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JP3349994B2 - 半導体記憶装置 - Google Patents

半導体記憶装置

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JP3349994B2
JP3349994B2 JP22698399A JP22698399A JP3349994B2 JP 3349994 B2 JP3349994 B2 JP 3349994B2 JP 22698399 A JP22698399 A JP 22698399A JP 22698399 A JP22698399 A JP 22698399A JP 3349994 B2 JP3349994 B2 JP 3349994B2
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康成 川口
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、メモリセルからデ
ータを読み出し出力するデータ出力回路と、そのデータ
出力動作のリファレンスとなるエコークロック信号を発
生する発生回路とを備える半導体記憶装置に関し、特
に、両者間の出力のタイミングのバラツキを抑えること
を考慮した半導体記憶装置に関する。
【0002】
【従来の技術】近年の急速なパーソナルコンピュータの
性能向上に大きな役割を演じているのが、2次キャッシ
ュメモリとして搭載されているパイプラインバーストS
RAM(以下、PBSRAMという)である。当然、パ
ーソナルコンピュータの高速化に伴いPBSRAMの高
速化が要求される。
【0003】特に、1サイクル内に2つのデータを出力
するDDR(Double Data Rate)仕様
のPBSRAMにおいては、動作周波数の2倍の周波数
でデータを出力する必要がある。例えば、動作周波数が
250Mhz(4nSサイクル)であればクロックアク
セスは2nSすなわち500Mhzとなる。
【0004】また、最近のPBSRAMは、データが出
力されたことをCPUに伝えると同時に、データ信号の
出力のバラツキを規定しているリファレンス信号(以
下、エコークロック信号という)を有する。
【0005】ここで、上記のエコークロック信号につい
て簡単に説明する。図9aは、SDR(Single
Data Rate)仕様の出力データ信号とエコーク
ロック信号の関係を示したタイミングチャートである。
【0006】図中のCLK、ADD、AC、GWは、外
部から入力される信号で、CLKはクロック信号、AD
Dはアドレス信号、ACはアドレスコントロール信号、
GWはライトイネーブル信号であり、従来のSDR仕様
のPBSRAMは、LowレベルのACが入力されたと
きにHighレベルのGWが入力されればリード動作を
行い、また、LowレベルのACが入力されたときにL
owレベルのGWが入力されればライト動作を行う。
【0007】図中のDQ、KQは、PBSRAMから出
力される信号で、DQはI/Oの出力データ信号、KQ
はエコークロック信号である。DQの出力動作について
は次に記すように、PBSRAMは、CLKのRIS
Eエッジが外部から入力されると、アドレスA1を取り
込み、後続するCLKの入力により、当該アドレスA
1のデータDQ11を出力し、また、さらに後続するC
LK〜の入力により、A1のバーストアドレスのデ
ータDQ12〜DQ14を出力する。同様に、CLK
のRISEエッジが外部から入力されると、PBSRA
Mは、アドレスA2を取り込み、後続するCLKの入
力により、当該アドレスA2のデータDQ21を出力す
る。
【0008】また、KQにおいては、PBSRAMがS
DR仕様である場合には、KQのRISEエッジがDQ
の出力のバラツキを規定するためのリファレンスとな
る。従って、KQのRISEエッジと該当するDQの振
動開始点との位相差、即ち図中のTCHQV、TCHQ
Xとしては、KQとDQ間の出力タイミングのバラツキ
を抑える理由から、それぞれの幅が小さければ小さいほ
ど良いことになる。
【0009】次に、図9bは、DDR(Double
Data Rate)仕様のPBSRAMから出力され
るデータ信号DQとエコークロック信号KQの関係を示
したタイミングチャートである。
【0010】SDR仕様のPBSRAMとの違いとして
は、SDR仕様のPBARAMは、CLKのRISEエ
ッジが外部から入力されることで、出力データ信号DQ
を出力し、一方、DDR仕様のPBSRAMについて
は、PBSRAMが出力データ信号DQを出力するタイ
ミングとして、CLKのRISEエッジの入力時以外
に、FALLエッジの入力時を契機としてDQを出力し
ているが、ここで、CLKのRISEエッジの入力によ
って出力されたデータ信号DQに対しては、KQのRI
SEエッジがリファレンスとなり、また、CLKのFA
LLエッジの入力によって出力された出力データ信号D
Qに対しては、KQのFALLエッジがリファレンスと
なる点である。
【0011】従って、SDR仕様と同様に、DDR仕様
のPBSRAMにおいても、DQとKQ間の出力タイミ
ングのバラツキを無くす理由から、KQのRISEエッ
ジと該当するDQの振動開始点との位相差、及び、KQ
のFALLエッジと該当するDQの振動開始点との位相
差、即ち図中のTCHQV、TCHQX、TCLQV、
TCLQXとしては、それぞれの幅が小さければ小さい
ほど良いことになる。
【0012】また、先述したように、パーソナルコンピ
ュータの処理の高速化及び多ビット化は進み、その進化
に伴いPBARAMの高速化が要求されているが、特
に、DDR仕様のPBSRAMの出力データ信号DQに
関しては、外部クロックの動作周波数の2倍で出力動作
が行われるため、エコークロック信号KQとデータ信号
DQ間の出力タイミングのバラツキを抑え、理想のタイ
ミングでデータ信号DQを出力することが大きな課題と
なっている。
【0013】図10には、従来技術によるDDR仕様の
PBSRAMのレイアウトの一例を示している。パッド
1に入力される外部クロック信号CLKは、データ出力
回路(DOUTブロック)群2a〜2h及びエコークロ
ック発生回路3a〜3dのそれぞれの制御に関する信号
である。実際には、入力された外部クロック信号CLK
に基づいて内部で発生させたCLKと同相の内部クロッ
ク信号CLKTにより、データ出力回路群2a〜2h及
びエコークロック発生回路3a〜3dを制御する。
【0014】また、同図を参照することから明らかなよ
うに、ここに示されている従来技術の例の場合、1つの
データ出力回路(DOUTブロック)群(2a,2b,
・・・,2h)の中に、4つのデータ出力回路が備えら
れている。通常、このように、一つのチップ内には、デ
ータ出力回路及びエコークロック発生回路は複数存在す
るため、それらを駆動させるための内部クロック信号C
LKTの負荷は大きくなり、例えば、同じ内部クロック
信号CLKTで複数存在するデータ出力回路及びエコー
クロック発生回路を制御した場合は、その内部クロック
信号CLKTの波形は鈍り、同図に示した従来技術に基
づくと、パッド1から近い出力データDQ13〜16お
よびDQ17〜20と、遠い出力データDQ1〜4およ
びDQ29〜32間における出力タイミングにバラツキ
が生じる。
【0015】従って、このようなデータ信号DQの出力
において生じる、DQとKQ間の出力タイミングのバラ
ツキを少なくするために、インバータ4aから4eを用
いて、クロック信号のバッファリングを行っている。図
中に示されるCLKT1からCLKT4は、データ出力
回路群2a〜2h及びエコークロック発生回路3a〜3
dを制御する外部クロック信号CLKと同相の波形を持
った内部クロック信号である。
