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JP2015159435A - semiconductor device - Google Patents

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JP2015159435A
JP2015159435A JP2014033205A JP2014033205A JP2015159435A JP 2015159435 A JP2015159435 A JP 2015159435A JP 2014033205 A JP2014033205 A JP 2014033205A JP 2014033205 A JP2014033205 A JP 2014033205A JP 2015159435 A JP2015159435 A JP 2015159435A
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JP
Japan
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unit
node
impedance
pull
circuit
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Pending
Application number
JP2014033205A
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Japanese (ja)
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裕正 武田
Hiromasa Takeda
裕正 武田
藤澤 宏樹
Hiroki Fujisawa
宏樹 藤澤
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Micron Technology Inc
Original Assignee
Micron Technology Inc
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To perform an operation of impedance adjustment by a calibration circuit more successfully.SOLUTION: A semiconductor device comprises: a resistive element r2 connected to between a node N2 and a calibration terminal ZQ; a pull-up replica unit RU3 which is connected to the node N2 and in which impedance is controlled depending on an impedance code RPCODE; and a pull-down replica unit RU4 which is connected to the node N2 and fixed to an inactivated state. The impedance code RPCODE is created by a control circuit 111 depending on potential of the calibration terminal ZQ. According to the present embodiment, since the replica unit 101 having a circuit configuration the same with that of an output unit is used, an operation of impedance adjustment by a calibration circuit can be performed more successfully.

Description

本発明は半導体装置に関し、特に、出力ユニットのインピーダンスを制御するキャリブレーション回路を備えた半導体装置に関する。   The present invention relates to a semiconductor device, and more particularly to a semiconductor device provided with a calibration circuit that controls the impedance of an output unit.

DRAM(Dynamic Random Access Memory)などの半導体装置は、データを外部に出力するための出力ユニットを備えている。出力ユニットは、活性化時に所望のインピーダンスが得られるよう設計されているが、プロセスばらつきや温度変化などの影響により、必ずしも設計通りのインピーダンスが得られるとは限らない。このため、出力ユニットのインピーダンスを高精度に制御する必要のある半導体装置においては、キャリブレーション回路と呼ばれるインピーダンス調整回路が内蔵されている(特許文献1参照)。   A semiconductor device such as a DRAM (Dynamic Random Access Memory) includes an output unit for outputting data to the outside. The output unit is designed so as to obtain a desired impedance when activated, but the impedance as designed is not always obtained due to the influence of process variations and temperature changes. For this reason, in a semiconductor device that needs to control the impedance of the output unit with high accuracy, an impedance adjustment circuit called a calibration circuit is built in (see Patent Document 1).

特許文献1に記載されたキャリブレーション回路は、出力ユニットに含まれるプルアップユニットと同じ回路構成を有するレプリカユニットがキャリブレーション端子に接続された構成を有している。そして、キャリブレーション端子の電位が所望のレベルと一致するよう、当該レプリカユニットのインピーダンスを制御し、これを出力ユニットのプルアップユニットに反映させることによってキャリブレーションを行う。   The calibration circuit described in Patent Document 1 has a configuration in which a replica unit having the same circuit configuration as a pull-up unit included in an output unit is connected to a calibration terminal. Then, calibration is performed by controlling the impedance of the replica unit so that the potential of the calibration terminal matches the desired level and reflecting this in the pull-up unit of the output unit.

特開2008−228276号公報JP 2008-228276 A

しかしながら、特許文献1に記載されたキャリブレーション回路においては、キャリブレーション端子に接続されたレプリカユニットがプルアップユニットのレプリカ回路だけであることから、プルアップユニット及びプルダウンユニットからなる出力ユニットとは実際の回路構成が異なる。このため、回路構成の違いに起因する調整誤差が生じるという問題があった。   However, in the calibration circuit described in Patent Document 1, since the replica unit connected to the calibration terminal is only the replica circuit of the pull-up unit, the output unit composed of the pull-up unit and the pull-down unit is actually The circuit configuration is different. For this reason, there is a problem that an adjustment error due to a difference in circuit configuration occurs.

このような問題は、出力ユニットに含まれる抵抗素子がプルアップユニットとプルダウンユニットで共有されている場合には特に顕著となる。これは、抵抗素子がプルアップユニットとプルダウンユニットで共有されている場合、これらを一列に配列するレイアウトを採用することが好適であるところ、この中からプルダウンユニットが削除された構成を有するレプリカユニットは、実際の出力ユニットと比べてレイアウトが大きく異なるためである。   Such a problem is particularly noticeable when the resistance element included in the output unit is shared by the pull-up unit and the pull-down unit. This is because when a resistive element is shared by a pull-up unit and a pull-down unit, it is preferable to adopt a layout in which these are arranged in a row, and a replica unit having a configuration in which the pull-down unit is deleted from the layout. This is because the layout is significantly different from the actual output unit.

本発明による半導体装置は、第1及び第2の外部端子と、第1ノードと、前記第1ノード及び前記第1の外部端子間に接続される第1の抵抗素子と、前記第1ノードに接続された第1導電型のトランジスタを含み、第1コードに応じてインピーダンスが制御される第1ユニットと、前記第1ノードに接続された第2導電型のトランジスタを含む第2ユニットとを有する出力ユニットと、第2ノードと、前記第2ノード及び前記第2の外部端子間に接続される第2の抵抗素子と、前記第2ノードに接続された前記第1導電型のトランジスタを含み、前記第1コードに応じてインピーダンスが制御される第3ユニットと、前記第2ノードに接続され非導通状態とされた前記第2導電型のトランジスタを含む第4ユニットと、前記第2の外部端子の電位に応じて前記第1コードを生成する第1制御回路とを有するキャリブレーション回路と、を備えることを特徴とする。   The semiconductor device according to the present invention includes first and second external terminals, a first node, a first resistance element connected between the first node and the first external terminal, and the first node. A first unit including a first conductivity type transistor connected and having an impedance controlled according to a first cord; and a second unit including a second conductivity type transistor connected to the first node. An output unit; a second node; a second resistance element connected between the second node and the second external terminal; and the first conductivity type transistor connected to the second node; A third unit whose impedance is controlled in accordance with the first cord; a fourth unit including the second conductivity type transistor connected to the second node and brought into a non-conducting state; and the second external terminal. of Position, characterized in that it comprises a calibration circuit having a first control circuit for generating the first code depending on.

本発明によれば、出力ユニットと同じ回路構成を有するレプリカユニットを用いていることから、キャリブレーション回路によるインピーダンス調整動作をより正確に行うことが可能となる。   According to the present invention, since the replica unit having the same circuit configuration as the output unit is used, the impedance adjustment operation by the calibration circuit can be performed more accurately.

本発明の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。1 is a block diagram showing an overall configuration of a semiconductor device 10 according to an embodiment of the present invention. 第1の実施形態において使用するデータ入出力回路50の一部を示す回路図である。FIG. 3 is a circuit diagram showing a part of a data input / output circuit 50 used in the first embodiment. 第1の実施形態による出力ユニットOBの回路図である。It is a circuit diagram of output unit OB by a 1st embodiment. 第1の実施形態にて使用するキャリブレーション回路100の回路図である。It is a circuit diagram of the calibration circuit 100 used in 1st Embodiment. 出力ユニットOBの電流電圧特性を示すグラフである。It is a graph which shows the current voltage characteristic of output unit OB. 第2の実施形態において使用するデータ入出力回路50の一部を示す回路図である。It is a circuit diagram which shows a part of data input / output circuit 50 used in 2nd Embodiment. 第2の実施形態による出力ユニットOBの回路図である。It is a circuit diagram of output unit OB by a 2nd embodiment. 第2の実施形態にて使用するキャリブレーション回路100の回路図である。It is a circuit diagram of the calibration circuit 100 used in 2nd Embodiment. 第3の実施形態による出力ユニットOBの回路図である。It is a circuit diagram of output unit OB by a 3rd embodiment. 第3の実施形態にて使用するキャリブレーション回路100の回路図である。It is a circuit diagram of the calibration circuit 100 used in 3rd Embodiment. 第4の実施形態によるキャリブレーション回路100の回路図である。FIG. 9 is a circuit diagram of a calibration circuit 100 according to a fourth embodiment. 出力ユニットの一例を示す回路図である。It is a circuit diagram which shows an example of an output unit. 図12に示した出力ユニットをキャリブレーションするためのキャリブレーション回路の回路図である。FIG. 13 is a circuit diagram of a calibration circuit for calibrating the output unit shown in FIG. 12. 改良された出力ユニットの回路図である。It is a circuit diagram of an improved output unit. 改良された出力ユニットのレイアウトを説明するための図である。It is a figure for demonstrating the layout of the improved output unit.

本発明の好ましい実施形態について説明する前に、本発明者らが発明の完成に至るまでの検討内容について説明する。   Before describing the preferred embodiment of the present invention, the contents of the study until the inventors have completed the invention will be described.

図12は出力ユニットの回路図である。図13は、一例としての図12に示した出力ユニットをキャリブレーションするためのキャリブレーション回路の回路図である。   FIG. 12 is a circuit diagram of the output unit. FIG. 13 is a circuit diagram of a calibration circuit for calibrating the output unit shown in FIG. 12 as an example.

図12に示す出力ユニットは、データ入出力端子DQとプルアップユニットPU及びプルダウンユニットPDとの間に抵抗素子r01,r02がそれぞれ接続された構成を有している。このような構成を有する出力ユニットをキャリブレーションする場合、図13に示すキャリブレーション回路を考えることが出来る。   The output unit shown in FIG. 12 has a configuration in which resistance elements r01 and r02 are connected between the data input / output terminal DQ and the pull-up unit PU and pull-down unit PD, respectively. When calibrating an output unit having such a configuration, a calibration circuit shown in FIG. 13 can be considered.

図13に示すキャリブレーション回路は、キャリブレーション端子ZQに接続されたプルアップレプリカユニットRU01と、ノードN01に接続されたプルアップレプリカユニットRU02及びプルダウンレプリカユニットRU03を備えている。プルアップレプリカユニットRU01,RU02は複数のPチャンネル型MOSトランジスタが並列接続された構成を有しており、プルダウンレプリカユニットRU03は複数のNチャンネル型MOSトランジスタが並列接続された構成を有している。また、これらのレプリカユニットRU01〜RU03には、それぞれ抵抗素子r03〜r05が直列に接続されている。   The calibration circuit shown in FIG. 13 includes a pull-up replica unit RU01 connected to the calibration terminal ZQ, and a pull-up replica unit RU02 and a pull-down replica unit RU03 connected to the node N01. The pull-up replica units RU01 and RU02 have a configuration in which a plurality of P-channel MOS transistors are connected in parallel, and the pull-down replica unit RU03 has a configuration in which a plurality of N-channel MOS transistors are connected in parallel. . Further, resistance elements r03 to r05 are connected in series to the replica units RU01 to RU03, respectively.

図13に示すキャリブレーション回路の動作は次の通りである。   The operation of the calibration circuit shown in FIG. 13 is as follows.

まず、プルアップレプリカユニットRU01を活性化させた状態で、キャリブレーション端子ZQに現れる電位とリファレンス電位ZQVREFとを制御回路CNT1によって比較する。これにより、プルアップレプリカユニットRU01のインピーダンスと、リファレンス抵抗RZQのインピーダンスが比較され、その結果に基づいてインピーダンスコードRPCODEが更新される。インピーダンスコードRPCODEはプルアップレプリカユニットRU01に供給され、これにより、プルアップレプリカユニットRU01のインピーダンスがリファレンス抵抗RZQのインピーダンスとほぼ一致するよう制御される。プルアップレプリカユニットRU01のインピーダンスは、プルアップレプリカユニットRU02にも反映される。   First, in a state where the pull-up replica unit RU01 is activated, the control circuit CNT1 compares the potential appearing at the calibration terminal ZQ with the reference potential ZQVREF. Thereby, the impedance of the pull-up replica unit RU01 is compared with the impedance of the reference resistor RZQ, and the impedance code RPCODE is updated based on the result. The impedance code RPCODE is supplied to the pull-up replica unit RU01, and thereby, the impedance of the pull-up replica unit RU01 is controlled to substantially match the impedance of the reference resistor RZQ. The impedance of the pull-up replica unit RU01 is also reflected in the pull-up replica unit RU02.

次に、プルアップレプリカユニットRU02及びプルダウンレプリカユニットRU03を活性化させた状態で、ノードN01に現れる電位とリファレンス電位ZQVREFとを制御回路CNT2によって比較する。これにより、プルアップレプリカユニットRU02のインピーダンスと、プルダウンレプリカユニットRU03のインピーダンスが比較され、その結果に基づいてインピーダンスコードRNCODEが更新される。インピーダンスコードRNCODEはプルダウンレプリカユニットRU03に供給され、これにより、プルダウンレプリカユニットRU03のインピーダンスがリファレンス抵抗RZQのインピーダンスとほぼ一致するよう制御される。   Next, in a state where the pull-up replica unit RU02 and the pull-down replica unit RU03 are activated, the control circuit CNT2 compares the potential appearing at the node N01 with the reference potential ZQVREF. Thereby, the impedance of the pull-up replica unit RU02 and the impedance of the pull-down replica unit RU03 are compared, and the impedance code RNCODE is updated based on the result. The impedance code RNCODE is supplied to the pull-down replica unit RU03, so that the impedance of the pull-down replica unit RU03 is controlled so as to substantially match the impedance of the reference resistor RZQ.

