the decoded signal in accordance with a clock signal; and a data signal that is provided before the first output circuit and is supplied to the first output circuit. And a dummy decode circuit that delays the delay time based on the delay time .
このように、ダミーデコード回路を有することにより、デコード回路による遅延量とダミーデコード回路による遅延量とを調整することができる。したがって、回路構成の違いによるクロック信号とデータ信号とのタイミングずれを調整することが可能である。 As described above, by including the dummy decoding circuit, the delay amount by the decoding circuit and the delay amount by the dummy decoding circuit can be adjusted. Therefore, it is possible to adjust the timing difference between the clock signal and the data signal due to the difference in circuit configuration.
上述の如く、本発明によれば、第1遅延回路を有することにより、デコード回路による遅延が生じないデータ信号とデコード回路により遅延が生じたデータ信号とのタイミングを第1遅延回路により調整することが可能である。なお、第1遅延回路は配線長を長くするなど様々な構成により実現できる。 As described above, according to the present invention, by having the first delay circuit, the first delay circuit adjusts the timing of the data signal that is not delayed by the decode circuit and the data signal that is delayed by the decode circuit. Is possible. The first delay circuit can be realized by various configurations such as increasing the wiring length.
また、本発明によれば、第1及び第2遅延回路を有することにより、データ信号のデコード処理による遅延を考慮してクロック信号を遅延させることができる。したがって、回路構成の違いによるクロック信号とデータ信号とのタイミングずれを調整することが可能である。 In addition, according to the present invention, the first and second delay circuits are provided, so that the clock signal can be delayed in consideration of the delay caused by the decoding process of the data signal. Therefore, it is possible to adjust the timing difference between the clock signal and the data signal due to the difference in circuit configuration.
また、本発明によれば、第1遅延回路を有することにより、データ信号のデコード処理による遅延を考慮してクロック信号を遅延させることができる。なお、第1遅延回路は、第2出力回路に供給されるクロック信号を遅延させるものである。したがって、回路構成の違いによるクロック信号とデータ信号とのタイミングずれを調整することが可能である。 Further, according to the present invention, by having a first delay circuit, it is possible to delay the clock signal in consideration of the delay caused by the decoding processing of the data signal. The first delay circuit is for delaying the clock signal supplied to the second output circuit. Therefore, it is possible to adjust the timing difference between the clock signal and the data signal due to the difference in circuit configuration.
また、本発明によれば、ダミーデコード回路を有することにより、デコード回路による遅延量とダミーデコード回路による遅延量とを調整することができる。したがって、回路構成の違いによるクロック信号とデータ信号とのタイミングずれを調整することが可能である。 Further, according to the present invention, by including the dummy decoding circuit, the delay amount by the decoding circuit and the delay amount by the dummy decoding circuit can be adjusted. Therefore, it is possible to adjust the timing difference between the clock signal and the data signal due to the difference in circuit configuration.
以下に、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。尚、本発明の実施例としてSDRAM及びDDR−SDRAMについて説明するがこれに限るものではない。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. In addition, although SDRAM and DDR-SDRAM are demonstrated as an Example of this invention, it is not restricted to this.