【0016】ここで、エコークロック発生回路3a〜3
dから出力されるエコークロック信号KQ1〜4と、該
当するデータ出力回路群2a〜2hを構成するそれぞれ
の回路(以下、単にデータ出力回路という)から出力さ
れるデータ信号DQ1〜32との間における出力スピー
ド(タイミング)のバラツキを無くすという意味では、
CLKT1からCLKT4の内部クロック信号の伝送先
であるデータ出力回路群2a〜2hおよびエコークロッ
ク発生回路3a〜3dが備えられた位置、つまり、遠近
端差が重要なものとなる。
【0017】そこで、図10に示されるようなチップ構
成において生じる問題点、すなわち、出力データ信号D
Qとエコークロック信号KQ間において生じる出力タイ
ミングのバラツキについて鑑みた従来技術の第1例を、
図11に基づいて具体的に説明する。
【0018】図10に示されるエコークロック発生回路
3a〜3dは、図11に示される出力バッファ回路a
と、内部クロック信号CLKTが入力される遅延回路b
とで構成される。また、図10に示されるデータ出力回
路(DOUT)群2a〜2hは、図11に示される出力
バッファ回路cと、センスアンプ(SA)がメモリセル
から読み出し出力したデータ(WRB)を、入力される
CLKTに基づいて取り込み記憶する出力レジスタ回路
dとで構成されている。
【0019】出力バッファ回路cに入力されるOE信号
は、出力バッファ回路cにてデータ信号DQの出力を制
御するための信号であり、出力バッファ回路cは、OE
信号がHighレベルで入力されるとデータ信号DQを
出力し、また、OE信号がLowレベルで入力されると
データ信号DQの出力を停止する。また、出力バッファ
回路cには、出力されるデータ信号DQとして、出力レ
ジスタ回路dに記憶されたセンスアンプ(SA)からの
出力データ(WRB)が入力されている。
【0020】また、エコークロック発生回路3a〜3d
の出力バッファ回路aは、連続的にエコークロック信号
KQを発生させるため常に動作させる必要があり、その
ために、データ出力回路には、データ信号DQの出力を
制御させるために出力バッファaにOE信号が入力され
るように、エコークロック発生回路3a〜3dにおいて
は、そのOE信号に相当する入力信号が常にイネーブル
状態に固定されている。
【0021】図11に示されるエコークロック信号KQ
は、図9a、bに示したように、データ出力回路からデ
ータ信号DQが出力されたことをCPUに伝えるリファ
レンス信号であり、このリファレンス信号は外部クロッ
ク信号と同相の波形をもつ。CLKTは、同じく外部ク
ロック信号と同相の波形をもった内部クロック信号、W
RBは、メモリセルから読み出したセンスアンプ(S
A)の出力信号である。
【0022】遅延回路bは、エコークロック信号KQと
データ信号DQの出力スピードが同じになるように調整
を行うための回路、出力レジスタ回路dは、WRBの情
報を記憶する回路で、通常、出力レジスタ回路dは、図
2aに示されるように、マスターラッチ回路xとスレー
ブラッチ回路yを直列に接続した回路で構成され、クロ
ック信号CLKTのRISEエッジの入力時に取り込ん
だデータ(WRB)を、次のCLKTのRISEエッジ
が入力されるまでのCLKTの1サイクル期間保持す
る。
【0023】次に、上記従来技術の第1例の動作につい
て詳細に説明する。CLKTのRISEエッジの入力に
よりWRBが出力レジスタ回路dのスレーブラッチ回路
xに取り込まれると、それと同時に取り込まれたWRB
は出力バッファ回路cに伝達され出力データ信号DQと
して出力される。データ出力回路内におけるこのような
動作は、CLKTのRISEエッジの入力を契機にして
行われるWRBから出力データ信号DQへのデータチェ
ンジという。
【0024】ここで上記従来技術の第1例の特徴とし
て、遅延回路bにより内部クロック信号CLKTの遅延
を制御し、制御後の信号を出力バッファ回路aに伝達す
ることによって、エコークロック発生回路からエコーク
ロック信号KQのRISEエッジが出力されるタイミン
グと、データ出力回路内におけるデータチェンジが完了
するタイミングとが同じになるように調整している。
【0025】しかしながら、上記従来技術の第1例の場
合、図11に示されるように、出力レジスタ回路dと遅
延回路bとの内部構成が異なっている。そのため、電圧
・温度条件等の変化により、出力バッファ回路aからエ
コークロック信号KQのRISEエッジが出力されるタ
イミングと、出力データ発生回路d内におけるWRBに
対するデータチェンジが完了するタイミングとの間にバ
ラツキが生じてしまうといった問題点があった。
【0026】そこで、従来技術の第1例における上記の
問題点に鑑みてなされた従来技術の第2例を図12を参
照しながら説明する。この従来技術の第2例において
は、図12に示されるように、出力データDQと同じ出
力形式(ラッチ回路)を使ってエコークロックKQを出
力する方式を採用している。
【0027】従来技術の第2例と第1例との違いとして
は、その従来技術が有する問題点として挙げた、電圧・
温度条件等の変化によって生じるエコークロック信号K
Qの出力タイミングとWRBに対するデータチェンジが
完了しデータ信号DQを出力するタイミングとの間に生
じるバラツキを無くすために、従来技術の第2例では、
データ出力回路に備えられてるものと同じラッチ回路を
エコークロック発生回路で利用した構成とした点にあ
り、その構成を有するエコークロック発生回路によって
データ信号KQを出力している。
【0028】詳細に説明すると、従来技術の第2例にお
いて使用されるエコークロック発生回路は、出力バッフ
ァ回路aと出力ラッチ回路b1と出力ラッチ回路b2で
構成される。出力ラッチ回路b1は、外部クロック信号
CLKと同相の波形をもった内部クロック信号CLKT
の一つの端子からの入力によって制御され、他方の端子
には電源電圧(Highレベル)が入力される。出力ラ
ッチ回路b2は、外部クロック信号CLKと逆相の波形
をもった内部クロック信号CLKBの一つの端子からの
入力によって制御され、他方の端子にはGND(Low
レベル)が入力される。データ出力回路は、上記の従来
技術の第1例と同じく、出力バッファ回路cと出力レジ
スタ回路dで構成される。
【0029】上記従来技術の第2例の動作について詳細
に説明する。エコークロック発生回路においては、CL
KTのRISEエッジの入力によって出力ラッチ回路b
1にHighレベルの信号が取り込まれると同時に、出
力バッファ回路aにはHighレベルのデータが伝達さ
れ、出力バッファ回路aから出力されるデータ信号KQ
はHighレベルの状態で出力される。
【0030】ここで、出力データ信号KQは、出力ラッ
チ回路b1に入力されるCLKTがHighレベルの状
態にある間はHighレベルの状態で保たれ、一方で、
CLKTがHighレベルの状態で出力ラッチ回路b1
に入力されている間は、CLKTの反転信号であるCL
KBはLowレベルの状態となっているため、その期間
中は、LowレベルのCLKBが出力ラッチ回路b2に
入力され、出力ラッチ回路b2からは出力バッファ回路
aには信号は伝達されない。
【0031】従って、出力ラッチ回路b1とb2を2つ
並列に接続することにより、従来技術の第2例のエコー
クロック発生回路は、外部クロックと同相のエコークロ
ックKQを発生することができる。
【0032】但し、図12に示される従来技術の第2例
のエコークロック発生回路の場合、出力ラッチ回路b1
およびb2への一方の入力信号は、それぞれ常にHig
hレベル(電源電圧)とLowレベル(GND)に固定
されており、CLKTのRISEエッジの入力に応じ
て、出力ラッチ回路b1からKQのRISEエッジが出
力され、また、CLKBのRISEエッジの出力ラッチ