しかしながら、図12に示した出力ユニットは、データ入出力端子DQに2つの抵抗素子r01,r02が接続されており、抵抗素子(配線や拡散層によって形成される)自身が持つ容量によって、データ入出力端子DQにおける端子容量が大きいという問題があった。近年においては、データ入出力端子DQ(特にDQS端子)の端子容量を低減することが求められており、これを実現するために図14に示す出力ユニットの採用が検討されている。   However, in the output unit shown in FIG. 12, two resistance elements r01 and r02 are connected to the data input / output terminal DQ, and the data input depends on the capacity of the resistance element (formed by wiring or diffusion layer) itself. There was a problem that the terminal capacitance at the output terminal DQ was large. In recent years, it has been required to reduce the terminal capacitance of the data input / output terminal DQ (particularly the DQS terminal), and in order to realize this, the adoption of the output unit shown in FIG. 14 is being studied.

図14に示す出力ユニットは、抵抗素子r06がプルアップユニットPUとプルダウンユニットPDで共有された構成を有している。つまり、プルアップユニットPUとプルダウンユニットPDの接続点であるノードN02とデータ入出力端子DQとの間に抵抗素子r06が接続された構成を有している。この構成によれば、抵抗素子の削減に応じてデータ入出力端子における端子容量を削減することが出来る。   The output unit shown in FIG. 14 has a configuration in which the resistance element r06 is shared by the pull-up unit PU and the pull-down unit PD. That is, the resistor element r06 is connected between the node N02, which is a connection point between the pull-up unit PU and the pull-down unit PD, and the data input / output terminal DQ. According to this configuration, the terminal capacitance at the data input / output terminal can be reduced in accordance with the reduction of the resistance elements.

このような構成を有する出力ユニットを採用する場合、図13に示したキャリブレーション回路では、出力ユニットとキャリブレーション回路とで回路構成及びレイアウトが相違するという問題が生じる。   When the output unit having such a configuration is employed, the calibration circuit shown in FIG. 13 has a problem that the circuit configuration and layout are different between the output unit and the calibration circuit.

つまり、図14に示す出力ユニットを半導体基板上にレイアウトする場合、図15に示すように、プルアップユニットPU、プルダウンユニットPD及び抵抗素子r06をデータ入出力端子DQに対して一列にレイアウトすることが効率的であるところ、図13に示したキャリブレーション回路では、キャリブレーション端子ZQにプルダウンレプリカユニットが接続されていないため、出力ユニットと同じ回路構成を採ることができない。このため、回路構成の相違及びレイアウトの相違によって、キャリブレーション誤差が生じてしまう。   That is, when the output unit shown in FIG. 14 is laid out on the semiconductor substrate, the pull-up unit PU, the pull-down unit PD, and the resistance element r06 are laid out in a line with respect to the data input / output terminal DQ as shown in FIG. However, since the pull-down replica unit is not connected to the calibration terminal ZQ, the calibration circuit shown in FIG. 13 cannot take the same circuit configuration as the output unit. For this reason, a calibration error occurs due to a difference in circuit configuration and a difference in layout.

以下説明する第1〜第4の実施形態は、上述した問題を解決するものであって、抵抗素子がプルアップユニットPUとプルダウンユニットPDで共有されている場合であっても精度良くキャリブレーション動作を行うことが可能な半導体装置を提供するものである。   The first to fourth embodiments to be described below solve the above-described problems, and even when the resistance element is shared by the pull-up unit PU and the pull-down unit PD, the calibration operation is performed with high accuracy. A semiconductor device capable of performing the above is provided.

尚、一般的な出力ユニットには、出力ユニットがODT(On Die Termination)機能を有している場合に生じる第3の問題も存在するが、これについては第2及び第3の実施形態に関連して説明する。   The general output unit also has a third problem that occurs when the output unit has an ODT (On Die Termination) function. This is related to the second and third embodiments. To explain.

図1は、本発明の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 an overall configuration of a semiconductor device 10 according to an embodiment of the present invention.

本実施形態による半導体装置10は単一の半導体チップに集積されたDDR4(Double Data Rate 4)型のDRAMであり、外部基板2に実装されている。外部基板2は、メモリモジュール基板あるいはマザーボードであり、リファレンス抵抗RZQが設けられている。リファレンス抵抗RZQは、半導体装置10のキャリブレーション端子ZQに接続されており、そのインピーダンスはキャリブレーション回路100の基準インピーダンスとして用いられる。本実施形態においてはリファレンス抵抗RZQに接地電位VSSが供給されている。   The semiconductor device 10 according to the present embodiment is a DDR4 (Double Data Rate 4) type DRAM integrated on a single semiconductor chip, and is mounted on the external substrate 2. The external substrate 2 is a memory module substrate or a motherboard, and is provided with a reference resistor RZQ. The reference resistor RZQ is connected to the calibration terminal ZQ of the semiconductor device 10, and its impedance is used as a reference impedance of the calibration circuit 100. In the present embodiment, the ground potential VSS is supplied to the reference resistor RZQ.

図1に示すように、半導体装置10はメモリセルアレイ11を有している。メモリセルアレイ11は、複数のワード線WLと複数のビット線BL,/BLを備え、これらの交点にメモリセルMCが配置された構成を有している。ワード線WLの選択はロウデコーダ12によって行われ、ビット線BLの選択はカラムデコーダ13によって行われる。   As shown in FIG. 1, the semiconductor device 10 has a memory cell array 11. The memory cell array 11 includes a plurality of word lines WL and a plurality of bit lines BL, / BL, and has a configuration in which memory cells MC are arranged at intersections thereof. Selection of the word line WL is performed by the row decoder 12, and selection of the bit line BL is performed by the column decoder 13.

対を成すビット線BL,/BLは、メモリセルアレイ11内に設けられたセンスアンプSAMPに接続されている。センスアンプSAMPは、ビット線BL,/BL間に生じている電位差を増幅し、これにより得られたリードデータを相補のローカルIO線LIOT/LIOBに供給する。ローカルIO線LIOT/LIOBに供給されたリードデータは、スイッチ回路TGを介して、相補のメインIO線MIOT/MIOBに転送される。そして、メインIO線MIOT/MIOB上のリードデータは、メインアンプMAMPによってシングルエンド形式の信号に変換され、リードライトバスRWBSを介してデータ入出力回路50に供給される。   The paired bit lines BL and / BL are connected to a sense amplifier SAMP provided in the memory cell array 11. The sense amplifier SAMP amplifies the potential difference generated between the bit lines BL and / BL and supplies the read data obtained thereby to the complementary local IO lines LIOT / LIOB. Read data supplied to the local IO lines LIOT / LIOB is transferred to the complementary main IO lines MIOT / MIOB via the switch circuit TG. The read data on the main IO line MIOT / MIOB is converted into a single-ended signal by the main amplifier MAMP and is supplied to the data input / output circuit 50 via the read / write bus RWBS.

また、半導体装置10には外部端子としてアドレス端子21、コマンド端子22、クロック端子23、電源端子24,25、データ入出力端子DQ及びキャリブレーション端子ZQが設けられている。   Further, the semiconductor device 10 is provided with an address terminal 21, a command terminal 22, a clock terminal 23, power supply terminals 24 and 25, a data input / output terminal DQ, and a calibration terminal ZQ as external terminals.

アドレス端子21は、外部からアドレス信号ADDが入力される端子である。アドレス端子21に入力されたアドレス信号ADDは、アドレス入力回路31を介してアドレス制御回路32に供給される。アドレス制御回路32に供給されたアドレス信号ADDのうち、ロウアドレスXADDについてはロウデコーダ12に供給され、カラムアドレスYADDについてはカラムデコーダ13に供給され、モード信号MADDについてはモードレジスタ14に供給される。   The address terminal 21 is a terminal to which an address signal ADD is input from the outside. The address signal ADD input to the address terminal 21 is supplied to the address control circuit 32 via the address input circuit 31. Of the address signal ADD supplied to the address control circuit 32, the row address XADD is supplied to the row decoder 12, the column address YADD is supplied to the column decoder 13, and the mode signal MADD is supplied to the mode register 14. .

モードレジスタ14は、半導体装置10の動作モードを示すパラメータが設定される回路である。モードレジスタ14から出力されるモード信号としては、インピーダンス選択信号RonA,RonB,ODTA〜ODTCが含まれ、これらはデータ入出力回路50に供給される。ここで、インピーダンス選択信号RonA,RonBはリード動作時における出力インピーダンスを選択するための信号であり、インピーダンス選択信号ODTA〜ODTCはODT動作時における終端インピーダンスを選択するための信号である。   The mode register 14 is a circuit in which a parameter indicating the operation mode of the semiconductor device 10 is set. Mode signals output from the mode register 14 include impedance selection signals RonA, RonB, and ODTA to ODTC, which are supplied to the data input / output circuit 50. Here, the impedance selection signals RonA and RonB are signals for selecting the output impedance during the read operation, and the impedance selection signals ODTA to ODTC are signals for selecting the termination impedance during the ODT operation.

コマンド端子22は、外部からコマンド信号COMが入力される端子である。コマンド端子22に入力されたコマンド信号COMは、コマンド入力回路33を介してコマンドデコード回路34に供給される。また、コマンド信号COMのうち、クロックイネーブル信号CKEについては、内部クロック発生回路36にも供給される。コマンドデコード回路34は、コマンド信号COMをデコードすることによって各種内部コマンドを生成する回路である。内部コマンドとしては、アクティブ信号ACT、リード信号READ、ライト信号WRITE、モードレジスタセット信号MRS、キャリブレーション信号ZQCなどがある。   The command terminal 22 is a terminal to which a command signal COM is input from the outside. The command signal COM input to the command terminal 22 is supplied to the command decoding circuit 34 via the command input circuit 33. Of the command signal COM, the clock enable signal CKE is also supplied to the internal clock generation circuit 36. The command decode circuit 34 is a circuit that generates various internal commands by decoding the command signal COM. The internal commands include an active signal ACT, a read signal READ, a write signal WRITE, a mode register set signal MRS, a calibration signal ZQC, and the like.

アクティブ信号ACTは、コマンド信号COMがロウアクセス(アクティブコマンド)を示している場合に活性化される信号である。アクティブ信号ACTが活性化すると、アドレス制御回路32にラッチされたロウアドレスXADDがロウデコーダ12に供給される。これにより、当該ロウアドレスXADDにより指定されるワード線WLが選択される。   The active signal ACT is a signal that is activated when the command signal COM indicates a row access (active command). When the active signal ACT is activated, the row address XADD latched in the address control circuit 32 is supplied to the row decoder 12. As a result, the word line WL specified by the row address XADD is selected.

リード信号READ及びライト信号WRITEは、コマンド信号COMがリードコマンド及びライトコマンドを示している場合にそれぞれ活性化される信号である。リード信号READ又はライト信号WRITEが活性化すると、アドレス制御回路32にラッチされたカラムアドレスYADDがカラムデコーダ13に供給される。これにより、当該カラムアドレスYADDにより指定されるビット線BLが選択される。   The read signal READ and the write signal WRITE are signals that are activated when the command signal COM indicates a read command and a write command, respectively. When the read signal READ or the write signal WRITE is activated, the column address YADD latched in the address control circuit 32 is supplied to the column decoder 13. As a result, the bit line BL designated by the column address YADD is selected.

したがって、アクティブコマンド及びリードコマンドを入力するとともに、これらに同期してロウアドレスXADD及びカラムアドレスYADDを入力すれば、これらロウアドレスXADD及びカラムアドレスYADDによって指定されるメモリセルMCからリードデータが読み出される。リードデータは、メインアンプMAMP及びデータ入出力回路50を介して、データ入出力端子DQから外部に出力される。   Therefore, when an active command and a read command are input and a row address XADD and a column address YADD are input in synchronization with these, read data is read from the memory cell MC specified by the row address XADD and the column address YADD. . The read data is output to the outside from the data input / output terminal DQ via the main amplifier MAMP and the data input / output circuit 50.

一方、アクティブコマンド及びライトコマンドを入力するとともに、これらに同期してロウアドレスXADD及びカラムアドレスYADDを入力し、その後、データ入出力端子DQにライトデータを入力すれば、ライトデータはデータ入出力回路50及びメインアンプMAMPを介してメモリセルアレイ11に供給され、ロウアドレスXADD及びカラムアドレスYADDによって指定されるメモリセルMCに書き込まれる。   On the other hand, when an active command and a write command are input, a row address XADD and a column address YADD are input in synchronization with them, and then write data is input to the data input / output terminal DQ, the write data is stored in the data input / output circuit. 50 and the main amplifier MAMP are supplied to the memory cell array 11 and are written in the memory cells MC specified by the row address XADD and the column address YADD.

モードレジスタセット信号MRSは、コマンド信号COMがモードレジスタセットコマンドを示している場合に活性化される信号である。したがって、モードレジスタセットコマンドを入力するとともに、これに同期してアドレス端子21からモード信号MADDを入力すれば、モードレジスタ14の設定値を書き換えることができる。   The mode register set signal MRS is a signal that is activated when the command signal COM indicates a mode register set command. Therefore, if the mode register set command is input and the mode signal MADD is input from the address terminal 21 in synchronization therewith, the set value of the mode register 14 can be rewritten.

