JP2001068650A - 半導体集積回路装置 - Google Patents
半導体集積回路装置Info
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Abstract
電力のDLLを用いたクロック発生回路を備えた半導体
集積回路装置を提供する。 【解決手段】 外部端子から入力された入力クロック信
号を可変遅延回路で遅延した遅延信号に基づいた信号
と、上記入力クロック信号とを位相比較回路で位相比較
し、両者が一致するように制御回路により上記可変遅延
回路の遅延時間を制御して内部クロック信号を形成する
クロック発生回路において、上記クロック発生回路とそ
れにより形成されたクロック信号により動作する内部回
路を共通の半導体基板上に形成し、上記クロック発生回
路が形成される素子形成領域と、上記半導体基板上に形
成される上記デジタル回路を構成する素子形成領域とを
素子分離技術により電気的分離する。電源経路も他のデ
ジタル回路と独立させる。
Description
装置に関し、外部端子から供給されるクロック信号に対
応したクロック信号を発生させるクロック発生回路を備
えた半導体集積回路装置、主にシンクロナスのダイナミ
ック型RAM(ランダム・アクセス・メモリ)に利用し
て有効な技術に関するものである。
動作するデジタル回路を備えた半導体集積回路装置にお
いて、上記外部端子から供給されるクロック信号と、内
部回路に供給されるクロック信号との遅延によるタイミ
ングマージンの劣化を防止し、上記クロック信号の高周
波数化を実現するために、上記外部端子から供給される
クロック信号と内部クロック信号との同期化を図る回路
として、DLL( DelayLocked Loop )が知られてい
る。このDLLは、遅延量を変化する可変遅延回路と、
遅延量を制御する制御回路から構成される。
回路には、回路の段数を切り替えることにより遅延量を
変化するデジタル可変遅延回路と、遅延素子の駆動電流
や負荷を変化させることにより遅延量を変化するアナロ
グ可変遅延回路が考えられる。また、上記アナログ可変
遅延回路を使用するアナログDLLの遅延量を制御する
回路として、デジタル制御を行うデジタル方式と、チャ
ージポンプなどを使用するアナログ方式が考えられる。
各組み合わせによるDLLの性能はおおよそ以下のよう
な傾向になる。
大 精度粗 ロックインサイクル短ノイズ耐性中 デジタル制御アナログDLL: 消費電力大 精度細
ロックインサイクル短ノイズ耐性中 アナログ制御アナログDLL: 消費電力小 精度細
ロックインサイクル長ノイズ耐性悪
うな特徴があり、消費電力と精度の性能を追っていくと
アナログ制御アナログDLLということになる。しか
し、アナログ制御DLLにはロックインサイクルが長
く、ノイズ耐性も相対的に悪いという問題がある。ただ
し、デジタル制御DLLにおいても、可変遅延回路はノ
イズによる変動を受けるものであるのでノイズ耐性が格
別に良いというわけではなくそれを改善することは有益
である。アナログ制御では制御回路もノイズの影響を受
けるのでデジタル制御に比べてノイズ耐性に劣ると推測
される。
ク型ランダム・アクセス・メモリ)を代表とするよう
に、外部端子から供給されるクロック信号で内部のデジ
タル回路の動作が行われる半導体集積回路装置において
は、バンド幅つまりデータの入出力動作の高速化が求め
られるようになるため、上記のいずれの方式を採用する
DLLに対しても精度とノイズ耐性およびロックインサ
イクルについて改善する余地がある。
動作を実現したDLLを備えた半導体集積回路装置を提
供することにある。この発明の他の目的は、高精度で低
消費電力のDLLを用いたクロック発生回路を備えた半
導体集積回路装置を提供することにある。この発明の他
の目的は、高精度で低消費電力を図りつつ、ロックイン
を短くしたDLLを用いて構成されたクロック発生回路
を備えた半導体集積回路装置を提供することにある。こ
の発明の前記ならびにそのほかの目的と新規な特徴は、
本明細書の記述および添付図面から明らかになるであろ
う。
発明のうち代表的なものの概要を簡単に説明すれば、下
記の通りである。外部端子から入力された入力クロック
信号を可変遅延回路で遅延した遅延信号に基づいた信号
と、上記入力クロック信号とを位相比較回路で位相比較
し、両者が一致するように制御回路により上記可変遅延
回路の遅延時間を制御して内部クロック信号を形成する
クロック発生回路において、上記クロック発生回路とそ
れにより形成されたクロック信号により動作する内部回
路を共通の半導体基板上に形成し、上記クロック発生回
路が形成される素子形成領域と、上記半導体基板上に形