回路b2への入力に応じて、出力ラッチ回路b2からK
QのFALLエッジが出力される。
【0033】そのため、CLKTのRISEエッジの入
力に基づく出力バッファ回路aからのエコークロック信
号KQの出力スピード、すなわち、CLKTのRISE
エッジの入力から、そのRISEエッジの入力に基づく
出力バッファ回路aにおける出力エコークロック信号K
Qのデータチェンジのスピードは、CLKBのRISE
エッジの入力に応じた出力バッファ回路aにおけるエコ
ークロック信号KQの出力についても同様に、エコーク
ロック発生回路におけるエコークロック信号KQの出力
の制御に関する外部クロック信号CLKの周波数には依
存しない。
【0034】よって、CLKT、或いはCLKBのRI
SEエッジの入力から、その入力に応じてエコークロッ
クKQが出力されるまでの時間、即ち、アクセス時間
は、外部クロック信号の周波数に依存することなく、一
定となる。
【0035】一方、出力データ発生回路においては、出
力レジスタ回路dの入力信号WRBはメモリセルから読
み出した情報であるためデータがランダムなものである
と共に、センスアンプ(SA)から出力レジスタ回路ま
での経路の諸条件により、その経路を介して伝送される
入力信号WRBに遅延が生じてしまう。
【0036】そのため、外部クロックCLKの動作周波
数を高くしていくと出力レジスタ回路dへのWRBの取
り込みマージンがなくなることがあり、WRBが出力レ
ジスタ回路dのスレーブラッチ回路に到達する前に、出
力バッファ回路cには前回分のデータが伝達されてしま
っているといった状態が生じてしまう。
【0037】また、図2aに示すような出力レジスタ回
路では、CLKのRISEエッジの入力と同時に入力信
号INが出力レジスタ回路内に取り込まれた場合、CL
KのRISEエッジの入力から、このRISEエッジの
入力に応じて入力信号INに対するデータチェンジが行
われ出力信号OUTとするまでに要する時間、即ち、ア
クセス時間はマージンをもって入力信号INが出力レジ
スタ回路に取り込まれる通常の動作と比較して、0.1
nS程度の遅れが生じる。
【0038】図2bは、図2aに示すような回路を出力
レジスタ回路として使用した場合において、外部クロッ
クCLKのサイクル時間と、出力レジスタ回路における
外部クロックCLKのRISEエッジの入力から、当該
RISEエッジの入力に応じて入力信号INに対するデ
ータチェンジが行われ出力信号OUTとするまでに要す
る時間(アクセス時間)の関係を示したものである。
【0039】ここで図示した出力レジスタ回路において
は、外部クロックCLKのサイクル時間が3.0nSま
ではWRBのデータが出力レジスタ回路にマージンをも
って取り込まれるため、アクセス時間は、2.0nSと
一定であるのに対し、外部クロックCLKをその動作限
界となる2.9nSのサイクルとすると、0.1nSの
遅れが生じアクセス時間が2.1nSになったことを示
している。
【0040】また、外部クロックCLKの動作周波数を
上げるために、図3aに示すように、データ出力回路に
おいて遅延回路を追加した出力レジスタ回路を使用した
場合は、CLKのRISEエッジのマスターラッチ回路
への入力と同時に入力信号INが出力レジスタ回路内に
取り込まれたとき、上記の0.1nSに加えて、遅延回
路の遅延時間分だけ入力信号INを出力データ信号DQ
とするまでのアクセス時間に遅れが生じる。
【0041】その一例を図3aを用いて具体的に説明す
る。図3bは、図3aに示すような回路をデータ出力回
路の出力レジスタ回路として使用した場合における外部
クロックの動作サイクル時間とアクセス時間の関係を示
したものであり、この例では、サイクル時間が3.0n
Sまではアクセス時間が2.0nSと一定であるのに対
し、外部クロックの動作限界である2.6nSのサイク
ルにするとアクセス時間が2.4nSになったこと示し
ている。
【0042】つまり、外部クロックCLKの動作限界と
なるサイクルでデータ出力回路を制御した場合、そのと
きのアクセス時間は、通常のアクセス時間2.0nSと
比較して0.4nSの遅延が生じており、上記の0.1
nSを加味すると、0.3nSの遅れが入力された外部
クロックCLKに対する遅延のため生じていることがい
える。すなわち、遅延回路は、この回路の遅延時間分だ
け外部クロックCLKの動作サイクルを改善することが
できるため、この場合における遅延回路の遅延時間は
0.3nSということになる。
【0043】従って、従来技術の第2例においては、エ
コークロック信号KQについてのアクセス時間は外部ク
ロック信号CLKの周波数には依存しない一方で、出力
データ信号KQについては、外部クロック信号CLKの
動作周波数を上げた場合、そのアクセス時間はこのとき
の動作周波数に依存してしまうこととなり、出力データ
信号KQとエコークロック信号DQとのそれぞれの出力
タイミング間にバラツキが発生してしまう。
【0044】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記の問題
点に鑑みてものであり、エコークロック発生回路とデー
タ出力回路との回路形式の違いによる電圧、温度の変化
に依存するエコークロック信号とデータ信号との出力間
にバラツキを無くし、且つ、エコークロック発生回路お
よびデータ出力回路の動作周波数を動作限界に近づけて
いったときに、エコークロック信号とデータ信号とに関
するデータチェンジにおける周波数依存性の違いから動
作周波数の変動によって生じる両者の出力間のバラツキ
を無くす半導体記憶装置を提供することを目的とする。
【0045】
【課題を解決するための手段】かかる目的を達成するた
めに、請求項1記載の発明は、メモリセルから読み出さ
れたデータ信号を出力するデータ出力回路と、該データ
信号の出力のバラツキを規定するためのエコークロック
信号を発生するエコークロック発生回路とを有する半導
体記憶装置において、エコークロック発生回路は、エコ
ークロック信号を出力するための回路構成をデータ出力
回路と同じ出力形式となるように構成され、且つ、デー
タ出力回路と同じようにメモリセルから読み出されたデ
ータ信号を入力とし、入力信号をエコークロック信号に
変換して出力することを特徴とする。
【0046】請求項2記載の発明は、請求項1記載の発
明において、Highレベルのデータを記憶しているメ
モリセルからHighデータを読み出しエコークロック
発生回路へ出力する第1のセンスアンプと、Lowレベ
ルのデータを記憶しているメモリセルからLowデータ
を読み出しエコークロック発生回路へ出力する第2のセ
ンスアンプと、メモリセルからデータを読み出しデータ
出力回路へ出力する第3のセンスアンプとを有し、第1
のセンスアンプ、第2のセンスアンプ、及び、第3のセ
ンスアンプにて読み出したデータをそれぞれ同じタイミ
ングでエコークロック発生回路およびデータ出力回路へ
出力することを特徴とする。
【0047】請求項3記載の発明は、請求項2記載の発
明において、エコークロック発生回路は、第1のセンス
アンプからの出力信号を入力とし、該入力信号を外部ク
ロック信号と同相の内部クロック信号CLKTの立ち上
がりで出力する第1の出力レジスタ回路と、第2のセン
スアンプからの出力信号を入力とし、該入力信号を外部
クロック信号と逆相の内部クロック信号CLKBの立ち
上がりで出力する第2の出力レジスタ回路と、第1出力
レジスタ回路および第2の出力レジスタ回路から入力さ
れた信号をエコークロック信号として出力する第1の出
力バッファ回路とを有し、データ出力回路は、第3のセ
ンスアンプからの出力信号を入力とし、該入力信号を外
部クロック信号と同相の内部クロック信号CLKTの
ち上がりで出力する第3のレジスタ回路と、第3の出力
レジスタ回路から入力された信号をデータ信号として出