キャリブレーション信号ZQCは、コマンド信号COMがキャリブレーションコマンドを示している場合に活性化される信号である。キャリブレーション信号ZQCが活性化すると、キャリブレーション回路100はキャリブレーション動作を実行し、これによってインピーダンスコードZQCODEを生成する。   The calibration signal ZQC is a signal that is activated when the command signal COM indicates a calibration command. When the calibration signal ZQC is activated, the calibration circuit 100 performs a calibration operation, thereby generating an impedance code ZQCODE.

ここで、半導体装置10に設けられた外部端子の説明に戻ると、クロック端子23には外部クロック信号CK,/CKが入力される。外部クロック信号CKと外部クロック信号/CKは互いに相補の信号であり、いずれもクロック入力回路35に供給される。クロック入力回路35は、外部クロック信号CK,/CKを受けて内部クロック信号PCLKを生成する。内部クロック信号PCLKは、クロックイネーブル信号CKEによって活性化される内部クロック発生回路36に供給され、これによって位相制御された内部クロック信号LCLKが生成される。特に限定されるものではないが、内部クロック発生回路36としてはDLL回路を用いることができる。内部クロック信号LCLKはデータ入出力回路50に供給され、リードデータの出力タイミングを決めるタイミング信号として用いられる。   Here, returning to the description of the external terminals provided in the semiconductor device 10, the external clock signals CK and / CK are input to the clock terminal 23. The external clock signal CK and the external clock signal / CK are complementary signals, and both are supplied to the clock input circuit 35. Clock input circuit 35 receives external clock signals CK and / CK and generates internal clock signal PCLK. The internal clock signal PCLK is supplied to the internal clock generation circuit 36 activated by the clock enable signal CKE, thereby generating the phase-controlled internal clock signal LCLK. Although not particularly limited, a DLL circuit can be used as the internal clock generation circuit 36. The internal clock signal LCLK is supplied to the data input / output circuit 50 and used as a timing signal for determining the output timing of read data.

また、内部クロック信号PCLKは、タイミングジェネレータ37にも供給され、これによって各種内部クロック信号ICLKが生成される。タイミングジェネレータ37によって生成される各種内部クロック信号ICLKは、アドレス制御回路32やコマンドデコード回路34などの回路ブロックに供給され、これら回路ブロックの動作タイミングを規定する。   The internal clock signal PCLK is also supplied to the timing generator 37, thereby generating various internal clock signals ICLK. Various internal clock signals ICLK generated by the timing generator 37 are supplied to circuit blocks such as the address control circuit 32 and the command decode circuit 34, and define the operation timing of these circuit blocks.

電源端子24は、電源電位VDD,VSSが供給される端子である。電源端子24に供給される電源電位VDD,VSSは内部電源発生回路38に供給される。内部電源発生回路38は、電源電位VDD,VSSに基づいて各種の内部電位VPP,VOD,VARY,VPERIや、リファレンス電位ZQVREFを発生させる。内部電位VPPは主にロウデコーダ12において使用される電位であり、内部電位VOD,VARYはメモリセルアレイ11内のセンスアンプSAMPにおいて使用される電位であり、内部電位VPERIは他の多くの回路ブロックにおいて使用される電位である。一方、リファレンス電位ZQVREFは、キャリブレーション回路100にて使用される基準電位である。   The power supply terminal 24 is a terminal to which power supply potentials VDD and VSS are supplied. The power supply potentials VDD and VSS supplied to the power supply terminal 24 are supplied to the internal power supply generation circuit 38. The internal power supply generation circuit 38 generates various internal potentials VPP, VOD, VARY, VPERI and a reference potential ZQVREF based on the power supply potentials VDD and VSS. The internal potential VPP is a potential mainly used in the row decoder 12, the internal potentials VOD and VARY are potentials used in the sense amplifier SAMP in the memory cell array 11, and the internal potential VPERI is used in many other circuit blocks. The potential used. On the other hand, the reference potential ZQVREF is a reference potential used in the calibration circuit 100.

電源端子25は、電源電位VDDQ,VSSQが供給される端子である。電源端子25に供給される電源電位VDDQ,VSSQはデータ入出力回路50に供給される。電源電位VDDQ,VSSQは、電源端子24に供給される電源電位VDD,VSSとそれぞれ同電位であるが、データ入出力回路50によって生じる電源ノイズが他の回路ブロックに伝搬しないよう、データ入出力回路50については専用の電源電位VDDQ,VSSQを用いている。   The power supply terminal 25 is a terminal to which power supply potentials VDDQ and VSSQ are supplied. The power supply potentials VDDQ and VSSQ supplied to the power supply terminal 25 are supplied to the data input / output circuit 50. The power supply potentials VDDQ and VSSQ are the same as the power supply potentials VDD and VSS supplied to the power supply terminal 24 respectively, but the data input / output circuit prevents the power supply noise generated by the data input / output circuit 50 from propagating to other circuit blocks. For 50, dedicated power supply potentials VDDQ and VSSQ are used.

キャリブレーション端子ZQは、キャリブレーション回路100に接続されている。キャリブレーション回路100は、キャリブレーション信号ZQCによって活性化されると、リファレンス抵抗RZQのインピーダンス及びリファレンス電位ZQVREFを参照してキャリブレーション動作を行う。キャリブレーション動作によって得られたインピーダンスコードZQCODEはデータ入出力回路50に供給され、これによって、データ入出力回路50に含まれる出力ユニットのインピーダンスが指定される。   The calibration terminal ZQ is connected to the calibration circuit 100. When the calibration circuit 100 is activated by the calibration signal ZQC, the calibration circuit 100 performs a calibration operation with reference to the impedance of the reference resistor RZQ and the reference potential ZQVREF. The impedance code ZQCODE obtained by the calibration operation is supplied to the data input / output circuit 50, whereby the impedance of the output unit included in the data input / output circuit 50 is designated.

図2は、データ入出力回路50の一部を示す回路図である。   FIG. 2 is a circuit diagram showing a part of the data input / output circuit 50.

図2に示すように、データ入出力回路50には、FIFO回路51及びデータ出力回路52が含まれている。FIFO回路51は、リードライトバスRWBSを介して転送されたリードデータDATAO,DATAEを内部クロック信号LCLKに同期してパラレルシリアル変換するラッチ回路LT1〜LT3を備えている。これにより、リードライトバスRWBSを介してパラレルに読み出されたリードデータDATAO,DATAEは、データ出力回路52にシリアルに供給されることになる。   As shown in FIG. 2, the data input / output circuit 50 includes a FIFO circuit 51 and a data output circuit 52. The FIFO circuit 51 includes latch circuits LT1 to LT3 that perform parallel-serial conversion on the read data DATAO and DATAE transferred via the read / write bus RWBS in synchronization with the internal clock signal LCLK. As a result, the read data DATAO and DATAE read in parallel via the read / write bus RWBS are serially supplied to the data output circuit 52.

データ出力回路52は、FIFO回路51とデータ入出力端子DQとの間に並列に接続された7つの出力ユニットOB1〜OB7を備えている。これら出力ユニットOB1〜OB7は互いに同じ回路構成を有しており、活性化させる出力ユニットOB1〜OB7の個数を選択することによって、データ入出力端子DQから出力されるリードデータのインピーダンスが切り替えられる。以下、特に区別する必要がない場合には、各出力ユニットOB1〜OB7を単に「出力ユニットOB」と表記することがある。本実施形態においては7つの出力ユニットOB1〜OB7を用いているが、本発明において出力ユニットOBの個数がこれに限定されないことは言うまでもない。   The data output circuit 52 includes seven output units OB1 to OB7 connected in parallel between the FIFO circuit 51 and the data input / output terminal DQ. These output units OB1 to OB7 have the same circuit configuration, and the impedance of the read data output from the data input / output terminal DQ is switched by selecting the number of output units OB1 to OB7 to be activated. Hereinafter, when there is no need to distinguish between them, the output units OB1 to OB7 may be simply referred to as “output unit OB”. In the present embodiment, seven output units OB1 to OB7 are used, but it goes without saying that the number of output units OB is not limited to this in the present invention.

本実施形態では、7つの出力ユニットOB1〜OB7が3つのグループに分類されている。第1のグループは4つの出力ユニットOB1〜OB4からなるグループであり、これらに共通の論理回路53及び選択回路56を介してFIFO回路51に接続されている。また、第2のグループは2つの出力ユニットOB5,OB6からなるグループであり、これらに共通の論理回路54及び選択回路57を介してFIFO回路51に接続されている。さらに、第3のグループは1つの出力ユニットOB7からなるグループであり、論理回路55及び選択回路58を介してFIFO回路51に接続されている。   In the present embodiment, the seven output units OB1 to OB7 are classified into three groups. The first group is a group composed of four output units OB1 to OB4, and is connected to the FIFO circuit 51 via a common logic circuit 53 and selection circuit 56. The second group is a group composed of two output units OB5 and OB6, and is connected to the FIFO circuit 51 via a logic circuit 54 and a selection circuit 57 common to these units. Further, the third group is a group composed of one output unit OB7, and is connected to the FIFO circuit 51 via the logic circuit 55 and the selection circuit 58.

選択回路56〜58は、インピーダンス選択信号RonA,RonB,ODTA〜ODTCに基づいてイネーブル信号を生成し、これにより当該グループに含まれる出力ユニットOB1〜OB7を活性化させるか否かを選択する。ここで、インピーダンス選択信号RonA,RonBはリード動作における出力インピーダンスを選択するための信号であり、インピーダンス選択信号ODTA〜ODTCはODT動作時における終端インピーダンスを選択するための信号である。   The selection circuits 56 to 58 generate enable signals based on the impedance selection signals RonA, RonB, ODTA to ODTC, and thereby select whether to activate the output units OB1 to OB7 included in the group. Here, the impedance selection signals RonA and RonB are signals for selecting an output impedance in the read operation, and the impedance selection signals ODTA to ODTC are signals for selecting a termination impedance in the ODT operation.

本実施形態では、インピーダンス選択信号RonA,RonBがそれぞれ選択回路57,58に供給され、インピーダンス選択信号ODTA〜ODTCがそれぞれ選択回路56〜58に供給される。選択回路56にはリード動作時に対応するインピーダンス選択信号は入力されず、したがって、リード動作時においては出力ユニットOB1〜OB4が常に活性化される。   In this embodiment, impedance selection signals RonA and RonB are supplied to selection circuits 57 and 58, respectively, and impedance selection signals ODTA to ODTC are supplied to selection circuits 56 to 58, respectively. The selection circuit 56 does not receive an impedance selection signal corresponding to the read operation. Therefore, the output units OB1 to OB4 are always activated during the read operation.

出力ユニットOBのインピーダンスは、いずれも例えば240Ωとなるように設計されている。このため、インピーダンス選択信号RonA,RonBを活性レベルとすることにより、出力ユニットOB1〜OB7を全て活性化させれば、リードデータのインピーダンスは34.3Ω(=240Ω/7)となる。また、インピーダンス選択信号RonAのみを活性レベルとすることにより、6個の出力ユニットOB1〜OB6を活性化させれば、リードデータのインピーダンスは40Ω(=240Ω/6)となる。さらに、インピーダンス選択信号RonBのみを活性レベルとすることにより、5個の出力ユニットOB1〜OB4,OB7を活性化させれば、リードデータのインピーダンスは48Ω(=240Ω/5)となる。そして、インピーダンス選択信号RonA,RonBをいずれも非活性レベルとすることにより、4個の出力ユニットOB1〜OB4を活性化させれば、リードデータのインピーダンスは60Ω(=240Ω/4)となる。   The impedance of each output unit OB is designed to be 240Ω, for example. Therefore, if all the output units OB1 to OB7 are activated by setting the impedance selection signals RonA and RonB to the active level, the impedance of the read data becomes 34.3Ω (= 240Ω / 7). Further, if only the impedance selection signal RonA is activated to activate the six output units OB1 to OB6, the impedance of the read data becomes 40Ω (= 240Ω / 6). Furthermore, if only the impedance selection signal RonB is activated and the five output units OB1 to OB4 and OB7 are activated, the impedance of the read data becomes 48Ω (= 240Ω / 5). If the four output units OB1 to OB4 are activated by setting both the impedance selection signals RonA and RonB to the inactive level, the impedance of the read data becomes 60Ω (= 240Ω / 4).

このようなインピーダンス選択は、ODT動作時においてもインピーダンス選択信号ODTA〜ODTCを用いて同様に行うことができる。   Such impedance selection can be similarly performed using the impedance selection signals ODTA to ODTC even during the ODT operation.

但し、出力ユニットOBのインピーダンスは、プロセスばらつきや温度変化などの影響により、必ずしも設計通りに240Ωとなるとは限らない。このようなインピーダンスのずれを補正すべく、出力ユニットOBはインピーダンス調整可能なプルアップユニットPUとインピーダンス調整可能なプルダウンユニットPDが用いられている。そして、そのインピーダンス調整は、対応する論理回路53〜55によって行われる。   However, the impedance of the output unit OB is not necessarily 240Ω as designed due to the influence of process variations and temperature changes. In order to correct such an impedance shift, the output unit OB uses a pull-up unit PU capable of adjusting impedance and a pull-down unit PD capable of adjusting impedance. The impedance adjustment is performed by the corresponding logic circuits 53 to 55.