最初に、本発明の半導体装置の全体構成について図3を参照して説明する。図3は、本発明の半導体装置の一例の構成図を示す。図3の半導体装置は、クロックバッファ40,コマンドデコ−タ42,アドレスバッファ44,データ入力バッファ回路46,コントロール信号ラッチ回路48,モードレジスタ50,コラムアドレスカウンタ52,DLL(Delay Locked Loop )回路54,及びコア回路56を含む構成である。
First, the entire configuration of the semiconductor device of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 3 shows a configuration diagram of an example of the semiconductor device of the present invention. 3 includes a
上記半導体装置を構成する各部の機能について簡単に説明すると、クロックバッファ40は外部からのクロック信号CLK,反転クロック信号/CLK等が入力され、各部にクロック信号CLKを供給する。
The function of each part constituting the semiconductor device will be briefly described. The
コマンドデコ−タ42は外部からのコマンド、例えばチップセレクト信号/CS,書き込みコマンド信号/WE,信号/RAS,信号/CAS等が入力され、その信号をデコードして後述するコントロール信号ラッチ回路48及びデータ入力バッファ回路46に供給する。
The
アドレスバッファ44は、外部からのアドレス信号A0〜A12を入力され、そのアドレス信号をコントロール信号ラッチ回路48,モードレジスタ50,コラムアドレスカウンタ52,コア回路56に供給する。データ入力バッファ回路46は外部からデータ信号DQ0〜DQ15等が入力され、コア回路56にデータ信号を供給すると共に、コア回路56からデータ信号が入力され、外部にデータ信号DQ0〜DQ15を出力する。なお、データ入力バッファ回路46はDLL回路54から供給されるクロック信号に同期して動作を行なう。
The
コア回路56は、コントロール信号ラッチ回路48から供給される信号RAS,信号CAS,信号WEと、アドレスバッファ44から供給されるロウアドレス信号と、コラムアドレスカウンタ52から供給されるコラムアドレス信号とに従って、データ信号の読み出し及び書き込みがされる。なお、モードレジスタ50はバースト長情報を生成してコラムアドレスカウンタ52に供給している。
The
本発明は、特にデータ入力バッファ回路46に含まれる入力回路に関するものであり、以下説明する。
〔プロセスばらつきによるタイミングずれの調整〕
図4は、本発明の半導体装置に含まれる入力回路の第1実施例の構成図を示す。図4の入力回路は、テスト回路60を含むことが図1の入力回路と異なっている。テスト回路60は、テスト信号を入力バッファ回路16,18と、ラッチ回路20とに供給し、後述する手順によってクロック信号及びデータ信号のタイミングずれを調整する。
The present invention particularly relates to an input circuit included in the data
[Adjustment of timing deviation due to process variation]
FIG. 4 shows a block diagram of a first embodiment of the input circuit included in the semiconductor device of the present invention. The input circuit of FIG. 4 is different from the input circuit of FIG. The
なお、図4の例ではデータ信号が入力される入力バッファ回路18が一つの例であるが、データ信号が入力される入力バッファ回路18が複数ある場合、図5に示すように複数の入力バッファ回路18−1,18−2毎に異なるテスト信号を供給しても良いし、図6に示すように複数の入力バッファ回路18−1,18−2に共通のテスト信号を供給しても良い。
In the example of FIG. 4, the
次に、図7を参照して入力バッファ回路16について説明する。図7は、入力バッファ回路16の一実施例の構成図を示す。なお、入力バッファ回路18は入力バッファ回路16の構成と同様であり、説明を省略する。
Next, the
図7の入力バッファ回路16は、前段部62と後段部64とにより構成される。前段部62はカレントミラー回路を含む構成であり、スイッチmpsc1〜3,mnsc1〜3をON/OFFすることにより基準電流量を調整し、カレントミラー回路の出力電流量を調整する。
The
スイッチmpsc1〜3,mnsc1〜3を順次ONしていくと、出力電流量が増加していき、ノードN1での立ち上がりタイミングが早くなる。一方、スイッチmpsc1〜3,mnsc1〜3を順次OFFしていくと、出力電流量が減少していき、ノードN1での立ち上がりタイミングが遅くなる。 When the switches mpsc1 to 3 and mnsc1 to 3 are sequentially turned on, the output current amount increases, and the rising timing at the node N1 is advanced. On the other hand, when the switches mpsc1 to 3 and mnsc1 to 3 are sequentially turned off, the amount of output current decreases and the rising timing at the node N1 is delayed.
後段部64はインバータが並列に設けられており、その一方のインバータに補正用回路が設けられている。このようにインバータを並列に設けたことにより、補正用回路を設けたことによるスピードの劣化を軽減することが可能である。補正用回路は、二つのPMOSトランジスタと二つのNMOSトランジスタとにより構成され、それぞれのトランジスタのゲートにはテスト信号ps1,2及びns1,2が接続されている。
The
補正用回路は、テスト信号ps1,2及びns1,2を利用して各トランジスタを順次ONしていくと、出力信号のタイミングが速くなる。一方、各トランジスタを順次OFFしていくと、出力信号のタイミングが遅くなる。なお、テスト信号ps1,2及びns1,2を利用してPMOSトランジスタとNMOSトランジスタとを独立に制御することができるので、出力信号の立ち上がりと立ち下がりとを独立して調整することが可能である。 When the correction circuit sequentially turns on each transistor using the test signals ps1, 2 and ns1, 2, the timing of the output signal is accelerated. On the other hand, when each transistor is turned off sequentially, the timing of the output signal is delayed. Since the PMOS and NMOS transistors can be controlled independently using the test signals ps1, 2 and ns1, 2, the output signal rise and fall can be adjusted independently. .