力する第2の出力バッファ回路とを有することを特徴と
する。
【0048】請求項4記載の発明は、請求項3記載の発
明において、エコークロック発生回路は、第1のセンス
アンプと第1の出力レジスタ回路間におけるHighデ
ータの伝送経路に接続された、該伝送経路を中間電位化
する第1の中間電位回路と、第2のセンスアンプと第2
の出力レジスタ回路間におけるLowデータの伝送経路
に接続された、該伝送経路を中間電位化する第2の中間
電位回路とを有し、第1の中間電位回路は、第1のセン
スアンプからHighデータが出力される前までイネー
ブル状態として、第1のセンスアンプと第1の出力レジ
スタ回路間の伝送経路を中間電位化し、第2の中間電位
回路は、第2のセンスアンプからLowデータが出力さ
れる前までイネーブル状態として、第2のセンスアンプ
と第2の出力レジスタ回路間の伝送経路を中間電位化す
ることを特徴とする。
【0049】請求項5記載の発明は、請求項3又は4記
載の発明において、データ出力回路は、第3のセンスア
ンプと第3の出力レジスタ回路間におけるデータの伝送
経路に接続された、該伝送経路を中間電位化する第3の
中間電位回路を有し、第3の中間電位回路は、第3のセ
ンスアンプからデータが出力される前までイネーブル状
態として、第3のセンスアンプと第3の出力レジスタ回
路間の伝送経路を中間電位化することを特徴とする。
【0050】請求項6記載の発明は、請求項1記載の発
明において、Highレベルのデータを記憶しているメ
モリセルからHighデータを読み出し、該Highデ
ータのTrue信号とBar信号とをそれぞれエコーク
ロック発生回路へ出力する第1のセンスアンプと、Lo
wレベルのデータを記憶しているメモリセルからLow
データを読み出し、該LowデータのTrue信号とB
ar信号とをそれぞれエコークロック発生回路へ出力す
る第2のセンスアンプと、メモリセルからデータを読み
出し、該データのTrue信号とBar信号とをそれぞ
れデータ出力回路へ出力する第3のセンスアンプとを有
し、第1のセンスアンプ、第2のセンスアンプ、及び、
第3のセンスアンプからそれぞれのTrue信号とBa
r信号とを同じタイミングでエコークロック発生回路お
よびデータ出力回路へ出力することを特徴とする。
【0051】請求項7記載の発明は、請求項2記載の発
明において、エコークロック発生回路は、第1のセンス
アンプからの出力信号を入力とし、該入力信号を外部ク
ロック信号と同相の内部クロック信号CLKTの立ち上
がりで出力する第1の出力レジスタ回路と、第2のセン
スアンプからの出力信号を入力とし、該入力信号を外部
クロック信号と逆相の内部クロック信号CLKBの立ち
上がりで出力する第2の出力レジスタ回路と、第1の出
力レジスタ回路および第2の出力レジスタ回路から入力
された信号をエコークロック信号として出力する第1の
出力バッファ回路とを有し、データ出力回路は、第3の
センスアンプからの出力信号を入力とし、該入力信号を
外部クロック信号と同相の内部クロック信号CLKTの
立ち上がりで出力する第3の出力レジスタ回路と、第3
の出力レジスタ回路から入力された信号をデータ信号と
して出力する第2の出力バッファ回路とを有することを
特徴とする。
【0052】請求項8記載の発明は、請求項7記載の発
明において、エコークロック発生回路は、第1のセンス
アンプと第1の出力レジスタ回路間におけるTrue信
号の伝送経路とBar信号の伝送経路とに接続された、
該二つの伝送経路を中間電位化する第1の中間電位回路
と、第2のセンスアンプと第2の出力レジスタ回路間に
おけるTrue信号の伝送経路とBar信号の伝送経路
とに接続された、該二つの伝送経路を中間電位化する第
2の中間電位回路とを有し、第1の中間電位回路は、第
1のセンスアンプからHighデータが出力される前ま
でイネーブル状態として、第1のセンスアンプから出力
されたTrue信号とBar信号とを接続することで第
1のセンスアンプと第1の出力レジスタ回路間の二つの
伝送経路を中間電位化し、また、第2の中間電位回路
は、第2のセンスアンプからLowデータが出力される
前までイネーブル状態として、第2のセンスアンプから
出力されたTrue信号とBar信号とを接続すること
で第2のセンスアンプと第2の出力レジスタ回路間の二
つの伝送経路を中間電位化することを特徴とする。
【0053】請求項9記載の発明は、請求項7又は8記
載の発明において、データ出力回路は、第3のセンスア
ンプと第3の出力レジスタ回路間におけるTrue信号
の伝送経路とBar信号の伝送経路とに接続された、該
二つの伝送経路を中間電位化する第3の中間電位回路を
有し、第3の中間電位回路は、第3のセンスアンプから
データが出力される前までイネーブル状態として、第3
のセンスアンプから出力されたTrue信号とBar信
号とを接続することで第3のセンスアンプと第2の出力
レジスタ回路間の二つの伝送経路を中間電位化すること
を特徴とする。
【0054】請求項10記載の発明は、請求項4から9
のいずれかに記載の発明において、第1の中間電位回
路、第2の中間電位回路、及び、第3の中間電位回路に
おける各伝送経路に対する中間電位化レベルを、第1の
センスアンプから出力されたデータのHighレベルと
第2のセンスアンプから出力されたデータLowレベル
との1/2のレベルとしたことを特徴とする。
【0055】請求項11記載の発明は、請求項2から1
0のいずれかに記載の発明において、エコークロック発
生回路においては、第1のセンスアンプおよび第2のセ
ンスアンプを常時駆動させ、データ出力回路において
は、メモリセルからデータを読み出すリード動作時にの
み第3のセンスアンプを動作させることを特徴とする。
【0056】請求項12記載の発明は、請求項4から1
1のいずれかに記載の発明において、リード動作を行っ
ているときにのみ第1の中間電位回路、第2の中間電位
回路、及び、第3の中間電位回路を駆動させることで、
第1のセンスアンプ、第2のセンスアンプ、及び、第3
のセンスアンプにおけるそれぞれの動作を同一にしたこ
とを特徴とする。
【0057】請求項13記載の発明は、請求項3、4、
5、10、11、12記載の発明において、第1の出力
レジスタ回路は、一つのラッチ回路と、該ラッチ回路と
第1の出力バッファ回路との間にトランスファ回路と
有して構成されたことを特徴とする。
【0058】請求項14記載の発明は、請求項3、4、
5、10、11、12、13記載の発明において、第2
の出力レジスタ回路は、二つのラッチ回路を直列に接続
した回路と、該二つのラッチ回路と第1の出力バッファ
回路との間にトランスファ回路とを有して構成されたこ
とを特徴とする。
【0059】請求項15記載の発明は、請求項3、4、
5、10、11、12、13、14記載の発明におい
て、第3の出力レジスタ回路は、二つのラッチ回路を有
して構成されたことを特徴とする。
【0060】請求項16記載の発明は、請求項6、7、
8、9、10、11、12記載の発明において、第1の
出力レジスタ回路、第2の出力レジスタ回路、および、
第3の出力レジスタ回路の一部を構成するマスターラッ
チ回路をそれぞれ、センスアンプを有して構成したこと
を特徴とする。
【0061】請求項17記載の発明は、請求項6、7、
8、9、10、11、12、16記載の発明において、
第1のセンスアンプ、第2のセンスアンプ、および、第
3のセンスアンプの一部を構成する出力バッファ回路を
それぞれ、Nchトランジスタで構成したことを特徴と
する。
【0062】
【発明の実施の形態】本発明の半導体記憶装置において
は、エコークロック信号の出力方式とメモリセルからの
データ信号の出力方式が同じになるような回路で構成し
ており、エコークロック信号を発生する回路(エコーク
ロック発生回路)は、2つの出力レジスタ回路を有して