論理回路53〜55には、対応する選択回路56〜58からそれぞれイネーブル信号ENが供給されるとともに、キャリブレーション回路100によって生成されたインピーダンスコードZQCODEが共通に供給される。そして、論理回路53〜55は、イネーブル信号EN及びインピーダンスコードZQCODEを入力信号とする論理演算を行うことによってイネーブル信号Pen,Nenを生成し、これらを出力ユニットOBに供給する。これにより、出力ユニットOBのインピーダンスが所望の値(240Ω)に調整される。   The logic circuits 53 to 55 are supplied with the enable signal EN from the corresponding selection circuits 56 to 58, respectively, and the impedance code ZQCODE generated by the calibration circuit 100 is commonly supplied. Then, the logic circuits 53 to 55 generate enable signals Pen and Nen by performing a logical operation using the enable signal EN and the impedance code ZQCODE as input signals, and supply these to the output unit OB. Thereby, the impedance of the output unit OB is adjusted to a desired value (240Ω).

インピーダンスコードZQCODEには、プルダウンユニットPDのインピーダンスを調整するインピーダンスコードRPCODEと、プルダウンユニットPDのインピーダンスを調整するインピーダンスコードRNCODEが含まれている。本実施形態では、インピーダンスコードRPCODE,RNCODEがいずれもn+1ビットの信号からなる。   The impedance code ZQCODE includes an impedance code RPCODE for adjusting the impedance of the pull-down unit PD and an impedance code RNCODE for adjusting the impedance of the pull-down unit PD. In the present embodiment, the impedance codes RPCODE and RNCODE are both n + 1 bit signals.

図3は、第1の実施形態による出力ユニットOBの回路図である。   FIG. 3 is a circuit diagram of the output unit OB according to the first embodiment.

図3に示すように、第1の実施形態による出力ユニットOBは、電源電位VDDQが供給される配線とノードN1との間に接続されたプルアップユニットPUと、電源電位VSSQが供給される配線とノードN1との間に接続されたプルダウンユニットPDと、ノードN1とデータ入出力端子DQとの間に接続された抵抗素子r1によって構成されている。抵抗素子r1は、ノードN1とデータ入出力端子DQとの間に不可避的に存在する寄生抵抗ではなく、タングステンなどの高抵抗材料や拡散層を用いた抵抗体である。したがって、チップ上における抵抗素子r1の占有面積は、その抵抗値に比例して大きくなる。本実施形態では、抵抗素子r1の抵抗値が120Ωである。   As shown in FIG. 3, the output unit OB according to the first embodiment includes a pull-up unit PU connected between a wiring supplied with the power supply potential VDDQ and the node N1, and a wiring supplied with the power supply potential VSSQ. And a node N1 and a resistance element r1 connected between the node N1 and the data input / output terminal DQ. The resistance element r1 is not a parasitic resistance that inevitably exists between the node N1 and the data input / output terminal DQ, but a resistor using a high resistance material such as tungsten or a diffusion layer. Therefore, the area occupied by the resistance element r1 on the chip increases in proportion to the resistance value. In the present embodiment, the resistance value of the resistance element r1 is 120Ω.

プルアップユニットPUは、並列接続された複数のPチャンネル型MOSトランジスタRPT0〜RPTnからなり、各トランジスタRPT0〜RPTnのゲート電極には、対応する論理回路53〜55から供給されるイネーブル信号Penの対応するビットが入力される。これにより、プルアップ動作時においては、インピーダンスコードRPCODEに基づいて任意のトランジスタRPT0〜RPTnをオンさせることができ、これによりハイレベルのリードデータを出力する際の出力インピーダンスを所定値、例えば120Ωに調整することができる。ハイレベルのリードデータを出力する際の出力インピーダンスは、プルアップユニットPUと抵抗素子r1の合成インピーダンスによって定義される。   The pull-up unit PU is composed of a plurality of P-channel MOS transistors RPT0 to RPTn connected in parallel. The gate electrodes of the transistors RPT0 to RPTn correspond to the enable signals Pen supplied from the corresponding logic circuits 53 to 55, respectively. The bit to be input is input. As a result, during the pull-up operation, any of the transistors RPT0 to RPTn can be turned on based on the impedance code RPCODE, thereby setting the output impedance when outputting high level read data to a predetermined value, for example, 120Ω. Can be adjusted. The output impedance when outputting high level read data is defined by the combined impedance of the pull-up unit PU and the resistance element r1.

プルダウンユニットPDは、並列接続された複数のNチャンネル型MOSトランジスタRNT0〜RNTnからなり、各トランジスタRNT0〜RNTnのゲート電極には、対応する論理回路53〜55から供給されるイネーブル信号Nenの対応するビットが入力される。これにより、プルダウン動作時においては、インピーダンスコードRNCODEに基づいて任意のトランジスタRNT0〜RNTnをオンさせることができ、これによりローレベルのリードデータを出力する際の出力インピーダンスを所定値、例えば120Ωに調整することができる。ローレベルのリードデータを出力する際の出力インピーダンスは、プルダウンユニットPDと抵抗素子r1の合成インピーダンスによって定義される。   The pull-down unit PD is composed of a plurality of N-channel type MOS transistors RNT0 to RNTn connected in parallel. The gate electrodes of the transistors RNT0 to RNTn correspond to the enable signals Nen supplied from the corresponding logic circuits 53 to 55, respectively. A bit is input. As a result, in the pull-down operation, any transistor RNT0 to RNTn can be turned on based on the impedance code RNCODE, thereby adjusting the output impedance when outputting low level read data to a predetermined value, for example, 120Ω. can do. The output impedance when outputting low level read data is defined by the combined impedance of the pull-down unit PD and the resistance element r1.

このように、第1の実施形態による出力ユニットOBは、抵抗素子r1がプルアップユニットPU及びプルダウンユニットPDに対して共有されている。そして、プルアップ動作時においては、プルアップユニットPUと抵抗素子r1の合成インピーダンスである240Ωでデータ入出力端子DQが駆動され、プルダウン動作時においては、プルダウンユニットPDと抵抗素子r1の合成インピーダンスである240Ωでデータ入出力端子DQが駆動される。   Thus, in the output unit OB according to the first embodiment, the resistance element r1 is shared by the pull-up unit PU and the pull-down unit PD. In the pull-up operation, the data input / output terminal DQ is driven by 240Ω, which is the combined impedance of the pull-up unit PU and the resistance element r1, and in the pull-down operation, the combined impedance of the pull-down unit PD and the resistance element r1. The data input / output terminal DQ is driven with a certain 240Ω.

かかる構成により、データ入出力端子DQに接続される抵抗体は、インピーダンスが120Ωである抵抗素子r1のみとなることから、データ入出力端子DQに付加される端子容量を図12の構成と比べて小さくすることができる。   With this configuration, since the resistor connected to the data input / output terminal DQ is only the resistance element r1 having an impedance of 120Ω, the terminal capacitance added to the data input / output terminal DQ is compared with the configuration of FIG. Can be small.

但し、プルアップユニットPU及びプルダウンユニットPDに対して抵抗素子r1を共有させると、既に説明したとおり、一般的なキャリブレーション回路を用いた場合に精度上の問題が生じる。次に説明するキャリブレーション回路100は、このような問題が解決されており、精度良くキャリブレーション動作を行うことが可能である。   However, if the resistance element r1 is shared by the pull-up unit PU and the pull-down unit PD, as described above, a problem in accuracy occurs when a general calibration circuit is used. The calibration circuit 100 described next solves such a problem, and can perform a calibration operation with high accuracy.

図4は、第1の実施形態にて使用するキャリブレーション回路100の回路図である。   FIG. 4 is a circuit diagram of the calibration circuit 100 used in the first embodiment.

図4に示すキャリブレーション回路100は、インピーダンスコードRPCODEによって制御されるプルアップレプリカユニットRU3,RU7と、インピーダンスコードRNCODEによって制御されるプルダウンレプリカユニットRU6に加え、非活性状態に固定されるプルダウンレプリカユニットRU4,RU8と、非活性状態に固定されるプルアップレプリカユニットRU5を備える点に特徴を有している。   In addition to the pull-up replica units RU3 and RU7 controlled by the impedance code RPCODE and the pull-down replica unit RU6 controlled by the impedance code RNCODE, the calibration circuit 100 shown in FIG. It is characterized in that it has RU4, RU8 and a pull-up replica unit RU5 fixed in an inactive state.

より具体的に説明すると、キャリブレーション回路100は、電源電位VDDQが供給される配線とノードN2との間に接続されたプルアップレプリカユニットRU3と、電源電位VSSQが供給される配線とノードN2との間に接続されたプルダウンレプリカユニットRU4と、ノードN2とキャリブレーション端子ZQとの間に接続された抵抗素子r2を備えている。抵抗素子r2は、出力ユニットOBに含まれる抵抗素子r1と同じインピーダンスを有している。   More specifically, the calibration circuit 100 includes a pull-up replica unit RU3 connected between a wiring supplied with the power supply potential VDDQ and the node N2, a wiring supplied with the power supply potential VSSQ, and a node N2. And a resistance element r2 connected between the node N2 and the calibration terminal ZQ. The resistance element r2 has the same impedance as the resistance element r1 included in the output unit OB.

ここで、プルアップレプリカユニットRU3は、出力ユニットOBに含まれるプルアップユニットPUと同じ回路構成を有しており、インピーダンスコードRPCODEによってインピーダンスが制御される。これに対し、プルダウンレプリカユニットRU4は、出力ユニットOBに含まれるプルダウンユニットPDと同じ回路構成を有しているものの、非活性状態に固定されている。具体的には、プルダウンレプリカユニットRU4を構成する複数のNチャンネル型MOSトランジスタのゲート電極が接地電位VSSQに固定されている。   Here, the pull-up replica unit RU3 has the same circuit configuration as the pull-up unit PU included in the output unit OB, and the impedance is controlled by the impedance code RPCODE. On the other hand, the pull-down replica unit RU4 has the same circuit configuration as the pull-down unit PD included in the output unit OB, but is fixed in an inactive state. Specifically, the gate electrodes of a plurality of N-channel MOS transistors constituting pull-down replica unit RU4 are fixed to ground potential VSSQ.

かかる構成により、プルアップレプリカユニットRU3、プルダウンレプリカユニットRU4及び抵抗素子r2からなるレプリカブロック101は、プルアップ動作時における出力ユニットOBの回路構成を正確に再現している。   With this configuration, the replica block 101 including the pull-up replica unit RU3, the pull-down replica unit RU4, and the resistance element r2 accurately reproduces the circuit configuration of the output unit OB during the pull-up operation.

また、キャリブレーション回路100は、電源電位VDDQが供給される配線とノードN5との間に接続されたプルアップレプリカユニットRU7と、電源電位VSSQが供給される配線とノードN5との間に接続されたプルダウンレプリカユニットRU8と、ノードN5とノードN4との間に接続された抵抗素子r4を備えている。他方、プルアップレプリカユニットRU7及びノードN5の間並びにプルダウンレプリカユニットRU8及びノードN5のそれぞれの間には抵抗素子は設けられていない。抵抗素子r4についても、出力ユニットOBに含まれる抵抗素子r1と同じインピーダンスを有している。   The calibration circuit 100 is connected between the node supplied with the power supply potential VDDQ and the node N5 and the pull-up replica unit RU7 connected between the node N5 and the wire supplied with the power supply potential VSSQ. A pull-down replica unit RU8, and a resistance element r4 connected between the node N5 and the node N4. On the other hand, no resistive element is provided between the pull-up replica unit RU7 and the node N5 and between the pull-down replica unit RU8 and the node N5. The resistance element r4 also has the same impedance as that of the resistance element r1 included in the output unit OB.

ここで、プルアップレプリカユニットRU7は、出力ユニットOBに含まれるプルアップユニットPUと同じ回路構成を有しており、インピーダンスコードRPCODEによってインピーダンスが制御される。これに対し、プルダウンレプリカユニットRU8は、出力ユニットOBに含まれるプルダウンユニットPDと同じ回路構成を有しているものの、非活性状態に固定されている。具体的には、プルダウンレプリカユニットRU8を構成する複数のNチャンネル型MOSトランジスタのゲート電極が接地電位VSSQに固定されている。   Here, the pull-up replica unit RU7 has the same circuit configuration as the pull-up unit PU included in the output unit OB, and the impedance is controlled by the impedance code RPCODE. On the other hand, the pull-down replica unit RU8 has the same circuit configuration as the pull-down unit PD included in the output unit OB, but is fixed in an inactive state. Specifically, the gate electrodes of a plurality of N-channel type MOS transistors constituting the pull-down replica unit RU8 are fixed to the ground potential VSSQ.

かかる構成により、プルアップレプリカユニットRU7、プルダウンレプリカユニットRU8及び抵抗素子r4からなるレプリカブロック102についても、プルアップ動作時における出力ユニットOBの回路構成を正確に再現している。   With this configuration, the circuit configuration of the output unit OB during the pull-up operation is accurately reproduced for the replica block 102 including the pull-up replica unit RU7, the pull-down replica unit RU8, and the resistance element r4.