次に、図7の入力バッファ回路16の前段部62の他の変形例について説明する。図8,9は、前段部62の他の変形例の構成図を示す。図8,9の前段部62は、図7のスイッチmpsc1〜3,mnsc1〜3に代えてテスト信号によりON/OFFされるPMOSトランジスタ及びNMOSトランジスタを利用して基準電流量を調整し、カレントミラー回路の出力電流量を調整する。
Next, another modification of the
なお、テスト信号は、PMOSトランジスタ及びNMOSトランジスタのゲートに供給され、ON/OFF制御を行なっている。また、図8及び図9の前段部62は、図7のスイッチmpsc1〜3,mnsc1〜3に代えて設けられたPMOSトランジスタ及びNMOSトランジスタの位置が異なっている。 Note that the test signal is supplied to the gates of the PMOS transistor and the NMOS transistor to perform ON / OFF control. 8 and 9 are different in the positions of PMOS transistors and NMOS transistors provided in place of the switches mpsc1 to 3 and mnsc1 to 3 in FIG.
次に、図7の入力バッファ回路16の後段部64の他の変形例について説明する。ここで、後段部64の他の変形例について説明する前に、その他の変形例の原理について簡単に説明する。図10は、後段部64の原理を説明する一例の図を示す。
Next, another modification of the
図10(A)は、NMOSトランジスタとPMOSトランジスタとを用いたCRディレーの一例の構成図であり、NMOSトランジスタ及びPMOSトランジスタの容量を変化させることによりノードでのHigh/Lowのデューティ比を変えることが可能である。 FIG. 10A is a configuration diagram of an example of a CR delay using an NMOS transistor and a PMOS transistor, and changing the High / Low duty ratio at the node by changing the capacitance of the NMOS transistor and the PMOS transistor. Is possible.
これは、ノードの電位が図10(B)のVthn(NMOSトランジスタの閾値電圧)より上回った時点でNMOSトランジスタがONして容量を持ち、VCC−Vthp(PMOSトランジスタの閾値電圧)より下回った時点でPMOSトランジスタがONして容量を持つという特性を利用しているものである。なお、図10(B)はPMOSトランジスタの容量とNMOSトランジスタの容量とが同じ場合の一例の波形図である。 This is because when the potential of the node exceeds Vthn (the threshold voltage of the NMOS transistor) in FIG. 10B, the NMOS transistor is turned on and has a capacity, and falls below VCC−Vthp (the threshold voltage of the PMOS transistor). This utilizes the characteristic that the PMOS transistor is turned on and has a capacitance. FIG. 10B is a waveform diagram of an example when the capacity of the PMOS transistor and the capacity of the NMOS transistor are the same.
図10(B)の状態からNMOSトランジスタの容量を大きくしてPMOSトランジスタの容量を小さくした場合(図10(C)において太線)と、NMOSトランジスタの容量を小さくしてPMOSトランジスタの容量を大きくした場合(図10(C)において点線)との一例の波形図を図10(C)に示す。 When the capacity of the NMOS transistor is increased from the state of FIG. 10B to reduce the capacity of the PMOS transistor (thick line in FIG. 10C), the capacity of the PMOS transistor is increased by reducing the capacity of the NMOS transistor. FIG. 10C shows an example waveform diagram of the case (dotted line in FIG. 10C).
図10(C)において太線の場合、立ち上がり時はPMOSトランジスタの容量が小さい上にNMOSトランジスタがONしていないのでVthn付近まで速い。立ち下がり時はNMOSトランジスタの容量が大きいのでVCC−Vthp付近まで遅い。 In the case of a thick line in FIG. 10C, the capacitance of the PMOS transistor is small and the NMOS transistor is not turned on at the time of rising, so that the speed is close to Vthn. At the time of falling, the capacity of the NMOS transistor is large, so it is slow to near VCC-Vthp.