構成し、互いを並列に接続している。
【0063】即ち、エコークロック発生回路の2つの出
力レジスタ回路への入力信号は、メモリセルからのデー
タ信号を出力する回路(データ出力回路)における出力
レジスタ回路の入力信号同様に、センスアンプの出力信
号を入力している。ここで、エコークロック発生回路の
外部クロック信号と同相のクロック信号で制御される一
方の出力レジスタ回路へのセンスアンプからの入力信号
は常に‘High’、外部クロック信号と逆相のクロッ
ク信号で制御される他方の出力レジスタ回路への入力信
号は常に‘Low’とする必要があるため、2つの出力
レジスタ回路それぞれに対応して2つのセンスアンプが
備えられ、それぞれのセンスアンプがメモリセルから読
み出すデータを‘High’と‘Low’に固定する。
【0064】但し、常時同じデータを読み出してもセン
スアンプからの出力は動作しない。そこで、それぞれの
センスアンプからの出力を同じタイミングで中間電位化
することで、2つのセンスアンプによってHighとL
owいずれのデータを読み出しても、読み出されたデー
タがそれぞれに対応する出力レジスタ回路に同じスピー
ド(タイミング)で取り込まれるようにしている。
【0065】このようにして、本発明は、エコークロッ
ク発生回路およびデータ出力回路が備えるそれぞれの出
力レジスタ回路にデータが取り込まれるまでの条件を揃
え、また、エコークロック信号の出力方式とデータ信号
の出力方式を同じになるような回路で構成していること
で、データ出力回路によるI/Oのデータ信号の出力に
おける外部クロック信号に対する周波数依存性と同じ依
存性を、エコークロック発生回路によるエコークロック
信号の出力についても与えることにより、従来技術にお
いてはエコークロック信号とI/Oのデータ信号との間
に生じていた出力タイミングのバラツキを無くすことを
特徴とする。
【0066】以下、本発明の実施の形態を添付図面を参
照しながら詳細に説明する。
【0067】図1に本発明の実施形態における半導体記
憶装置の一構成例を示している。エコークロック発生回
路は、出力バッファ回路a、出力レジスタ回路b1,b
2を有して構成される。外部クロック信号と同相の波形
をもった内部クロック信号CLKTで制御される出力レ
ジスタ回路b1には、常に、メモリセルからHighレ
ベルのデータを読み出すセンスアンプSA1からの出力
データWRB1Tが入力され、また、外部クロック信号
と逆相の波形をもつ内部クロック信号CLKBで制御さ
れる出力レジスタ回路b2には、常に、メモリセルから
Lowデータを読み出すセンスアンプSA2の出力デー
タWRB2Tが入力される。
【0068】ここで、2つのセンスアンプがそれぞれメ
モリセルから読み出すデータをHighレベル、Low
レベルに固定するための実施形態の一つとして、メモリ
セルとして、Highデータを記憶しておくものと、L
owデータを記憶しておくものとを予め備えておき、そ
れぞれにつきセンスアンプSA1とセンスアンプSA2
が常時High、Lowデータを読み出すようにするこ
とが考えられるが、これに限らず、センスアンプがメモ
リセルからHigh或いはLowレベルのデータを固定
的に読み出すことが可能であれば、これを実現し得るい
ずれの技術を利用してもよい。
【0069】また、CLKTで制御される出力レジスタ
回路b1は、図4aに示すような回路で構成され、CL
KBで制御される出力レジスタ回路b2は、図4bに示
すように2つのラッチ回路を直列に接続して構成され
る。出力レジスタ回路b2を図4bに示す回路で構成す
ることで、出力レジスタ回路b2は、出力レジスタ回路
b1と同じタイミング、即ち、出力レジスタ回路b1に
おけるCLKTのRISEエッジの入力と同じタイミン
グで入力されるCLKBのFALLエッジで、センスア
ンプSA2からのデータ(WRB2T)を取り込むこと
ができる。
【0070】また、センスアンプSA1、SA2の出力
データWRB1T、WRB2Tが伝送される経路には、
図1に示されるように、中間電位回路f1、f2が接続
されている。中間電位回路f1、f2は、図4cに示す
ような回路で構成されている。
【0071】データ出力回路は、出力バッファ回路cと
出力レジスタ回路dを有して構成される。エコークロッ
ク発生回路と同様に、出力レジスタ回路dには、メモリ
セルからデータを読み出すセンスアンプSA3の出力信
号WRB3Tが入力され、WRB3Tが伝送される経路
には、図1に示されるように、中間電位回路f3が接続
されている。出力レジスタ回路dは、図2aに示すよう
に、2つのラッチ回路が直列に接続されたマスターラッ
チ回路とスレーブラッチ回路とで構成され、中間電位回
路f3は、図4cに示すような回路で構成されている。
【0072】本実施形態における動作を図5のタイミン
グチャートを用いて説明する。図5に示されるCLK、
ADD、AC、GWは外部から入力される信号で、CL
Kはクロック信号、ADDはアドレス信号、ACはアド
レスコントロール信号、GWはライトイネーブル信号で
あり、本発明の半導体記憶装置は、ACがLowレベル
で入力されたときにGWがHighレベルで入力された
ときはリード動作を開始し、ACがLowレベルで入力
されたときにGWがLowレベルで入力されたときはラ
イト動作を開始する。
【0073】ここで、本発明の半導体記憶装置は、AC
がLowレベルで入力されたときにGWがHighレベ
ルで入力されたタイミングに相当する外部クロック信号
CLKでアドレスA1を取り込み、その後、センスア
ンプSA1、SA2、SA3がメモリセルからデータを
読み出すリード動作がスタートする。本発明によるリー
ド動作につきその詳細を以下に説明する。
【0074】エコークロック発生回路においては、出力
レジスタ回路b1では、内部クロック信号CLKTのR
ISEエッジが入力されると、センスアンプSA1から
の出力データWRB1Tを格納し、一方で、の内部クロ
ック信号CLKTの逆相の波形をもった内部クロック信
号CLKBのFALLエッジが出力レジスタ回路b2に
入力されると、出力レジスタ回路b2は、センスアンプ
SA2からの出力データWRB2Tを格納する。
【0075】また、データ出力回路においては、の内部
クロック信号CLKTのRISEエッジが出力レジスタ
回路dに入力されると、出力レジスタ回路dはセンスア
ンプSA3からの出力データWRB3Tを格納する。
【0076】出力レジスタ回路b1、b2、dは1つ或
いは複数のラッチ回路で構成されているため、上述した
動作によって、それぞれの出力レジスタ回路b1、b
2、dがSA1、2、3からの出力データWRB1T、
WRB2T、WRB3Tを格納すると、出力レジスタ回
路b1、dにおいては、入力されるCLKTがHigh
レベルである間は、格納されたWRB1T、WRB3T
は保持され、また、出力レジスタ回路b2においては、
入力されるCLKBがHighレベルである間は、格納
されたWRB2Tは保持されるため、WRB1T、WR
B2T、WRB3Tを伝送する経路でWRB1T、WR
B2T、WRB3Tを保持する必要は無くなる。
【0077】従って、WRB1T、WRB2T、WRB
3Tに接続された中間電位回路f1、f2、f3により
それぞれを中間電位化する。中間電位化回路f1、f
2、f3は、CLKTのRISEエッジでHighレベ
ルとなる波形をもった中間電位化信号MEの入力によっ
て制御されるものであり、中間電位化信号MEがHig
hレベルで入力されたときに、各WRB1T、WRB2
T、WRB3Tを中間電位化する。
【0078】また、CLKBで制御される出力レジスタ
回路b2は、2つのラッチ回路で構成されているため、
出力レジスタ回路b1と同じタイミングでWRB2Tの
データの読み込み動作が行え、中間電位回路f2は、中