さらに、キャリブレーション回路100は、電源電位VDDQが供給される配線とノードN3との間に接続されたプルアップレプリカユニットRU5と、電源電位VSSQが供給される配線とノードN3との間に接続されたプルダウンレプリカユニットRU6と、ノードN3とノードN4との間に接続された抵抗素子r3を備えている。同じく、プルアップレプリカユニットRU5及びノードN3並びにプルダウンレプリカユニットRU6及びノードN3のそれぞれの間には抵抗素子は設けられていない。抵抗素子r3についても、出力ユニットOBに含まれる抵抗素子r1と同じインピーダンスを有している。   Further, the calibration circuit 100 is connected between the wiring supplied with the power supply potential VDDQ and the node N3, and between the wiring supplied with the power supply potential VSSQ and the node N3. A pull-down replica unit RU6, and a resistance element r3 connected between the node N3 and the node N4. Similarly, no resistive element is provided between each of pull-up replica unit RU5 and node N3, and pull-down replica unit RU6 and node N3. The resistance element r3 also has the same impedance as the resistance element r1 included in the output unit OB.

ここで、プルダウンレプリカユニットRU6は、出力ユニットOBに含まれるプルダウンユニットPDと同じ回路構成を有しており、インピーダンスコードRNCODEによってインピーダンスが制御される。これに対し、プルアップレプリカユニットRU5は、出力ユニットOBに含まれるプルアップユニットPUと同じ回路構成を有しているものの、非活性状態に固定されている。具体的には、プルアップレプリカユニットRU5を構成する複数のPチャンネル型MOSトランジスタのゲート電極が電源電位VDDQに固定されている。   Here, the pull-down replica unit RU6 has the same circuit configuration as the pull-down unit PD included in the output unit OB, and the impedance is controlled by the impedance code RNCODE. On the other hand, the pull-up replica unit RU5 has the same circuit configuration as the pull-up unit PU included in the output unit OB, but is fixed in an inactive state. Specifically, the gate electrodes of a plurality of P-channel MOS transistors constituting the pull-up replica unit RU5 are fixed to the power supply potential VDDQ.

かかる構成により、プルアップレプリカユニットRU5、プルダウンレプリカユニットRU6及び抵抗素子r3からなるレプリカブロック103は、プルダウン動作時における出力ユニットOBの回路構成を正確に再現している。   With this configuration, the replica block 103 including the pull-up replica unit RU5, the pull-down replica unit RU6, and the resistance element r3 accurately reproduces the circuit configuration of the output unit OB during the pull-down operation.

ここで、キャリブレーション端子ZQの電位は、プルアップレプリカユニットRU3を活性化させた状態で、制御回路111によってリファレンス電位ZQVREFと比較される。本実施形態においては、リファレンス電位ZQVREFのレベルはVDDQ/2である。   Here, the potential of the calibration terminal ZQ is compared with the reference potential ZQVREF by the control circuit 111 in a state where the pull-up replica unit RU3 is activated. In the present embodiment, the level of the reference potential ZQVREF is VDDQ / 2.

制御回路111は、キャリブレーション端子ZQの電位がリファレンス電位ZQVREFよりも高い場合には、インピーダンスコードRPCODEを更新することによってプルアップレプリカユニットRU3(RU7)のインピーダンスを上昇させる。逆に、キャリブレーション端子ZQの電位がリファレンス電位ZQVREFよりも低い場合、制御回路111はインピーダンスコードRPCODEを更新することによってプルアップレプリカユニットRU3(RU7)のインピーダンスを低下させる。したがって、このような動作を繰り返せば、キャリブレーション端子ZQの電位がリファレンス電位ZQVREFとほぼ一致する。この状態は、プルアップレプリカユニットRU3(RU7)と抵抗素子r2の合成インピーダンスがリファレンス抵抗RZQのインピーダンスとほぼ一致した場合に得られる。   When the potential at the calibration terminal ZQ is higher than the reference potential ZQVREF, the control circuit 111 increases the impedance of the pull-up replica unit RU3 (RU7) by updating the impedance code RPCODE. Conversely, when the potential of the calibration terminal ZQ is lower than the reference potential ZQVREF, the control circuit 111 reduces the impedance of the pull-up replica unit RU3 (RU7) by updating the impedance code RPCODE. Therefore, if such an operation is repeated, the potential of the calibration terminal ZQ substantially coincides with the reference potential ZQVREF. This state is obtained when the combined impedance of the pull-up replica unit RU3 (RU7) and the resistance element r2 substantially matches the impedance of the reference resistor RZQ.

また、ノードN4の電位は、プルアップレプリカユニットRU7及びプルダウンレプリカユニットRU6を活性化させた状態で、制御回路112によってリファレンス電位ZQVREFと比較される。   Further, the potential of the node N4 is compared with the reference potential ZQVREF by the control circuit 112 in a state where the pull-up replica unit RU7 and the pull-down replica unit RU6 are activated.

制御回路112は、ノードN4の電位がリファレンス電位ZQVREFよりも高い場合には、インピーダンスコードRNCODEを更新することによってプルダウンレプリカユニットRU6のインピーダンスを低下させる。逆に、ノードN4の電位がリファレンス電位ZQVREFよりも低い場合、制御回路112はインピーダンスコードRNCODEを更新することによってプルダウンレプリカユニットRU6のインピーダンスを上昇させる。したがって、このような動作を繰り返せば、ノードN4の電位がリファレンス電位ZQVREFとほぼ一致する。この状態は、プルダウンレプリカユニットRU6と抵抗素子r3の合成インピーダンスがプルアップレプリカユニットRU7と抵抗素子r4の合成インピーダンス、すなわち、リファレンス抵抗RZQのインピーダンスとほぼ一致した場合に得られる。   When the potential of the node N4 is higher than the reference potential ZQVREF, the control circuit 112 reduces the impedance of the pull-down replica unit RU6 by updating the impedance code RNCODE. Conversely, when the potential of the node N4 is lower than the reference potential ZQVREF, the control circuit 112 increases the impedance of the pull-down replica unit RU6 by updating the impedance code RNCODE. Therefore, if such an operation is repeated, the potential of the node N4 substantially matches the reference potential ZQVREF. This state is obtained when the combined impedance of the pull-down replica unit RU6 and the resistance element r3 substantially matches the combined impedance of the pull-up replica unit RU7 and the resistance element r4, that is, the impedance of the reference resistance RZQ.

したがって、まず制御回路111を用いてプルアップレプリカユニットRU3のキャリブレーションを行い、これによって得られたインピーダンスコードRPCODEをプルアップレプリカユニットRU7に反映させた状態で、制御回路112を用いてプルダウンレプリカユニットRU6のキャリブレーションを行えば、インピーダンスコードRNCODEを得ることができる。このようにして得られたインピーダンスコードRPCODE,RNCODEは、データ入出力回路50に含まれる論理回路53〜55に供給されるため、各出力ユニットOB1〜OB7のインピーダンスを所望の値、つまり240Ωに調整することができる。   Therefore, first, the pull-up replica unit RU3 is calibrated using the control circuit 111, and the impedance code RPCODE obtained thereby is reflected in the pull-up replica unit RU7. When the RU6 is calibrated, the impedance code RNCODE can be obtained. Since the impedance codes RPCODE and RNCODE obtained in this way are supplied to the logic circuits 53 to 55 included in the data input / output circuit 50, the impedance of each output unit OB1 to OB7 is adjusted to a desired value, that is, 240Ω. can do.

このように、第1の実施形態では、各レプリカブロック101〜103に非活性状態であるレプリカユニットRU4,RU8,RU5がそれぞれ設けられており、出力ユニットOBの回路構成が正確に再現されている。ここで、非活性状態とはレプリカユニット内に設けられている各トランジスタがオフ状態となった状態を指す。例えばPチャンネル型トランジスタのゲート電極にはVDDQが、Nチャンネル型トランジスタのゲート電極にはVSSQが其々供給された状態である。これにより、正確なキャリブレーション動作を行うことが可能となる。   As described above, in the first embodiment, the replica units RU4, RU8, and RU5 that are inactive are provided in the replica blocks 101 to 103, respectively, and the circuit configuration of the output unit OB is accurately reproduced. . Here, the inactive state refers to a state in which each transistor provided in the replica unit is turned off. For example, VDDQ is supplied to the gate electrode of the P-channel transistor, and VSSQ is supplied to the gate electrode of the N-channel transistor. As a result, an accurate calibration operation can be performed.

しかも、インピーダンスコードRNCODEの生成においては、プルアップ動作を行うレプリカブロック102と、プルダウン動作を行うレプリカブロック103の両方を用いていることから、出力ユニットOB内において抵抗素子r1が共有されているにもかかわらず、これを正しく再現した状態でキャリブレーション動作を行うことができる。   In addition, since the impedance code RNCODE is generated by using both the replica block 102 that performs the pull-up operation and the replica block 103 that performs the pull-down operation, the resistance element r1 is shared in the output unit OB. Nevertheless, the calibration operation can be performed in a state where this is correctly reproduced.

尚、図3に示した第1の実施形態による出力ユニットOBは、リード動作だけでなくODT動作も可能である。例えば、終端レベルがVDDQ/2レベルである場合には、ODT動作時においてプルアップユニットPUとプルダウンユニットPDの両方を活性化させればよい。また、終端レベルがVDDQレベルである場合には、ODT動作時においてプルアップユニットPUを活性化させればよい。   Note that the output unit OB according to the first embodiment shown in FIG. 3 can perform not only a read operation but also an ODT operation. For example, when the termination level is VDDQ / 2 level, both the pull-up unit PU and the pull-down unit PD may be activated during the ODT operation. Further, when the termination level is the VDDQ level, the pull-up unit PU may be activated during the ODT operation.

但し、リード動作時とODT動作時では、出力ユニットOBに求められる特性が異なるため、図3に示した出力ユニットOBのように、リード動作時とODT動作時とで同じプルアップユニットPU又はプルダウンユニットPDを用いることが適切ではない場合もある。このような場合、以下に説明する第2又は第3の実施形態による出力ユニットOBを用いることが好ましい。   However, since the characteristics required for the output unit OB are different between the read operation and the ODT operation, the same pull-up unit PU or pull-down is used in the read operation and the ODT operation as in the output unit OB shown in FIG. It may not be appropriate to use the unit PD. In such a case, it is preferable to use the output unit OB according to the second or third embodiment described below.

第2及び第3の実施形態について説明する前に、リード動作時及びODT動作時において出力ユニットOBに求められる特性について説明する。   Before describing the second and third embodiments, characteristics required for the output unit OB during the read operation and the ODT operation will be described.

図5は、出力ユニットOBの電流電圧特性を示すグラフである。   FIG. 5 is a graph showing the current-voltage characteristics of the output unit OB.

図5に示す符号A〜Cは、プルアップユニットPU及びプルダウンユニットPDのインピーダンスが抵抗素子r1のインピーダンスよりも低い場合、ほぼ同じである場合及び高い場合の電流電圧特性をそれぞれ示している。また、符号Rは、プルアップユニットPU及びプルダウンユニットPDを理想的な抵抗素子と見なした場合の電流電圧特性である。   Symbols A to C shown in FIG. 5 indicate current-voltage characteristics when the impedance of the pull-up unit PU and the pull-down unit PD is lower than the impedance of the resistance element r1, substantially the same, and higher, respectively. Reference symbol R represents current-voltage characteristics when the pull-up unit PU and the pull-down unit PD are regarded as ideal resistance elements.

プルアップユニットPU及びプルダウンユニットPDは、MOSトランジスタからなるため、理想的な抵抗素子とは異なる電流電圧特性を有している。このため、図5に示すように、プルアップユニットPU及びプルダウンユニットPDのインピーダンスと抵抗素子r1のインピーダンスとの大小関係に応じて、最終的に得られる電流電圧特性に違いが生じる。   Since the pull-up unit PU and the pull-down unit PD are made of MOS transistors, they have current-voltage characteristics different from ideal resistance elements. For this reason, as shown in FIG. 5, the current-voltage characteristic finally obtained differs depending on the magnitude relationship between the impedance of the pull-up unit PU and pull-down unit PD and the impedance of the resistance element r1.

ここで、リード動作時においては、十分な駆動能力が必要であることから、符号Aで示す特性を有していることが好ましい。これに対し、ODT動作時においては、終端すべき信号(例えばライトデータ)を必要以上に減衰させないよう、符号B又はCで示す特性を有していることが好ましい。したがって、リード動作時とODT動作時とで同じプルアップユニットPU又はプルダウンユニットPDを用いると、リード動作において求められる電流電圧特性とODT動作において求められる電流電圧特性の両方を満足することは困難となる。   Here, since a sufficient driving capability is required during the read operation, it is preferable to have the characteristics indicated by the symbol A. On the other hand, at the time of ODT operation, it is preferable to have a characteristic indicated by a symbol B or C so that a signal to be terminated (eg, write data) is not attenuated more than necessary. Therefore, if the same pull-up unit PU or pull-down unit PD is used in the read operation and the ODT operation, it is difficult to satisfy both the current-voltage characteristics required in the read operation and the current-voltage characteristics required in the ODT operation. Become.