一方、図10(C)において点線の場合、立ち上がり時はNMOSトランジスタはOFFしているがPMOSトランジスタの容量が大きいのでVthn付近まで遅い。立ち下がり時はNMOSトランジスタの容量が小さいのでVCC−Vthp付近まで速い。 On the other hand, in the case of the dotted line in FIG. 10C, the NMOS transistor is OFF at the time of rising, but is slow to near Vthn because the capacity of the PMOS transistor is large. At the time of falling, the capacity of the NMOS transistor is small, so it is fast up to near VCC-Vthp.
よって、図10の信号は太線の場合、Vthnまで立ち上がるのが速いのでHighになるのが速く、VCC−Vthpまで立ち下がるのが遅いのでLowになるのが遅い。また、点線の場合、Vthnまで立ち上がるのが遅いのでHighになるのが遅く、VCC−Vthpまで立ち下がるのが速いのでLowになるのが速い。 Therefore, when the signal in FIG. 10 is a thick line, the signal rises quickly to Vthn, so that the signal becomes high, and the signal that falls slowly to VCC-Vthp is slow. Also, in the case of the dotted line, since it rises slowly to Vthn, it becomes slow to become high, and it is fast to fall to VCC-Vthp, so it becomes fast to become low.
以上のように、NMOSトランジスタ及びPMOSトランジスタの容量を変化させることによりノードでのHigh/Lowのデューティ比を変えることが可能であり、図11,12にその原理を利用した後段部64の他の変形例を示しておく。 As described above, it is possible to change the High / Low duty ratio at the node by changing the capacitances of the NMOS transistor and the PMOS transistor. FIG. 11 and FIG. A modification will be shown.
次に、図13を参照してラッチ回路20について説明する。図13は、ラッチ回路20の一実施例の構成図を示す。図13のラッチ回路20は、前段部70と後段部72とにより構成される。前段部70は、図10を利用して説明したNMOSトランジスタとPMOSトランジスタとを用いたCRディレーを含む構成である。前段部70の他の実施例を図14に示しておく。なお、図14(B),(C)は、抵抗値Rを調整する一実施例である。したがって、前段部70はNMOSトランジスタ及びPMOSトランジスタの容量を変化させることにより出力信号のタイミングの調整を行なうことができる。
Next, the
後段部72はクロック信号DSとデータ信号DQとが供給されている。ここで、後段部72の各部分の処理について図15のタイミング図を利用して説明する。図15は、後段部72の一例のタイミング図を示す。図15(A)は後段部72に入力されるクロック信号DSであり、図15(B)は入力されるデータ信号DQであり、図15(C)はデータ信号DQがインバータにより反転した信号である。
The
最初、図15(A)のクロック信号DSがLowのとき、図15(H)の出力信号はLowのままである。そして、図15(A)のクロック信号DSがLowからHighに立ち上がると、図15(B)のデータ信号DQがHighであるので、ノードn02がLow,ノードn03がHigh,ノードn04がHigh,ノードn05がLowとなり、出力信号はHighとなる。 Initially, when the clock signal DS in FIG. 15A is Low, the output signal in FIG. 15H remains Low. When the clock signal DS in FIG. 15A rises from Low to High, the data signal DQ in FIG. 15B is High, so that the node n02 is Low, the node n03 is High, the node n04 is High, and the node n05 becomes Low and the output signal becomes High.
また、図15(A)のクロック信号DSが次にLowからHighに立ち上がると、図15(B)のデータ信号DQがLowであるので、ノードn02がHigh,ノードn03がLow,ノードn04がLow,ノードn05がHighとなり、出力信号はLowとなる。 When the clock signal DS in FIG. 15A next rises from Low to High, the data signal DQ in FIG. 15B is Low, so that the node n02 is High, the node n03 is Low, and the node n04 is Low. , Node n05 becomes High, and the output signal becomes Low.