成される上記デジタル回路を構成する素子形成領域とを
素子分離技術により電気的分離する。
表的なものの概要を簡単に説明すれば、下記の通りであ
る。外部端子から入力された入力クロック信号を可変遅
延回路で遅延した遅延信号と、上記入力クロック信号と
を位相比較回路で位相比較し、両者が一致するように制
御回路により上記可変遅延回路の遅延時間を制御して内
部クロック信号を形成するクロック発生回路において、
上記クロック発生回路とそれにより形成されたクロック
信号により動作する内部回路を共通の半導体基板上に形
成し、上記内部回路に動作電圧を供給する電源供給経路
とは異なる専用のボンディングパッド及びリードを用い
て上記クロック発生回路に対する動作電圧の供給を行
う。
の代表的なものの概要を簡単に説明すれば、下記の通り
である。外部端子から入力された入力クロック信号を可
変遅延回路で遅延した遅延信号と、上記入力クロック信
号とを位相比較回路で位相比較し、両者が一致するよう
に制御回路により上記可変遅延回路の遅延時間を制御し
て内部クロック信号を形成するクロック発生回路におい
て、上記制御回路は、上記可変遅延時間が目標値を超え
た時点でその遅延量を逆方向に戻すように上記可変遅延
回路を制御するようにする。
ダイナミック型RAMの一実施例の概略レイアウト図が
示されている。同図の各回路ブロックは、公知の半導体
集積回路の製造技術によって、単結晶シリコンのような
1個の半導体基板上において形成される。同図の各回路
は、上記半導体基板上での幾何学的な配置にほぼ合わせ
て描かれている。この実施例では、メモリセルアレイ
(Memoey Cell Array)1は、前記同様に全体として4個
に分けられて、メモリバンク(Bank0〜Bank
3)を構成するようにされる。
ドレス入力回路やデコーダ回路及び制御回路等を含む周
辺回路(Peripheral Circuits)12、データ入力回路
(DinBuffer)10、データ出力回路(Dout Buffer)
7、DQSバッファ(DQS Buffer)8及びボンディング
パッド列11が設けられる。上記データ入力回路10や
データ出力回路7等も広い意味では周辺回路12に含ま
れる。つまり、上記データ入力回路10、データ出力回
路7、DQSバッファ8は、周辺回路の代表として例示
的にしめされたものであると理解されたい。この実施例
では、上記のような広い意味での周辺回路は、ランダム
・ロジック回路等からなる上記各回路のレイアウトを合
理的にするために、周辺回路ととボンディングパッド列
とが並ぶように配置される。
とを半導体チップの一方向に沿った中央部分に直線的に
並んで配置した場合には、ボンディングパッド数が限ら
れてしまうし、ボンディングパッドと周辺回路との接続
が距離が長くなる。この実施例では、上記周辺回路とボ
ンディングパッド列とが並んで配置される。この構成で
は、ボンディングパッド列は、半導体チップの一方向に
沿った中心線から偏った位置に配置される。この結果、
半導体チップの上記一方向に沿った中央部分には、比較
的大きな纏まったエリアを確保することができ、回路素
子のレイアウト設計を行うにおいて好都合となる。つま
り、本願と同じく周辺回路とボンディングパッド列とが
並んで配置させる構成でも、ボンディングパッドを中心
にして、周辺回路を左右に振り分けて配置するようにし
た場合に比べて高集積化や高速化に適したものとなる。
述するようなダブル・データ・レート(DDR)シンク
ロナスDRAM(SDRAM)に向けられており、上記
周辺回路12には、上記のように代表として例示的に示
されているデータ出力回路7、DQS出力回路8及びデ
ータ入力回路10の他に以下のような各回路が含まれ
る。昇圧回路は、チャージポンプ回路を利用して電源電
圧VDD以上にされた昇圧電圧VPPを形成するもので
あり、メモリセルが接続されたワード線の選択回路や、
シェアードスイッチMOSFETの選択回路の動作電圧
に用いられて選択レベルを決定し、その昇圧回路の動作
を制御する制御回路も含まれる。
2に分圧した電圧を形成し差動回路で構成された入力バ
ッファの参照電圧を形成する。出力制御回路は、上記デ
ータ出力回路7のCASレイテンシに対応した動作制御
を行う。Yプリデコーダは、Yアドレス信号を解読して
プリデコード信号を形成する。リード/ライトバッファ
は、メインアンプの動作制御及びラントアンプの動作を
行う。
ファとXアドレスラッチ回路及びYアドレスラッチ回路
が設けられる。Yクロック発生回路は、外部端子から供
給されたクロック信号を受けてY系の動作に対応したク
ロック信号を発生する。モードデコーダ/クロックバッ
ファとコマンド回路は、動作制御信号を形成する。Yカ