このような問題は、リード動作時とODT動作時とで異なるプルアップユニットPU又はプルダウンユニットPDを用いることで解決することができる。この点に着目し、第2及び第3の実施形態による出力ユニットOBにおいては、ODT専用のプルアップユニットPUを用いている。   Such a problem can be solved by using different pull-up unit PU or pull-down unit PD for the read operation and the ODT operation. Focusing on this point, the output unit OB according to the second and third embodiments uses the pull-up unit PU dedicated to ODT.

まず、第2の実施形態について説明する。   First, the second embodiment will be described.

図6は、第2の実施形態において使用するデータ入出力回路50の一部を示す回路図である。   FIG. 6 is a circuit diagram showing a part of the data input / output circuit 50 used in the second embodiment.

図6に示すように、第2の実施形態にて使用するデータ入出力回路50においては、キャリブレーション回路100によって生成されたインピーダンスコードOPCODEが論理回路53〜55にさらに供給される。インピーダンスコードOPCODEは、出力ユニットOBに含まれる終端ユニットODTPUのインピーダンスを調整するコードであり、本実施形態ではn+1ビット構成である。そして、論理回路53〜55はODT動作時においてイネーブル信号Oenを対応する出力ユニットOBに供給する。その他の回路構成については、図2に示したデータ入出力回路50と同じであることから、同一の要素には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。   As shown in FIG. 6, in the data input / output circuit 50 used in the second embodiment, the impedance code OPCODE generated by the calibration circuit 100 is further supplied to the logic circuits 53 to 55. The impedance code OPCODE is a code for adjusting the impedance of the termination unit ODTPU included in the output unit OB, and has an n + 1 bit configuration in this embodiment. The logic circuits 53 to 55 supply the enable signal Oen to the corresponding output unit OB during the ODT operation. Since the other circuit configuration is the same as that of the data input / output circuit 50 shown in FIG. 2, the same elements are denoted by the same reference numerals, and redundant description is omitted.

図7は、第2の実施形態による出力ユニットOBの回路図である。   FIG. 7 is a circuit diagram of the output unit OB according to the second embodiment.

図7に示すように、第2の実施形態による出力ユニットOBは、電源電位VDDQが供給される配線とノードN9との間に接続された終端ユニットODTPUと、ノードN9とデータ入出力端子DQとの間に接続された抵抗素子r5が追加された構成を有している。プルアップユニットPU、プルダウンユニットPD及び終端ユニットODTPUは、互いに排他的に活性化される。その他の回路構成については、図3に示した出力ユニットOBと同じであることから、同一の要素には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。   As shown in FIG. 7, the output unit OB according to the second embodiment includes a termination unit ODTPU connected between a wiring to which a power supply potential VDDQ is supplied and a node N9, a node N9, and a data input / output terminal DQ. The resistor element r5 connected between the two is added. The pull-up unit PU, the pull-down unit PD, and the termination unit ODTPU are activated exclusively with each other. Since other circuit configurations are the same as those of the output unit OB shown in FIG. 3, the same elements are denoted by the same reference numerals, and redundant description is omitted.

抵抗素子r5は、ノードN9とデータ入出力端子DQとの間に不可避的に存在する寄生抵抗ではなく、タングステンなどの高抵抗材料や拡散層を用いて付加された抵抗体である。本実施形態では、抵抗素子r1の抵抗値が160Ω、抵抗素子r5の抵抗値が120Ωである。   The resistance element r5 is not a parasitic resistance that inevitably exists between the node N9 and the data input / output terminal DQ, but is a resistor added using a high resistance material such as tungsten or a diffusion layer. In the present embodiment, the resistance value of the resistance element r1 is 160Ω, and the resistance value of the resistance element r5 is 120Ω.

終端ユニットODTPUは、並列接続された複数のPチャンネル型MOSトランジスタOPT0〜OPTnからなり、各トランジスタOPT0〜OPTnのゲート電極には、対応する論理回路53〜55から供給されるイネーブル信号Oenの対応するビットが入力される。これにより、ODT動作時においては、インピーダンスコードOPCODEに基づいて任意のトランジスタOPT0〜OPTnをオンさせることができ、これによりODT動作時における終端インピーダンスを所定値、例えば120Ωに調整することができる。ODT動作時における終端インピーダンスは、終端ユニットODTPUと抵抗素子r5の合成インピーダンスによって定義される。本実施形態における合成インピーダンスは240Ωであり、終端ユニットODTPUに120Ωが割り当てられ、抵抗素子r5に120Ωが割り当てられる。   The termination unit ODTPU is composed of a plurality of P-channel MOS transistors OPT0 to OPTn connected in parallel. The gate electrodes of the transistors OPT0 to OPTn correspond to the enable signals Oen supplied from the corresponding logic circuits 53 to 55, respectively. A bit is input. Thus, during the ODT operation, any of the transistors OPT0 to OPTn can be turned on based on the impedance code OPCODE, and thereby the termination impedance during the ODT operation can be adjusted to a predetermined value, for example, 120Ω. The termination impedance during the ODT operation is defined by the combined impedance of the termination unit ODTPU and the resistance element r5. The combined impedance in this embodiment is 240Ω, 120Ω is assigned to the termination unit ODTPU, and 120Ω is assigned to the resistance element r5.

プルアップユニットPU及びプルダウンユニットPDの回路構成は、図3に示した回路構成と同じであるが、活性化時におけるインピーダンスが相違している。具体的には、プルアップユニットPU及びプルダウンユニットPDとも、活性化時におけるインピーダンスが80Ωとなるよう設計されている。   The circuit configurations of the pull-up unit PU and the pull-down unit PD are the same as those shown in FIG. 3, but the impedances when activated are different. Specifically, the pull-up unit PU and the pull-down unit PD are both designed to have an impedance of 80Ω when activated.

したがって、プルアップ動作時においては、プルアップユニットPUに80Ωが割り当てられ、抵抗素子r1に160Ωが割り当てられる結果、ハイレベルのリードデータを出力する際の合成インピーダンスは240Ωとなる。同様に、プルダウン動作時においては、プルダウンユニットPDに80Ωが割り当てられ、抵抗素子r1に160Ωが割り当てられる結果、ローレベルのリードデータを出力する際の合成インピーダンスも240Ωとなる。   Therefore, in the pull-up operation, 80Ω is assigned to the pull-up unit PU and 160Ω is assigned to the resistance element r1, and as a result, the combined impedance when outputting high level read data is 240Ω. Similarly, in the pull-down operation, 80Ω is assigned to the pull-down unit PD and 160Ω is assigned to the resistance element r1, so that the combined impedance when outputting low level read data is also 240Ω.

このように、第2の実施形態においては、リード動作時及びODT動作時のいずれにおいても、合成インピーダンスが240Ωであるものの、その配分が互いに相違する。つまり、リード動作時においてはインピーダンスの低いプルアップユニットPU又はプルダウンユニットPDが活性化することから、図5に示した符号Aで示す電流電圧特性を得ることができる。一方、ODT動作時においてはインピーダンスの高い終端ユニットODTPUが活性化することから、図5に示した符号Bで示す電流電圧特性を得ることができる。これにより、リード動作時及びODT動作時ともに好ましい電流電圧特性を確保することが可能となる。   As described above, in the second embodiment, although the combined impedance is 240Ω in both the read operation and the ODT operation, the distribution is different from each other. That is, since the pull-up unit PU or the pull-down unit PD having a low impedance is activated during the read operation, the current-voltage characteristic indicated by the symbol A shown in FIG. 5 can be obtained. On the other hand, since the termination unit ODTPU having a high impedance is activated during the ODT operation, the current-voltage characteristic indicated by the symbol B shown in FIG. 5 can be obtained. As a result, it is possible to ensure favorable current-voltage characteristics during both the read operation and the ODT operation.

図8は、第2の実施形態にて使用するキャリブレーション回路100の回路図である。   FIG. 8 is a circuit diagram of the calibration circuit 100 used in the second embodiment.

図8に示すキャリブレーション回路100は、レプリカブロック104,105が追加されているとともに、レプリカブロック101に終端レプリカユニットRU12及び抵抗素子r8が追加され、レプリカブロック102に終端レプリカユニットRU13及び抵抗素子r9が追加され、レプリカブロック103に終端レプリカユニットRU14及び抵抗素子r10が追加されている。その他の回路構成については、図4に示したキャリブレーション回路100と同じであることから、同一の要素には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。   In the calibration circuit 100 shown in FIG. 8, replica blocks 104 and 105 are added, a termination replica unit RU12 and a resistance element r8 are added to the replica block 101, and a termination replica unit RU13 and a resistance element r9 are added to the replica block 102. Is added to the replica block 103, and a terminal replica unit RU14 and a resistance element r10 are added. Since the other circuit configuration is the same as that of the calibration circuit 100 shown in FIG. 4, the same elements are denoted by the same reference numerals, and redundant description is omitted.

レプリカブロック101内の終端レプリカユニットRU12及び抵抗素子r8は、電源電位VDDQが供給される配線とキャリブレーション端子ZQとの間に直列に接続されている。終端レプリカユニットRU12は、終端ユニットODTPUと同じ回路構成を有しているものの、非活性状態に固定されている。具体的には、終端レプリカユニットRU12を構成する複数のPチャンネル型MOSトランジスタのゲート電極が電源電位VDDQに固定されている。また、抵抗素子r8は、出力ユニットOBに含まれる抵抗素子r5と同じインピーダンスを有している。   The terminal replica unit RU12 and the resistance element r8 in the replica block 101 are connected in series between the wiring to which the power supply potential VDDQ is supplied and the calibration terminal ZQ. The termination replica unit RU12 has the same circuit configuration as the termination unit ODTPU, but is fixed in an inactive state. Specifically, the gate electrodes of a plurality of P-channel MOS transistors constituting the terminal replica unit RU12 are fixed to the power supply potential VDDQ. The resistance element r8 has the same impedance as that of the resistance element r5 included in the output unit OB.

かかる構成により、レプリカブロック101は、プルアップ動作時における出力ユニットOBの回路構成を正確に再現している。   With this configuration, the replica block 101 accurately reproduces the circuit configuration of the output unit OB during the pull-up operation.

レプリカブロック102内の終端レプリカユニットRU13及び抵抗素子r9は、電源電位VDDQが供給される配線とノードN4との間に直列に接続されている。終端レプリカユニットRU13は、終端ユニットODTPUと同じ回路構成を有しているものの、非活性状態に固定されている。具体的には、終端レプリカユニットRU13を構成する複数のPチャンネル型MOSトランジスタのゲート電極が電源電位VDDQに固定されている。また、抵抗素子r9は、出力ユニットOBに含まれる抵抗素子r5と同じインピーダンスを有している。   The terminal replica unit RU13 and the resistance element r9 in the replica block 102 are connected in series between the wiring to which the power supply potential VDDQ is supplied and the node N4. The termination replica unit RU13 has the same circuit configuration as the termination unit ODTPU, but is fixed in an inactive state. Specifically, the gate electrodes of a plurality of P-channel MOS transistors constituting the terminal replica unit RU13 are fixed to the power supply potential VDDQ. The resistance element r9 has the same impedance as that of the resistance element r5 included in the output unit OB.

かかる構成により、レプリカブロック102についても、プルアップ動作時における出力ユニットOBの回路構成を正確に再現している。   With this configuration, the replica block 102 also accurately reproduces the circuit configuration of the output unit OB during the pull-up operation.

レプリカブロック103内の終端レプリカユニットRU14及び抵抗素子r10は、電源電位VDDQが供給される配線とノードN4との間に直列に接続されている。終端レプリカユニットRU14は、終端ユニットODTPUと同じ回路構成を有しているものの、非活性状態に固定されている。具体的には、終端レプリカユニットRU14を構成する複数のPチャンネル型MOSトランジスタのゲート電極が電源電位VDDQに固定されている。また、抵抗素子r10は、出力ユニットOBに含まれる抵抗素子r5と同じインピーダンスを有している。   The terminal replica unit RU14 and the resistance element r10 in the replica block 103 are connected in series between the wiring to which the power supply potential VDDQ is supplied and the node N4. The termination replica unit RU14 has the same circuit configuration as the termination unit ODTPU, but is fixed in an inactive state. Specifically, the gate electrodes of a plurality of P-channel MOS transistors constituting the terminal replica unit RU14 are fixed to the power supply potential VDDQ. Further, the resistance element r10 has the same impedance as the resistance element r5 included in the output unit OB.

かかる構成により、レプリカブロック103は、プルダウン動作時における出力ユニットOBの回路構成を正確に再現している。   With this configuration, the replica block 103 accurately reproduces the circuit configuration of the output unit OB during the pull-down operation.