以上のように、ラッチ回路20では前段部70のNMOSトランジスタ及びPMOSトランジスタの容量を変化させることにより出力信号のタイミングを調整することができる。
As described above, in the
次に、テスト回路60の動作について簡単に説明する。テスト回路60は、コマンド入力により特殊な試験モード(以下、単に試験モードという)にエントリーし、その後テスト信号を出力できるようになる。試験モードにエントリーするコマンドの一例を図16に示す。
Next, the operation of the
図16の試験モードにエントリーするコマンドは、MRS(モードレジスタセット)を3回入力(それぞれ別コード)した後で試験モードにエントリーするコマンドを入力することにより、誤って試験モードにエントリーすることを防いでいる。 The command to enter the test mode in FIG. 16 indicates that entering the test mode by entering the command to enter the test mode after inputting MRS (mode register set) three times (each with a different code). It is preventing.
以下、図17を参照して試験モードについて簡単に説明する。図17は、試験モードについて説明する一例の図を示す。なお、図17は試験モードの説明に必要な構成を簡単に示したものである。 Hereinafter, the test mode will be briefly described with reference to FIG. FIG. 17 shows an example illustrating the test mode. FIG. 17 simply shows the configuration necessary for the description of the test mode.
図7のテスト回路60はテストデコーダ81,テストデコーダ82,及びテストジェネレータ83を含む構成である。テストジェネレータ83は、図16に示すようなMRSを入力されることにより、Highの信号をテストデコーダ82に供給する。
The
テストデコ−タ82は複数個で構成されており、アドレスA信号に従って選択される。そして、選択されたテストデコーダ82はアドレスB信号をラッチしてテストデコーダ81に出力する。テストデコ−タ81では、アドレスデコ−タ82から供給された信号をデコードして各テスト信号を生成し、そのテスト信号を入力バッファ回路16,18と、ラッチ回路20とに供給する。
The
また、各テスト信号の設定をヒューズ(FUSE)の切断により行なうこともできる。ヒューズの切断はヒューズセル76のヒューズを切断することにより行われ、その情報がヒューズセル76からテストデコ−タ81に供給される。したがって、テスト信号はヒューズセル76の情報又は外部入力のアドレスの何れか一方に基づいて生成される。なお、ヒューズセル76の情報又は外部入力のアドレスのどちらを利用してテスト信号を生成するかは、テストデコ−タ81により選択される。
Each test signal can also be set by cutting a fuse (FUSE). The fuse is cut by cutting the fuse of the
なお、テストデコ−タ81,82,及びテストジェネレータ83について図18〜20を参照して更に説明する。図18は、テストジェネレータ83の一例の構成図を示す。図19は、テストデコーダ82の一例の構成図を示す。また、図20はテストデコ−タ81の一例の構成図を示す。
The
図18のテストジェネレータ20は、図16に示す試験モードにエントリーするコマンドが順次入力されると、ノード90,91,92,93のレベルが順次Highとなり、Highの信号をテストデコーダ82に供給する。なお、信号mrsはMRSが入力されるとHighとなる信号であり、信号sltは電源投入時にHighとなる信号であり、信号preはPREコマンドが入力されるとHighとなる信号であり、信号refはREFコマンドが入力されるとHighとなる信号である。また、アドレス信号に添えられているzは入力信号と同相であることを表し、xは入力信号と逆相であることを表す。
In the
図19のテストデコ−タ82は、アドレス信号A1z〜A5z及びテストジェネレータ83から供給される信号に従って選択される。選択されたテストデコ−タ82は、アドレス信号B1z及びB2zをラッチして出力する。なお、信号preallはリセット信号である。
The
図20のテストデコ−タ81は、ヒューズセル76から供給される信号F1〜11と、テストデコーダ82から供給される信号T0〜11とが供給され、信号T0に従ってどちらか一の信号を選択して利用する。したがって、テストデコーダ81から出力されるテスト信号P1〜7,N1〜7をヒューズセル76又は外部入力のアドレスの何れか一方により制御することが可能である。
The
次に、図4の入力バッファ回路16,18とラッチ回路20との間にバッファ回路を設けた場合について、図21を参照して説明する。図21は、本発明の半導体装置に含まれる入力回路の第2実施例の構成図を示す。
Next, a case where a buffer circuit is provided between the
図21の入力回路はバッファ回路95,96を含むことが図4の入力回路と異なっている。バッファ回路95,96は、テスト信号がそれぞれ供給され、前述したような技術によりクロック信号及びデータ信号のタイミングずれを調整することが可能である。