間電位回路f1(中間電位回路f3)と同じタイミング
でWRB2Tを中間電位化することができる。即ち、中
間電位回路f2に入力される中間電位化信号MEは中間
電位回路f1に入力される中間電位化信号と同じ位相を
もった信号を用いることができる。
【0079】ここで、中間電位回路f1、f2、f3に
て各WRB1T、WRB2T、WRB3Tを中間電位化
するタイミング(中間電位化信号MEを入力させるタイ
ミング)として留意すべき点として、センスアンプSA
1、SA2、SA3がイネーブルとなる前、即ち、セン
スアンプイネーブル信号SE1、SE2のHighレベ
ルのデータがSA1、SA2、SA3に入力される前
に、Lowレベルの中間電位化信号MEを入力させて、
中間電位回路f1、f2、f3の機能をディセーブルに
しておく必要がある。
【0080】それは、センスアンプSA1、SA2、S
A3がイネーブルになったときに、中間電位回路f1、
f2、f3がイネーブルになっていると、エコークロッ
ク発生回路およびデータ出力回路におけるWRB1T、
WRB2Tに対するエコークロック信号KQへのデータ
チェンジ、および、WRB3Tに対するデータ信号DQ
へのデータチェンジを遅らせることになるからである。
【0081】センスアンプSA1によって読み出された
メモリセルデータはHighレベルの信号であるため、
SA1から出力されるWRB1TもHighレベルの信
号となり、CLKTのRISEエッジの入力により出力
レジスタ回路b1にてWRB1Tが取り込まれると同時
に、取り込まれたデータは出力バッファ回路aに伝達さ
れ、Highレベルの状態でエコークロック信号KQが
出力される。
【0082】前記の出力レジスタ回路b1に入力される
CLKTがHighレベルの状態である間は、エコーク
ロック信号KQはその状態(Highレベル)で保持さ
れる。一方で、CLKTがHighレベルの状態である
期間中はCLKBはLowレベルであるために、出力レ
ジスタ回路b2から出力バッファ回路aにはデータが伝
達されない。
【0083】また、同時に、センスアンプSA2によっ
て読み出されたメモリセルデータはLowレベルに固定
されているため、SA1から出力されるWRB2TもL
owレベルの信号となり、CLKBのRISEエッジの
入力により出力レジスタ回路b2にてWRB2Tが取り
込まれると同時に、取り込まれたデータは出力バッファ
回路aに伝達され、Lowレベルの状態でエコークロッ
ク信号KQが出力される。
【0084】前記の出力レジスタ回路b2に入力される
CLKBがLowレベルの状態である間は、エコークロ
ック信号KQはその状態(Lowレベル)で保持され
る。一方で、CLKBがHighレベルの状態である期
間中はCLKTはLowレベルであるために、出力レジ
スタ回路b1から出力バッファ回路aにはデータが伝達
されない。
【0085】また、本発明の半導体記憶装置は、外部ク
ロック信号におけるCLKが入力されることにより、
メモリセルからのデータのリード動作がスタートする
と、データ出力回路においては、センスアンプイネーブ
ルSE2のRISEエッジを受けてセンスアンプSA3
がメモリセルからデータを読み出し出力したWRB3T
を、出力レジスタ回路dは、CLKTのRISEエッジ
が入力されることで、WRB3Tを取り込むと同時に、
取り込んだデータを出力バッファ回路cに伝達し、伝達
されたデータは出力バッファ回路cからデータ信号DQ
として出力される。尚、出力レジスタ回路dにおいて
は、メモリセルからSA3を介して取り込んだデータ
(WRB3T)を次のCLKTのRISEエッジが入力
されるまで保持する。
【0086】ここで、エコークロック発生回路において
は、エコークロック信号は常に出力する必要があるた
め、センスアンプSA1、SA2を駆動させるセンスア
ンプイネーブル信号SE1を常時発生させる必要があ
る。一方で、データ出力回路においては、データ信号D
Qはリード動作時だけ出力させれば良いため、センスア
ンプSA3を駆動させるセンスアンプイネーブル信号S
E2を常時発生させる必要はない。
【0087】但し、本発明の目的である出力レジスタ回
路b1、b2、d及び出力バッファ回路a、cにおける
KQとDQへのデータチェンジのスピードを同じにする
ことに鑑みると、リード動作を行っている時のみを考慮
すれば良いため、中間電位化信号MEを毎サイクル発生
させず、リード動作を実行しているときにのみ中間電位
化信号MEを発生させるようにすれば、SE1信号をS
E2信号と同じ動作にすることができる。
【0088】以上説明したように、センスアンプSA
1、SA2、SA3にてメモリセルからデータを読み出
す毎に、その読み出し動作の前に出力信号WRB1T、
WRB2T、WRB3Tを中間電位化することで、エコ
ークロック発生回路におけるセンスアンプSA1、SA
2から出力されるWRB1T、WRB2Tを、データ出
力回路におけるSA3から出力されるWRB3Tと同じ
ように動作させることができる。
【0089】即ち、本発明においては、出力レジスタ回
路b1、b2、dに入力するWRB1T、WRB2T、
WRB3Tを出力するのは、共に,メモリセルからデー
タを読み出すセンスアンプSA1、SA2、SA3とし
た構成としたため、エコークロック発生回路及びデータ
出力回路内において、センスアンプSA1〜SA3から
出力レジスタ回路b1、b2、dまでの配線遅延時間が
同じとなり、さらに、それらのセンスアンプSA1、S
A2、SA3を駆動させる信号SE1、SE2を同相の
信号とし、特に、中間電位回路f1、f2、dによるW
RB1T、WRB2T、WRB3Tを伝送する経路に対
する中間電位化レベルをWRB1TのHighレベルと
WRB2TのLowレベルとの1/2のレベルとするこ
とにより、WRB1T、WRB2T、WRB3Tの伝送
スピードは同じとなり、KQとDQのデータチェンジに
同じ周波数依存性を持たせることができ、両者の出力タ
イミングにおけるバラツキを無くすことができる。
【0090】本実施形態では、レイテンシー(late
ncy)が2サイクル、バースト長が4のSDR仕様で
あるが、DDR仕様、レイテンシー、バースト長に関係
なく実現可能である。
【0091】本発明の他の実施形態における半導体記憶
装置の概略構成を図6に示す。図6に示される半導体記
憶装置は、センスアンプSA1〜3の出力信号WRB1
T、WRB2T、WRB3TをそれぞれTrue信号と
Bar信号の2本出力する方式を採用したものである。
【0092】出力レジスタ回路b1は図7b、出力レジ
スタ回路b2は図7c、出力レジスタ回路dは図7a、
中間電位回路は図7dに示す回路で構成される。上記の
実施形態と異なる点はWRB1T、WRB2T、WRB
3Tを伝送する経路を中間電位化する方式にある。それ
ぞれの中間電位回路f1、f2、f3に入力される信号
MEがHighになるとセンスアンプからの出力信号W
RB1T、WRB2T、WRB3TのTrue信号とB
ar信号を接続することで、中間電位化するための余分
な電流を流すことなく確実にWRB1T、WRB2T、
WRB3TそれぞれのHighレベルとLowレベルの
中間電位化することができる。
【0093】また、本発明の第3の実施形態として、図
6の出力レジスタ回路b1を図8b、出力レジスタ回路
b2を図8c、出力レジスタ回路dを、図8aに示すよ
うなマスターラッチ回路をセンスアンプe1からe3で
構成した出力レジスタ回路とすることで高速動作を実現
することができる。このとき中間電位回路は図7dに示
されるものと同じである。
【0094】更に、図6に示されるセンスアンプSA1
からSA3の出力バッファ回路をNchトランジスタの
みで構成することで、それぞれのセンスアンプSA1か
らSA3の出力信号WRB1T、WRB2T、WRB3
TのHighレベルの動作を電源電圧〜Nchトランジ