レプリカブロック104は、レプリカブロック103と同様の回路構成を有している。つまり、レプリカブロック104は、電源電位VDDQが供給される配線とノードN8との間に接続されたプルアップレプリカユニットRU15と、電源電位VSSQが供給される配線とノードN8との間に接続されたプルダウンレプリカユニットRU11と、ノードN8とノードN6との間に接続された抵抗素子r7と、電源電位VDDQが供給される配線とノードN6との間に直列に接続された終端レプリカユニットRU16及び抵抗素子r11を備えている。抵抗素子r7は出力ユニットOBに含まれる抵抗素子r1と同じインピーダンスを有しており、抵抗素子r11は出力ユニットOBに含まれる抵抗素子r5と同じインピーダンスを有している。   The replica block 104 has the same circuit configuration as the replica block 103. That is, the replica block 104 is connected between the line supplied with the power supply potential VDDQ and the node N8, and between the line supplied with the power supply potential VSSQ and the node N8. Pull-down replica unit RU11, resistance element r7 connected between node N8 and node N6, termination replica unit RU16 and resistance element connected in series between a line supplied with power supply potential VDDQ and node N6 r11. The resistance element r7 has the same impedance as the resistance element r1 included in the output unit OB, and the resistance element r11 has the same impedance as the resistance element r5 included in the output unit OB.

かかる構成により、レプリカブロック104は、プルダウン動作時における出力ユニットOBの回路構成を正確に再現している。   With this configuration, the replica block 104 accurately reproduces the circuit configuration of the output unit OB during the pull-down operation.

レプリカブロック105は、電源電位VDDQが供給される配線とノードN7との間に接続されたプルアップレプリカユニットRU17と、電源電位VSSQが供給される配線とノードN7との間に接続されたプルダウンレプリカユニットRU18と、ノードN7とノードN6との間に接続された抵抗素子r6と、電源電位VDDQが供給される配線とノードN6との間に直列に接続された終端レプリカユニットRU10及び抵抗素子r12を備えている。抵抗素子r6は出力ユニットOBに含まれる抵抗素子r1と同じインピーダンスを有しており、抵抗素子r12は出力ユニットOBに含まれる抵抗素子r5と同じインピーダンスを有している。   The replica block 105 includes a pull-up replica unit RU17 connected between the wiring supplied with the power supply potential VDDQ and the node N7, and a pull-down replica connected between the wiring supplied with the power supply potential VSSQ and the node N7. A unit RU18, a resistance element r6 connected between the node N7 and the node N6, a terminal replica unit RU10 and a resistance element r12 connected in series between the wiring supplied with the power supply potential VDDQ and the node N6. I have. The resistance element r6 has the same impedance as the resistance element r1 included in the output unit OB, and the resistance element r12 has the same impedance as the resistance element r5 included in the output unit OB.

レプリカブロック105内においては、プルアップレプリカユニットRU17及びプルダウンレプリカユニットRU18がいずれも非活性状態に固定される一方、終端レプリカユニットRU10については、インピーダンスコードOPCODEによってインピーダンスが制御される。   In the replica block 105, the pull-up replica unit RU17 and the pull-down replica unit RU18 are both fixed in an inactive state, while the impedance of the terminal replica unit RU10 is controlled by the impedance code OPCODE.

かかる構成により、レプリカブロック105は、ODT動作時における出力ユニットOBの回路構成を正確に再現している。   With this configuration, the replica block 105 accurately reproduces the circuit configuration of the output unit OB during the ODT operation.

ここで、ノードN6の電位は、終端レプリカユニットRU10及びプルダウンレプリカユニットRU11を活性化させた状態で、制御回路113によってリファレンス電位ZQVREFと比較される。制御回路113は、ノードN6の電位がリファレンス電位ZQVREFよりも高い場合には、インピーダンスコードOPCODEを更新することによって終端レプリカユニットRU10のインピーダンスを上昇させる。逆に、ノードN6の電位がリファレンス電位ZQVREFよりも低い場合、制御回路113はインピーダンスコードOPCODEを更新することによって終端レプリカユニットRU10のインピーダンスを低下させる。したがって、このような動作を繰り返せば、ノードN6の電位がリファレンス電位ZQVREFとほぼ一致する。この状態は、終端レプリカユニットRU10と抵抗素子r12の合成インピーダンスがプルダウンレプリカユニットRU11と抵抗素子r7の合成インピーダンス、すなわち、リファレンス抵抗RZQのインピーダンスとほぼ一致した場合に得られる。   Here, the potential of the node N6 is compared with the reference potential ZQVREF by the control circuit 113 in a state where the terminal replica unit RU10 and the pull-down replica unit RU11 are activated. When the potential of the node N6 is higher than the reference potential ZQVREF, the control circuit 113 increases the impedance of the termination replica unit RU10 by updating the impedance code OPCODE. Conversely, when the potential of the node N6 is lower than the reference potential ZQVREF, the control circuit 113 reduces the impedance of the terminal replica unit RU10 by updating the impedance code OPCODE. Therefore, if such an operation is repeated, the potential of the node N6 substantially matches the reference potential ZQVREF. This state is obtained when the combined impedance of the termination replica unit RU10 and the resistance element r12 substantially matches the combined impedance of the pull-down replica unit RU11 and the resistance element r7, that is, the impedance of the reference resistance RZQ.

したがって、まず制御回路111を用いてプルアップレプリカユニットRU3のキャリブレーションを行い、これによって得られたインピーダンスコードRPCODEをプルアップレプリカユニットRU7に反映させる。次に、制御回路112を用いてプルダウンレプリカユニットRU6のキャリブレーションを行い、インピーダンスコードRNCODEを得る。さらに、インピーダンスコードRNCODEをプルダウンレプリカユニットRU11に反映させた状態で、制御回路113を用いて終端レプリカユニットRU10のキャリブレーションを行い、インピーダンスコードOPCODEを得る。このようにして得られたインピーダンスコードRPCODE,RNCODE,OPCODEは、データ入出力回路50に含まれる論理回路53〜55に供給される。これにより、各出力ユニットOB1〜OB7のリード動作時及びODT動作時におけるインピーダンスを所望の値、つまり240Ωに調整することができる。   Therefore, first, the pull-up replica unit RU3 is calibrated using the control circuit 111, and the impedance code RPCODE obtained thereby is reflected in the pull-up replica unit RU7. Next, the pull-down replica unit RU6 is calibrated using the control circuit 112 to obtain the impedance code RNCODE. Further, in a state where the impedance code RNCODE is reflected in the pull-down replica unit RU11, the terminal replica unit RU10 is calibrated using the control circuit 113 to obtain the impedance code OPCODE. The impedance codes RPCODE, RNCODE, and OPCODE thus obtained are supplied to the logic circuits 53 to 55 included in the data input / output circuit 50. Thereby, the impedance at the time of read operation and ODT operation of each output unit OB1 to OB7 can be adjusted to a desired value, that is, 240Ω.

このように、第2の実施形態では、各出力ユニットOB1〜OB7が終端ユニットODTPUを備えていることから、第1の実施形態による効果に加え、リード動作時及びODT動作時のいずれにおいても、所望の電流電圧特性を得ることができる。   Thus, in the second embodiment, since each output unit OB1 to OB7 includes the termination unit ODTPU, in addition to the effect of the first embodiment, both in the read operation and the ODT operation, Desired current-voltage characteristics can be obtained.

しかも、出力ユニットOBを再現したレプリカブロック101〜105を用いてインピーダンスコードRPCODE,RNCODE,OPCODEの生成を行っていることから、正確なキャリブレーション動作を行うことが可能となる。   In addition, since the impedance codes RPCODE, RNCODE, and OPCODE are generated using the replica blocks 101 to 105 that reproduce the output unit OB, an accurate calibration operation can be performed.

次に、本発明の第3の実施形態について説明する。   Next, a third embodiment of the present invention will be described.

図9は、第3の実施形態による出力ユニットOBの回路図である。   FIG. 9 is a circuit diagram of an output unit OB according to the third embodiment.

図9に示すように、第3の実施形態による出力ユニットOBは、抵抗素子r5が抵抗素子r1に対して直列に接続されている点において、図7に示した出力ユニットOBと相違している。つまり、本実施形態では、終端ユニットODTPUが抵抗素子r1と抵抗素子r5の接続点に接続されている。その他の回路構成については、図7に示した出力ユニットOBと同じであることから、同一の要素には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。   As shown in FIG. 9, the output unit OB according to the third embodiment is different from the output unit OB shown in FIG. 7 in that the resistance element r5 is connected in series to the resistance element r1. . That is, in the present embodiment, the termination unit ODTPU is connected to the connection point between the resistance element r1 and the resistance element r5. Since the other circuit configuration is the same as that of the output unit OB shown in FIG.

本実施形態においては、抵抗素子r1の抵抗値が40Ω、抵抗素子r5の抵抗値が120Ωである。つまり、より抵抗値の低い抵抗素子r1を使用するため、その分、チップ上における占有面積を削減することができるばかりでなく、データ入出力端子DQに付加される端子容量を低減することが可能となる。   In the present embodiment, the resistance value of the resistance element r1 is 40Ω, and the resistance value of the resistance element r5 is 120Ω. That is, since the resistance element r1 having a lower resistance value is used, not only can the occupied area on the chip be reduced, but also the terminal capacitance added to the data input / output terminal DQ can be reduced. It becomes.

プルアップユニットPU及びプルダウンユニットPDの回路構成は、図7に示した回路構成と同じであり、活性化時におけるインピーダンスが80Ωとなるよう設計されている。これにより、プルアップユニットPU又はプルダウンユニットPDが活性化すると、合成インピーダンスは240Ω(=80Ω+40Ω+120Ω)となる。また、終端ユニットODTPUの回路構成も、図7に示した回路構成と同じであり、活性化時におけるインピーダンスが120Ωとなるよう設計されている。これにより、終端ユニットODTPUが活性化すると、合成インピーダンスは240Ω(=120Ω+120Ω)となる。   The circuit configurations of the pull-up unit PU and the pull-down unit PD are the same as the circuit configuration shown in FIG. Thereby, when the pull-up unit PU or the pull-down unit PD is activated, the combined impedance becomes 240Ω (= 80Ω + 40Ω + 120Ω). The circuit configuration of the termination unit ODTPU is the same as the circuit configuration shown in FIG. 7, and is designed so that the impedance at the time of activation is 120Ω. Thereby, when the termination unit ODTPU is activated, the combined impedance becomes 240Ω (= 120Ω + 120Ω).

図10は、第3の実施形態にて使用するキャリブレーション回路100の回路図である。図10に示すキャリブレーション回路100は、抵抗素子r8〜r12の接続位置が出力ユニットOBに合わせて変更されている他は、図8に示したキャリブレーション回路100と同じである。したがって、重複する説明は省略する。   FIG. 10 is a circuit diagram of the calibration circuit 100 used in the third embodiment. The calibration circuit 100 shown in FIG. 10 is the same as the calibration circuit 100 shown in FIG. 8 except that the connection positions of the resistance elements r8 to r12 are changed according to the output unit OB. Therefore, the overlapping description is omitted.

このように、第3の実施形態においては、抵抗素子r1,r5がプルアップユニットPU及びプルダウンユニットPDからみて直列に接続されていることから、上述した通り、より抵抗値の低い抵抗素子r1を使用することができる。これにより、第1及び第2の実施形態による効果に加え、チップ上における占有面積を削減することができるとともに、データ入出力端子DQの端子容量を低減することが可能となる。   As described above, in the third embodiment, the resistance elements r1 and r5 are connected in series as viewed from the pull-up unit PU and the pull-down unit PD. Can be used. Thereby, in addition to the effects of the first and second embodiments, the occupied area on the chip can be reduced, and the terminal capacitance of the data input / output terminal DQ can be reduced.

次に、本発明の第4の実施形態について説明する。   Next, a fourth embodiment of the present invention will be described.

図11は、第4の実施形態によるキャリブレーション回路100の回路図である。   FIG. 11 is a circuit diagram of the calibration circuit 100 according to the fourth embodiment.

本実施形態によるキャリブレーション回路100は、リードデータの中心レベルが4/5×VDDQである場合に用いられ、図11に示すレプリカブロック101,102,105がそれぞれ4台並列に接続されている点、並びに、リファレンス電位ZQVREFが4/5×VDDQレベルである点において、第2及び第3の実施形態と相違する。このようなキャリブレーション回路100を用いたキャリブレーション動作は、次のように行う。   The calibration circuit 100 according to the present embodiment is used when the center level of read data is 4/5 × VDDQ, and four replica blocks 101, 102, and 105 shown in FIG. 11 are connected in parallel. In addition, the second embodiment is different from the second and third embodiments in that the reference potential ZQVREF is at 4/5 × VDDQ level. A calibration operation using such a calibration circuit 100 is performed as follows.

まず、制御回路111を用いて4台のレプリカブロック101にそれぞれ含まれるプルアップレプリカユニットRU3のキャリブレーションを行う。この場合、4台のプルアップレプリカユニットRU3が並列に接続されていることから、キャリブレーション端子ZQの電位がリファレンス電位ZQVREF(4/5×VDDQ)とほぼ一致するよう、インピーダンスコードRPCODEが生成される。   First, the control circuit 111 is used to calibrate the pull-up replica unit RU3 included in each of the four replica blocks 101. In this case, since the four pull-up replica units RU3 are connected in parallel, the impedance code RPCODE is generated so that the potential of the calibration terminal ZQ substantially matches the reference potential ZQVREF (4/5 × VDDQ). The

次に、インピーダンスコードRPCODEを4台のレプリカブロック102にそれぞれ含まれるプルアップレプリカユニットRU7に反映させた状態で、制御回路112を用いて、レプリカブロック103に含まれるプルダウンレプリカユニットRU6のキャリブレーションを行う。ここでも、4台のプルアップレプリカユニットRU7が並列に接続されていることから、ノードN4の電位がリファレンス電位ZQVREF(=4/5×VDDQ)とほぼ一致するよう、インピーダンスコードRNCODEが生成される。   Next, with the impedance code RPCODE reflected in the pull-up replica unit RU7 included in each of the four replica blocks 102, calibration of the pull-down replica unit RU6 included in the replica block 103 is performed using the control circuit 112. Do. Again, since the four pull-up replica units RU7 are connected in parallel, the impedance code RNCODE is generated so that the potential of the node N4 substantially matches the reference potential ZQVREF (= 4/5 × VDDQ). .