〔回路構成の違いによるタイミングずれの調整〕
図22は、本発明の半導体装置に含まれる入力回路の第3実施例の構成図を示す。図22の入力回路は、入力バッファ回路26と、ラッチ回路30,32とを含む構成である。なお、ラッチ回路32は論理回路で構成されるデコーダ104が設けられている。
The input circuit of FIG. 21 is different from the input circuit of FIG. 4 in that it includes
[Adjustment of timing deviation due to difference in circuit configuration]
FIG. 22 is a block diagram showing a third embodiment of the input circuit included in the semiconductor device of the present invention. The input circuit of FIG. 22 includes an
入力バッファ回路26は前段部にカレントミラー回路を有し、データ信号CMD1が供給される。その前段部のカレントミラー回路から出力されたデータ信号CMD1はインバータ1段を介して分岐され、一方が更にインバータ3段を介してラッチ回路30に供給され、他方が更にインバータ2段を介してラッチ回路32に供給される。
The
ラッチ回路32に供給されるデータ信号CMD1はラッチ回路30に供給されるデータ信号CMD1より1段少ないインバータを介して供給されている。この理由は、ラッチ回路32に設けられたデコーダ104を構成する論理回路を考慮したものである。また、入力バッファ回路26とラッチ回路30との間には、ディレ−手段101として配線長を長くするためのパターンが設けられている。
The data signal CMD1 supplied to the
以上の構成により図22の入力回路は、ラッチ回路30のノード102における信号のタイミングとラッチ回路32のノード103におけるタイミングとを調整することが可能となる。
With the above configuration, the input circuit in FIG. 22 can adjust the timing of the signal at the node 102 of the
したがって、ラッチ回路30,32は、クロック信号より生成した取り込み信号clkmzの立ち上がりタイミングで信号をラッチすることができ、回路構成の違いによるタイミングずれの調整が可能となる。
Therefore, the
図23〜24は、図22の入力回路の他の実施例の構成図を示す。図23(A)は、ラッチ回路30,32に取り込み信号clkmzが供給される前に遅延手段105及び106を設けたものである。図23(A)の入力回路は、遅延手段105及び106を設けることにより取り込み信号clkmzを遅延させ、確実にデコード処理後にラッチすることができる。
23 to 24 show a configuration diagram of another embodiment of the input circuit of FIG. In FIG. 23A, delay means 105 and 106 are provided before the capture signal clkmz is supplied to the
図23(B)は、ラッチ回路32に取り込み信号clkmzが供給される前に遅延手段107を設けたものである。図23(B)の入力回路は、遅延手段107を設けることにより取り込み信号clkmzを遅延させ、確実にデコード処理後にラッチすることができる。
In FIG. 23B, the delay means 107 is provided before the
図23(C)は、ラッチ回路32に取り込み信号clkmzが供給される前に配線長を長くしたパターンによる遅延手段108を設けたものである。なお、図23(C)の入力回路は、取り込み信号clkmzが供給されるドライバの直後から配線が分岐されている。したがって、図23(C)の入力回路は、遅延手段108を設けることにより取り込み信号clkmzを遅延させ、確実にデコード処理後にラッチすることができる。
FIG. 23C shows a delay means 108 having a pattern in which the wiring length is increased before the
図24(A)は、取り込み信号clkmzが供給されるドライバの直後から配線が分岐されていない点が図23(C)の入力回路と異なっている。したがって、図24(A)の入力回路は、遅延手段108を設けることにより取り込み信号clkmzを遅延させ、確実にデコード処理後にラッチすることができる。 FIG. 24A is different from the input circuit of FIG. 23C in that the wiring is not branched immediately after the driver to which the capture signal clkmz is supplied. Therefore, the input circuit of FIG. 24A can delay the capture signal clkmz by providing the delay means 108, and can reliably latch after the decoding process.