スタのしきい値の低振幅動作にすることができる。この
ようにセンスアンプからの出力信号の動作を低振幅にす
ることで、図8a〜図8cに示されるマスターラッチ回
路のトランスファー回路g1〜g6のそれぞれ、およ
び、図7dに示される中間電位回路をNchトランジス
タだけで構成することができるため、高速動作およびマ
スク面積の縮小が実現できる。
【0095】
【効果の説明】以上の説明より明らかなように、本発明
によれば、データ出力回路の出力レジスタ回路と同じ形
式の出力レジスタ回路を並列接続したものをエコークロ
ック発生回路に使用することにすることで、エコークロ
ック発生回路とデータ出力回路との回路形式の違いによ
る電圧、温度の変化に依存するエコークロック信号とデ
ータ信号との出力間にバラツキを無くすことができるこ
とはもとより、更に、エコークロック発生回路の出力レ
ジスタ回路の入力信号とデータ出力回路の出力レジスタ
回路の入力信号をセンスアンプからの出力信号として揃
え、且つ、センスアンプから出力信号が読み出される前
にその出力信号を伝送する経路を一度中間電位にするこ
とで、さらにエコークロック発生回路およびデータ出力
回路の動作周波数を動作限界に近づけていったときに、
エコークロック信号KQとデータ信号DQとに関するデ
ータチェンジについて同じ周波数依存性を持たせること
ができ、動作周波数の変動に依存するバラツキを無くす
ことができる。
【0096】例えば、図2aに示す出力レジスタ回路を
本発明の出力レジスタ回路に使用すると、エコークロッ
ク発生回路およびデータ出力回路の動作周波数を限界に
近づけたときのエコークロック信号KQとデータ信号D
とに関するデータチェンジに要する時間(アクセス時
間)において、従来技術では生じていた0.1nS程度
の遅れを低減することができる。
【0097】また、図3aに示す出力レジスタ回路を本
発明の出力レジスタ回路に使用すると、エコークロック
発生回路およびデータ出力回路の動作周波数を限界に近
づけたとき場合に、上記の0.1nSに加えて、遅延回
路で動作サイクルを改善した遅延時間分のバラツキを低
減することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施形態における半導体記憶装置の
回路構成の概略を示す図である。
【図2】出力レジスタ回路の一構成例を示した回路図
と、当該回路を使用した場合のサイクル時間とアクセス
時間の関係を示した図である。
【図3】出力レジスタ回路の一構成例を示した回路図
と、当該回路を使用した場合のサイクル時間とアクセス
時間の関係を示した図である。
【図4】本発明の実施形態における出力レジスタ回路と
中間電位回路との一構成例を示した回路図である。
【図5】本発明の実施形態における半導体記憶装置の動
作を説明するためのタイミングチャートである。
【図6】本発明の他の実施形態における半導体記憶装置
の回路構成の概略を示す図である。
【図7】本発明の実施形態における出力レジスタ回路と
中間電位回路の構成例を示した回路図である。
【図8】本発明の他の実施形態における出力レジスタ回
路の構成例を示した回路図である。
【図9】SDR仕様、DDR仕様におけるエコークロッ
ク信号とデータ信号との一出力動作例を説明するための
タイミングチャートである。
【図10】従来技術における全体チップのレイアウト配
置の一例を示した図である。
【図11】従来技術における半導体記憶装置の一構成例
を示した回路図である。
【図12】従来技術における半導体記憶装置の一構成例
を示した回路図である。
【符号の説明】
a、c 出力バッファ回路 b1、b2、d 出力レジスタ回路 f1〜f3 中間電位回路 e1〜e3 センスアンプ g1〜g6 トランスファー回路
フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G11C 11/417 G11C 11/413

Claims (17)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 メモリセルから読み出されたデータ信号
    を出力するデータ出力回路と、該データ信号の出力のバ
    ラツキを規定するためのエコークロック信号を発生する
    エコークロック発生回路とを有する半導体記憶装置にお
    いて、 前記エコークロック発生回路は、 前記エコークロック信号を出力するための回路構成を前
    記データ出力回路と同じ出力形式となるように構成さ
    れ、且つ、前記データ出力回路と同じようにメモリセル
    から読み出されたデータ信号を入力とし、該入力信号を
    前記エコークロック信号に変換して出力することを特徴
    とする半導体記憶装置。
  2. 【請求項2】 Highレベルのデータを記憶している
    メモリセルからHighデータを読み出し前記エコーク
    ロック発生回路へ出力する第1のセンスアンプと、 Lowレベルのデータを記憶しているメモリセルからL
    owデータを読み出し前記エコークロック発生回路へ出
    力する第2のセンスアンプと、 前記メモリセルからデータを読み出し前記データ出力回
    路へ出力する第3のセンスアンプとを有し、 前記第1のセンスアンプ、前記第2のセンスアンプ、及
    び、前記第3のセンスアンプにて読み出したデータをそ
    れぞれ同じタイミングで前記エコークロック発生回路お
    よび前記データ出力回路へ出力することを特徴とする請
    求項1記載の半導体記憶装置。
  3. 【請求項3】 前記エコークロック発生回路は、 前記第1のセンスアンプからの出力信号を入力とし、該
    入力信号を外部クロック信号と同相の内部クロック信号
    CLKTの立ち上がりで出力する第1の出力レジスタ回
    路と、 前記第2のセンスアンプからの出力信号を入力とし、該
    入力信号を前記外部クロック信号と逆相の内部クロック
    信号CLKBの立ち上がりで出力する第2の出力レジス
    タ回路と、 前記第1出力レジスタ回路および前記第2の出力レジス
    タ回路から入力された信号を前記エコークロック信号と
    して出力する第1の出力バッファ回路とを有し、 前記データ出力回路は、 前記第3のセンスアンプからの出力信号を入力とし、該
    入力信号を外部クロック信号と同相の内部クロック信号
    CLKTの立ち上がりで出力する第3のレジスタ回路
    と、 該第3の出力レジスタ回路から入力された信号を前記デ
    ータ信号として出力する第2の出力バッファ回路とを有
    することを特徴とする請求項2記載の半導体記憶装置。
  4. 【請求項4】 前記エコークロック発生回路は、 前記第1のセンスアンプと前記第1の出力レジスタ回路
    間における前記Highデータの伝送経路に接続され
    た、該伝送経路を中間電位化する第1の中間電位回路
    と、 前記第2のセンスアンプと前記第2の出力レジスタ回路
    間における前記Lowデータの伝送経路に接続された、
    該伝送経路を中間電位化する第2の中間電位回路とを有
    し、 前記第1の中間電位回路は、前記第1のセンスアンプか
    らHighデータが出力される前までイネーブル状態と
    して、前記第1のセンスアンプと前記第1の出力レジス
    タ回路間の前記伝送経路を中間電位化し、前記第2の中
    間電位回路は、前記第2のセンスアンプからLowデー
    タが出力される前までイネーブル状態として、前記第2
    のセンスアンプと前記第2の出力レジスタ回路間の前記
    伝送経路を中間電位化することを特徴とする請求項3記
    載の半導体記憶装置。
  5. 【請求項5】 前記データ出力回路は、 前記第3のセンスアンプと前記第3の出力レジスタ回路