次に、インピーダンスコードRNCODEをレプリカブロック104に含まれるプルダウンレプリカユニットRU11に反映させた状態で、制御回路113を用いて、4台のレプリカブロック105にそれぞれ含まれる終端レプリカユニットRU10のキャリブレーションを行う。ここでも、4台の終端レプリカユニットRU10が並列に接続されていることから、ノードN6の電位がリファレンス電位ZQVREF(=4/5×VDDQ)とほぼ一致するよう、インピーダンスコードOPCODEが生成される。   Next, in a state where the impedance code RNCODE is reflected in the pull-down replica unit RU11 included in the replica block 104, the termination replica unit RU10 included in each of the four replica blocks 105 is calibrated using the control circuit 113. . Again, since the four terminal replica units RU10 are connected in parallel, the impedance code OPCODE is generated so that the potential of the node N6 substantially matches the reference potential ZQVREF (= 4/5 × VDDQ).

そして、得られたインピーダンスコードRPCODE,RNCODE,OPCODEを出力ユニットOB内に供給すれば、4/5×VDDQレベルを中心としたリード動作を行うことが可能となる。   Then, when the obtained impedance codes RPCODE, RNCODE, and OPCODE are supplied into the output unit OB, a read operation centered on the 4/5 × VDDQ level can be performed.

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.

2 外部基板
10 半導体装置
11 メモリセルアレイ
12 ロウデコーダ
13 カラムデコーダ
14 モードレジスタ
21 アドレス端子
22 コマンド端子
23 クロック端子
24,25 電源端子
31 アドレス入力回路
32 アドレス制御回路
33 コマンド入力回路
34 コマンドデコード回路
35 クロック入力回路
36 内部クロック発生回路
37 タイミングジェネレータ
38 内部電源発生回路
50 データ入出力回路
51 FIFO回路
52 データ出力回路
53〜55 論理回路
56〜58 選択回路
100 キャリブレーション回路
101〜105 レプリカブロック
111〜113 制御回路
BL,/BL ビット線
CNT1,CNT2 制御回路
DQ データ入出力端子
LIOT/LIOB ローカルIO線
LT1〜LT3 ラッチ回路
MAMP メインアンプ
MC メモリセル
MIOT/MIOB メインIO線
N01,N02,N1〜N9 ノード
OB1〜OB7 出力ユニット
ODTPU 終端ユニット
OPT0〜OPTn トランジスタ
PD プルダウンユニット
PU プルアップユニット
RNT0〜RNTn トランジスタ
RPT0〜RPTn トランジスタ
RU01,RU02,RU3,RU5,RU7,RU15,RU17 プルアップレプリカユニット
RU03,RU4,RU6,RU8,R11,RU18 プルダウンレプリカユニット
RU10,RU12〜RU14,RU16 終端レプリカユニット
RWBS リードライトバス
RZQ リファレンス抵抗
SAMP センスアンプ
TG スイッチ回路
WL ワード線
ZQ キャリブレーション端子
r01〜r06,r1〜r12 抵抗素子
2 External substrate 10 Semiconductor device 11 Memory cell array 12 Row decoder 13 Column decoder 14 Mode register 21 Address terminal 22 Command terminal 23 Clock terminal 24, 25 Power supply terminal 31 Address input circuit 32 Address control circuit 33 Command input circuit 34 Command decode circuit 35 Clock Input circuit 36 Internal clock generation circuit 37 Timing generator 38 Internal power generation circuit 50 Data input / output circuit 51 FIFO circuit 52 Data output circuits 53 to 55 Logic circuits 56 to 58 Selection circuit 100 Calibration circuits 101 to 105 Replica blocks 111 to 113 Control Circuit BL, / BL Bit line CNT1, CNT2 Control circuit DQ Data input / output terminal LIOT / LIOB Local IO lines LT1-LT3 Latch circuit MAMP Main MC memory cell MIOT / MIOB main IO lines N01, N02, N1-N9 nodes OB1-OB7 output unit ODTPU termination unit OPT0-OPTn transistor PD pull-down unit PU pull-up unit RNT0-RNTn transistor RPT0-RPTn transistors RU01, RU02, RU3 , RU5, RU7, RU15, RU17 Pull-up replica unit RU03, RU4, RU6, RU8, R11, RU18 Pull-down replica unit RU10, RU12 to RU14, RU16 Termination replica unit RWBS Read / write bus RZQ Reference resistor SAMP Sense amplifier TG Switch circuit WL Word line ZQ calibration terminals r01-r06, r1-r12 resistance elements

Claims (16)

第1及び第2の外部端子と、
第1ノードと、前記第1ノード及び前記第1の外部端子間に接続される第1の抵抗素子と、前記第1ノードに接続された第1導電型のトランジスタを含み、第1コードに応じてインピーダンスが制御される第1ユニットと、前記第1ノードに接続された第2導電型のトランジスタを含む第2ユニットとを有する出力ユニットと、
第2ノードと、前記第2ノード及び前記第2の外部端子間に接続される第2の抵抗素子と、前記第2ノードに接続された前記第1導電型のトランジスタを含み、前記第1コードに応じてインピーダンスが制御される第3ユニットと、前記第2ノードに接続され非導通状態とされた前記第2導電型のトランジスタを含む第4ユニットと、前記第2の外部端子の電位に応じて前記第1コードを生成する第1制御回路とを有するキャリブレーション回路と、を備えることを特徴とする半導体装置。
First and second external terminals;
A first node, a first resistance element connected between the first node and the first external terminal, and a first conductivity type transistor connected to the first node, according to a first code An output unit comprising: a first unit whose impedance is controlled; and a second unit including a second conductivity type transistor connected to the first node;
A first resistance type transistor connected to the second node; a second resistance element connected between the second node and the second external terminal; and the first conductivity type transistor connected to the second node; A third unit whose impedance is controlled in accordance with the second unit, a fourth unit including the second conductivity type transistor connected to the second node and made non-conductive, and a potential of the second external terminal And a calibration circuit having a first control circuit for generating the first code.
前記第2ユニットは、第2コードに応じてインピーダンスが制御され、
前記キャリブレーション回路は、第3及び第4ノードと、前記第3ノード及び前記第4ノード間に接続される第3の抵抗素子と、前記第3ノードに接続され非導通状態とされた前記第1導電型のトランジスタを含む第5ユニットと、前記第3ノードに接続された前記第2導電型のトランジスタを含み、前記第2コードに応じてインピーダンスが制御される第6ユニットと、前記第4ノードの電位に応じて前記第2コードを生成する第2制御回路とをさらに有することを特徴とする請求項1に記載の半導体装置。
The impedance of the second unit is controlled according to the second cord,
The calibration circuit includes third and fourth nodes, a third resistance element connected between the third node and the fourth node, and the non-conductive state connected to the third node. A fifth unit including a transistor of one conductivity type, a sixth unit including a transistor of the second conductivity type connected to the third node, the impedance of which is controlled according to the second code, and the fourth unit The semiconductor device according to claim 1, further comprising a second control circuit that generates the second code in accordance with a potential of a node.
前記キャリブレーション回路は、第5ノードと、前記第4ノード及び前記第5ノード間に接続される第4の抵抗素子と、前記第5ノードに接続された前記第1導電型のトランジスタを含み、前記第1コードに応じてインピーダンスが制御される第7ユニットと、前記第5ノードに接続され非導通状態とされた前記第2導電型のトランジスタを含む第8ユニットとをさらに有することを特徴とする請求項2に記載の半導体装置。   The calibration circuit includes a fifth node, a fourth resistance element connected between the fourth node and the fifth node, and a transistor of the first conductivity type connected to the fifth node, And a seventh unit whose impedance is controlled according to the first code, and an eighth unit including the second conductivity type transistor connected to the fifth node and made non-conductive. The semiconductor device according to claim 2. 前記第2制御回路は、前記第1コードを固定した状態で前記第4ノードの電位を参照することにより、前記第2コードを生成することを特徴とする請求項3に記載の半導体装置。   4. The semiconductor device according to claim 3, wherein the second control circuit generates the second code by referring to a potential of the fourth node in a state where the first code is fixed. 5. 前記出力ユニットは、前記第1の外部端子に接続された前記第1導電型のトランジスタを含み、第3コードに応じてインピーダンスが制御される第9ユニットをさらに有することを特徴とする請求項2乃至4のいずれか一項に記載の半導体装置。   The output unit further includes a ninth unit including the first conductivity type transistor connected to the first external terminal, the impedance of which is controlled according to a third code. The semiconductor device as described in any one of thru | or 4. 前記第1、第2及び第9ユニットは、互いに排他的に活性化されることを特徴とする請求項5に記載の半導体装置。   6. The semiconductor device according to claim 5, wherein the first, second and ninth units are activated exclusively. リード動作時においては前記第1又は第2ユニットが活性化し、ODT動作時においては前記第9ユニットが活性化することを特徴とする請求項6に記載の半導体装置。   7. The semiconductor device according to claim 6, wherein the first or second unit is activated during a read operation, and the ninth unit is activated during an ODT operation. 前記第9ユニットのインピーダンスは、前記第1及び第2ユニットのインピーダンスと異なることを特徴とする請求項5乃至7のいずれか一項に記載の半導体装置。   8. The semiconductor device according to claim 5, wherein an impedance of the ninth unit is different from impedances of the first and second units. 9. 前記第9ユニットのインピーダンスは、前記第1及び第2ユニットのインピーダンスよりも高いことを特徴とする請求項8に記載の半導体装置。   9. The semiconductor device according to claim 8, wherein the impedance of the ninth unit is higher than the impedance of the first and second units. 前記出力ユニットは、前記第9ユニット及び前記第1の外部端子間に接続される第5の抵抗素子をさらに有することを特徴とする請求項5乃至9のいずれか一項に記載の半導体装置。   The semiconductor device according to claim 5, wherein the output unit further includes a fifth resistance element connected between the ninth unit and the first external terminal. 前記第9ユニットは、前記第1の抵抗素子と前記第5の抵抗素子の接続点に接続されることを特徴とする請求項10に記載の半導体装置。   The semiconductor device according to claim 10, wherein the ninth unit is connected to a connection point between the first resistance element and the fifth resistance element. 前記第9ユニットと前記第5の抵抗素子の合成インピーダンスは、前記第1又は第2ユニットと前記第1及び第5の抵抗素子の合成インピーダンスと等しいことを特徴とする請求項11に記載の半導体装置。   12. The semiconductor according to claim 11, wherein a combined impedance of the ninth unit and the fifth resistor element is equal to a combined impedance of the first or second unit and the first and fifth resistor elements. apparatus. 前記第2の外部端子には、前記合成インピーダンスと等しいリファレンス抵抗が接続されることを特徴とする請求項11に記載の半導体装置。   The semiconductor device according to claim 11, wherein a reference resistor equal to the combined impedance is connected to the second external terminal. 前記キャリブレーション回路は、第6乃至第8ノードと、前記第6ノード及び前記第7ノード間に接続される第6の抵抗素子と、前記第6ノード及び前記第8ノード間に接続される第7の抵抗素子と、前記第6ノードに接続された前記第1導電型のトランジスタを含み、前記第3コードに応じてインピーダンスが制御される第10ユニットと、前記第8ノードに接続された前記第2導電型のトランジスタを含み、前記第2コードに応じてインピーダンスが制御される第11ユニットと、前記第6ノードの電位に応じて前記第3コードを生成する第3制御回路とをさらに有することを特徴とする請求項5乃至13のいずれか一項に記載の半導体装置。   The calibration circuit includes sixth to eighth nodes, a sixth resistance element connected between the sixth node and the seventh node, and a sixth resistor connected between the sixth node and the eighth node. A tenth unit including a first resistance type transistor connected to the sixth node, the impedance of which is controlled according to the third code, and the eighth node connected to the eighth node. An eleventh unit including a transistor of a second conductivity type, the impedance of which is controlled according to the second code; and a third control circuit that generates the third code according to the potential of the sixth node. The semiconductor device according to claim 5, wherein the semiconductor device is a semiconductor device. 前記キャリブレーション回路は、前記第2の外部端子に接続され非導通状態とされた前記第1導電型のトランジスタを含む第12ユニットをさらに有することを特徴とする請求項5乃至14のいずれか一項に記載の半導体装置。   15. The calibration circuit according to claim 5, further comprising a twelfth unit including the first conductivity type transistor connected to the second external terminal and made non-conductive. The semiconductor device according to item. 複数の前記第3ユニットが並列に接続されていることを特徴とする請求項1乃至15のいずれか一項に記載の半導体装置。   The semiconductor device according to claim 1, wherein a plurality of the third units are connected in parallel.
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