図24(B)の入力回路は、ラッチ回路30にダミーデコーダ109を有している。ダミーデコーダ109による遅延とデコーダ104による遅延を調整することにより、出力信号のタイミングを調整することができる。
The input circuit in FIG. 24B has a dummy decoder 109 in the
図25は、本発明の半導体装置に含まれる入力回路の第4実施例の構成図を示す。図25の入力回路は、インバータにより構成される遅延手段110を有することが図2の入力回路と異なっている。 FIG. 25 is a block diagram showing a fourth embodiment of the input circuit included in the semiconductor device of the present invention. The input circuit of FIG. 25 is different from the input circuit of FIG. 2 in that it has a delay means 110 constituted by an inverter.
図25の入力回路は、クロック信号を分岐してクロック信号DS0及びDS180を生成するときにインバータ1段分のタイミングずれが発生する。そこで、入力バッファ回路26から出力されるデータ信号のうちラッチ回路30に供給されるデータ信号を遅延手段110により遅延させる。
In the input circuit of FIG. 25, when the clock signal is branched and the clock signals DS0 and DS180 are generated, a timing shift corresponding to one stage of the inverter occurs. Therefore, the data signal supplied to the
したがって、クロック信号DS0及びDS180が有しているインバータ1段分のタイミングずれをデータ信号にも生じさせることによりラッチ回路30,32でのクロック信号とデータ信号とのタイミングずれを調整することが可能となる。
Therefore, it is possible to adjust the timing shift between the clock signal and the data signal in the
なお、図26に図25の入力回路の他の実施例を示しておく。図26の他の実施例は、クロック信号DS0及びDS180の供給方法がそれぞれ異なっているが、効果は図25の入力回路と同様である。 FIG. 26 shows another embodiment of the input circuit of FIG. The other embodiments of FIG. 26 are different in the supply method of the clock signals DS0 and DS180, but the effect is the same as that of the input circuit of FIG.
図27は、本発明の半導体装置に含まれる入力回路の第5実施例の構成図を示す。図27の入力回路は、入力バッファ回路28から出力される同位相のクロック信号がラッチ回路30及び120に供給される。ラッチ回路120は、論理がラッチ回路30の論理と反転していることを特徴とする。
FIG. 27 shows a configuration diagram of a fifth embodiment of the input circuit included in the semiconductor device of the invention. In the input circuit of FIG. 27, the clock signal having the same phase output from the
したがって、クロック信号DS0とDS180とをインバータにより作成する必要がなくなり、クロック信号DS0とDS180とを作成するときに生じていたクロック信号のタイミングずれの問題がなくなることになる。 Therefore, it is not necessary to create the clock signals DS0 and DS180 by an inverter, and the problem of timing deviation of the clock signals that has occurred when the clock signals DS0 and DS180 are created is eliminated.
なお、論理が反転したラッチ回路120について図28を参照して説明する。図28は、論理が反転したラッチ回路を説明する一例の図を示す。図28は、上段に位置するラッチ回路30と下段に位置するラッチ回路120とにより構成されている。
Note that the
ラッチ回路120はラッチ回路30と論理が反転している。したがって、同位相のクロック信号が供給されたとしてもラッチ回路30とラッチ回路120との動作は、クロック信号DS0とDS180が供給されたときと同様になる。
The logic of the
以上のように本願発明によれば、クロック信号DS0とDS180とを作成するときに生じていたクロック信号のタイミングずれの問題がなくなる。よって、入力回路でのクロック信号及びデータ信号のタイミングずれを削減することが可能となる。 As described above, according to the present invention, the problem of timing deviation of the clock signal that has occurred when the clock signals DS0 and DS180 are generated is eliminated. Therefore, it is possible to reduce the timing difference between the clock signal and the data signal in the input circuit.