    間におけるデータの伝送経路に接続された、該伝送経路
    を中間電位化する第3の中間電位回路を有し、 前記第3の中間電位回路は、前記第3のセンスアンプか
    らデータが出力される前までイネーブル状態として、前
    記第3のセンスアンプと前記第3の出力レジスタ回路間
    の前記伝送経路を中間電位化することを特徴とする請求
    項3又は4記載の半導体記憶装置。
  6. 【請求項6】 Highレベルのデータを記憶している
    メモリセルからHighデータを読み出し、該High
    データのTrue信号とBar信号とをそれぞれ前記エ
    コークロック発生回路へ出力する第1のセンスアンプ
    と、 Lowレベルのデータを記憶しているメモリセルからL
    owデータを読み出し、該LowデータのTrue信号
    とBar信号とをそれぞれ前記エコークロック発生回路
    へ出力する第2のセンスアンプと、 前記メモリセルからデータを読み出し、該データのTr
    ue信号とBar信号とをそれぞれ前記データ出力回路
    へ出力する第3のセンスアンプとを有し、 前記第1のセンスアンプ、前記第2のセンスアンプ、及
    び、前記第3のセンスアンプからそれぞれのTrue信
    号とBar信号とを同じタイミングで前記エコークロッ
    ク発生回路および前記データ出力回路へ出力することを
    特徴とする請求項1記載の半導体記憶装置。
  7. 【請求項7】 前記エコークロック発生回路は、 前記第1のセンスアンプからの出力信号を入力とし、該
    入力信号を外部クロック信号と同相の内部クロック信号
    CLKTの立ち上がりで出力する第1の出力レジスタ回
    路と、 前記第2のセンスアンプからの出力信号を入力とし、該
    入力信号を前記外部クロック信号と逆相の内部クロック
    信号CLKBの立ち上がりで出力する第2の出力レジス
    タ回路と、 前記第1の出力レジスタ回路および前記第2の出力レジ
    スタ回路から入力された信号を前記エコークロック信号
    として出力する第1の出力バッファ回路とを有し、 前記データ出力回路は、 前記第3のセンスアンプからの出力信号を入力とし、該
    入力信号を外部クロック信号と同相の内部クロック信号
    CLKTの立ち上がりで出力する第3の出力レジスタ回
    路と、 該第3の出力レジスタ回路から入力された信号を前記デ
    ータ信号として出力する第2の出力バッファ回路とを有
    することを特徴とする請求項6記載の半導体記憶装置。
  8. 【請求項8】 前記エコークロック発生回路は、 前記第1のセンスアンプと前記第1の出力レジスタ回路
    間における前記True信号の伝送経路と前記Bar信
    号の伝送経路とに接続された、該二つの伝送経路を中間
    電位化する第1の中間電位回路と、 前記第2のセンスアンプと前記第2の出力レジスタ回路
    間における前記True信号の伝送経路と前記Bar信
    号の伝送経路とに接続された、該二つの伝送経路を中間
    電位化する第2の中間電位回路とを有し、 前記第1の中間電位回路は、前記第1のセンスアンプか
    らHighデータが出力される前までイネーブル状態と
    して、前記第1のセンスアンプから出力されたTrue
    信号とBar信号とを接続することで前記第1のセンス
    アンプと前記第1の出力レジスタ回路間の前記二つの伝
    送経路を中間電位化し、また、前記第2の中間電位回路
    は、前記第2のセンスアンプからLowデータが出力さ
    れる前までイネーブル状態として、前記第2のセンスア
    ンプから出力されたTrue信号とBar信号とを接続
    することで前記第2のセンスアンプと前記第2の出力レ
    ジスタ回路間の前記二つの伝送経路を中間電位化するこ
    とを特徴とする請求項7記載の半導体記憶装置。
  9. 【請求項9】 前記データ出力回路は、 前記第3のセンスアンプと前記第3の出力レジスタ回路
    間におけるTrue信号の伝送経路とBar信号の伝送
    経路とに接続された、該二つの伝送経路を中間電位化す
    る第3の中間電位回路を有し、 前記第3の中間電位回路は、前記第3のセンスアンプか
    らデータが出力される前までイネーブル状態として、前
    記第3のセンスアンプから出力されたTrue信号とB
    ar信号とを接続することで前記第3のセンスアンプと
    前記第2の出力レジスタ回路間の前記二つの伝送経路を
    中間電位化することを特徴とする請求項7又は8記載の
    半導体記憶装置。
  10. 【請求項10】 前記第1の中間電位回路、前記第2の
    中間電位回路、及び、前記第3の中間電位回路における
    前記各伝送経路に対する中間電位化レベルを、前記第1
    のセンスアンプから出力されたデータのHighレベル
    と前記第2のセンスアンプから出力されたデータLow
    レベルとの1/2のレベルとしたことを特徴とする請求
    項4から9のいずれかに記載の半導体記憶装置。
  11. 【請求項11】 前記エコークロック発生回路において
    は、前記第1のセンスアンプおよび前記第2のセンスア
    ンプを常時駆動させ、前記データ出力回路においては、
    前記メモリセルからデータを読み出すリード動作時にの
    み前記第3のセンスアンプを動作させることを特徴とす
    る請求項2から10のいずれかに記載の半導体記憶装
    置。
  12. 【請求項12】 前記リード動作を行っているときにの
    み前記第1の中間電位回路、前記第2の中間電位回路、
    及び、前記第3の中間電位回路を駆動させることで、前
    記第1のセンスアンプ、前記第2のセンスアンプ、及
    び、第3のセンスアンプにおけるそれぞれの動作を同一
    にしたことを特徴とする請求項4から11のいずれかに
    記載の半導体記憶装置。
  13. 【請求項13】 前記第1の出力レジスタ回路は、一つ のラッチ回路と、 該ラッチ回路と前記第1の出力バッファ回路との間にト
    ランスファ回路と を有して構成されたことを特徴とする
    請求項3、4、5、10、11、12のいずれかに記載
    の半導体記憶装置。
  14. 【請求項14】 前記第2の出力レジスタ回路は、二つ のラッチ回路を直列に接続した回路と、 該二つのラッチ回路と前記第1の出力バッファ回路との
    間にトランスファ回路と を有して構成されたことを特徴
    とする請求項3、4、5、10、11、12、13のず
    れかに記載の半導体記憶装置。
  15. 【請求項15】 前記第3の出力レジスタ回路は、二つ
    のラッチ回路を有して構成されたことを特徴とする請求
    項3、4、5、10、11、12、13、14のいずれ
    かに記載の半導体記憶装置。
  16. 【請求項16】 前記第1の出力レジスタ回路、第2の
    出力レジスタ回路、および、第3の出力レジスタ回路の
    一部を構成するマスターラッチ回路をそれぞれ、センス
    アンプを有して構成したことを特徴とする請求項6、
    7、8、9、10、11、12のいずれかに記載の半導
    体記憶装置。
  17. 【請求項17】 第1のセンスアンプ、第2のセンスア
    ンプ、および、第3のセンスアンプの一部を構成する出
    力バッファ回路をそれぞれ、Nchトランジスタで構成
    したことを特徴とする請求項6、7、8、9、10、1
    1、12、16のいずれかに記載の半導体記憶装置。
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