なお、特許請求の範囲に記載したクロックバッファ回路は入力バッファ回路16に対応し、データバッファ回路は入力データ回路18に対応し、出力回路はラッチ回路20に対応し、制御回路はテスト回路60に対応し、バッファ回路はバッファ回路95,96に対応し、第1出力回路はラッチ回路30に対応し、デコード回路はデコーダ104に対応し、第2出力回路はラッチ回路32に対応し、第1遅延回路はディレ−手段101に対応し、第2遅延手段は遅延手段105,106に対応し、第3遅延手段は遅延手段107に対応し、ダミーデコード回路はダミーデコーダ109に対応し、第1バッファ回路は入力バッファ回路28に対応し、第3出力回路はラッチ回路30に対応し、第1反転手段は遅延手段110に対応し、第4出力回路はラッチ回路30に対応し、第5出力回路はラッチ回路120に対応する。
The clock buffer circuit described in the claims corresponds to the
12,14 チップパッド
16,18,26,28 入力バッファ回路
20,30,32,120 ラッチ回路
40 クロックバッファ
42 コマンドデコーダ
44 アドレスバッファ
46 データ入力バッファ
48 コントロール信号ラッチ回路
50 モードレジスタ
52 コラムアドレスカウンタ
54 DLL回路
56 コア回路
60 テスト回路
62,70 前段部
64,72 後段部
76 ヒューズセル
81,82 テストデコーダ
83 テストジェネレータ
95,96 バッファ回路
101 ディレ−手段
104 デコーダ
105〜108,110 遅延手段
109 ダミーデコーダ
12, 14
Claims (4)
前記入力バッファで分岐されて供給されるデータ信号を含む少なくとも1つのデータ信号をデコードするデコード回路と、
前記デコードした信号をクロック信号に従って出力する第2出力回路と、
前記第1出力回路の前に設けられ、前記第1出力回路に供給されるデータ信号を遅延させる第1遅延回路と
を有することを特徴とする半導体装置。 A first output circuit for force out I follow the clock signal to the data signal supplied is branched by the input buffer,
A decoding circuit for decoding the at least one data signal comprising a data signal supplied is branched by the input buffer,
A second output circuit for outputting the decoded signal according to a clock signal;
A semiconductor device comprising: a first delay circuit provided before the first output circuit and delaying a data signal supplied to the first output circuit .
前記入力バッファで分岐されて供給されるデータ信号を含む少なくとも1つのデータ信号をデコードするデコード回路と、 A decoding circuit for decoding at least one data signal including a data signal supplied by being branched by the input buffer;
前記デコードした信号をクロック信号に従って出力する第2出力回路と、 A second output circuit for outputting the decoded signal according to a clock signal;
前記第1出力回路に供給されるクロック信号を遅延させる第1遅延回路と、 A first delay circuit for delaying a clock signal supplied to the first output circuit;
前記第2出力回路に供給されるクロック信号を遅延させる第2遅延回路と A second delay circuit for delaying a clock signal supplied to the second output circuit;
を有することを特徴とする半導体装置。A semiconductor device comprising:
前記入力バッファで分岐されて供給されるデータ信号を含む少なくとも1つのデータ信号をデコードするデコード回路と、
前記デコードした信号をクロック信号に従って出力する第2出力回路と、
前記第2出力回路に供給されるクロック信号を遅延させる第1遅延回路と
を有することを特徴とする半導体装置。 A first output circuit that outputs a data signal branched and supplied by an input buffer according to a clock signal;
A decoding circuit for decoding at least one data signal including a data signal supplied by being branched by the input buffer;
A second output circuit for outputting the decoded signal according to a clock signal;
A first delay circuit Ru delays the clock signal supplied to the second output circuit
A semiconductor device comprising:
前記入力バッファで分岐されて供給されるデータ信号を含む少なくとも1つのデータ信号をデコードするデコード回路と、
前記デコードした信号をクロック信号に従って出力する第2出力回路と、
前記第1出力回路の前に設けられ、前記第1出力回路に供給されるデータ信号を前記デコード回路の遅延時間に基づいた遅延時間、遅延させるダミーデコード回路と
を有することを特徴とする半導体装置。 A first output circuit that outputs a data signal branched and supplied by an input buffer according to a clock signal;
A decoding circuit for decoding at least one data signal including a data signal supplied by being branched by the input buffer;
A second output circuit for outputting the decoded signal according to a clock signal;
A dummy decode circuit provided in front of the first output circuit and delaying a data signal supplied to the first output circuit by a delay time based on a delay time of the decode circuit;
A semiconductor device comprising:
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