ンウタとその制御回路が設けられてバートスモードでの
Y系アドレス信号を生成する。リフレッシュ制御回路は
オート/セルフのリフレッシュ動作を行うものであり、
リフレッシュアドレスカウンタを含む。また、ボンディ
ングオプション回路や電源投入検出回路も設けられる。
沿って、ボンディングパッドがほぼ直線的に並べられて
形成される。この構成では、ボンディングパッドを挟ん
で、周辺回路が左右に分離して配置されしまうものに比
べて、各回路ブロックでの信号伝達径路がボディングパ
ッドを回避するために不所望に長くされることもなく、
短い長さで形成することができるから動作の高速化が可
能になる。そして、1つの回路ブロックを纏まったエリ
アに集中して形成できるために、後述するような自動配
線を考慮した回路素子のレイアウトを容易にするもので
ある。
Analog) 3がほぼメモリチップの中央部に設けられる。
このクロック発生回路3は、後述するようなアナログ回
路により構成され、かかるアナログ回路に対して入力信
号や制御信号を供給する回路や、内部クロック信号を出
力させるデジタル回路4が設けられる。
上記のような4つからなる各メモリセルアレイ(Memory
Cell Array )1は、それぞれが3重WELL内部に設
けられることによって、周辺回路12等とは別に基板電
圧を設定し、メモリセルアレイ1内のメモリセルのアド
レス選択MOSFETを構成するNチャンネル型MOS
FETの閾値電圧を制御し、リーク電流を低減させてメ
モリセルのデータ保持時間を確保するとともにその変動
を押さえようにするものである。
ンスアンプ(Sense AMP )2が設けるられており、この
センスアンプ2も上記メモリセルアレイ1が形成される
3重WELL内部に存在するようにされる。上記センス
アンプの半導体基板上の幾何学的な位置は、同図のよう
に1箇所にあるのではなく、実際には階層ワード線及び
階層IO線方式に対応してメモリセルアレイが複数に分
割され、分割された各サブアレイに対応してセンスアン
プが分散して配置される。上記メモリチップ中央部の3
重WELL内部には、上記DLLアナログ部3が設けら
れる。このDLLアナログ部3の3重WELLは、メモ
リセルアレイ1およびセンスアンプ2を含む3重WEL
Lとは分離している。このDLLアナログ部3に隣接し
てDLLデジタル部4が設けられ、上記3重WELL外
部に存在するようにされる。
に一対からなるDLL専用電源パッド5が設けられてい
る。本DLL専用電源パッド5はDLLアナログ部3に
のみ接続されて他の回路ブロックからの電源供給経路を
介した電源ノイズの侵入を防ぐようにされる。つまり、
上記DLL専用電源パッド5はDLLアナログ部3だけ
に接続されるので、上記周辺回路12、データ出力回路
7及びセンスアンプ2等の他の回路の動作電圧を供給す
る電源配線, GND配線からのノイズの進入を防ぐよう
にされる。
接してDQSバッファ8が設けられる。出力バッファ7
に隣接してレプリカ遅延回路(Replica Delay)9が設け
られる。このレプリカ回路は、後述するように上記DQ
Sバッファを通したクロック信号と外部端子から供給さ
れたクロック信号とを精度よく同期化させるための遅延
回路として用いられる。
施例のレイアウト図が示されている。DLLアナログ部
3は、独立した3重ウェルに形成される。同図ではDL
Lアナログ部3の周辺部に斜線を付すことによって、そ
れが1個の3重ウェル内に形成されていることを表して
いる。かかるDLLアナログ部3には、VDDとVSS
のような動作電圧を供給する専用の電源パッドVDD
DLL(PAD)とVSS DLL(PAD)とが設け
られ、前記図1のバッド5に対応している。
が、アナログ制御電圧により動作電流が変化させられる
ことによって遅延時間が変化させられるというアナログ
遅延回路により構成される。上記可変遅延回路303
は、複数段の遅延回路からなり、出力アンプ(AMP)30
5が設けられる。上記可変遅延回路303は出力タップ
を6組備えており、それぞれが別の出力アンプ305の
入力端子に接続されている。上記出力アンプ305は、
6つのうち常に1つだけが動作しており、動作していな
い時の出力アンプ305の出力はハイインピーダンスと
なる。よって、上記6つの出力アンプ305の出力端子
は共通に接続されており、動作している出力アンプ30
5の出力信号のみが有効になる。上記出力タップと出力
アンプの数は上記ように6に限定されるものではなく任
意に設定できる。
LLアナログ部3の外周部にはPチャンネル型MOSF
ETを用いて構成されたPMOS容量が複数個設けられ
る。これらのPMOS容量は制御電圧保持用, 電源VD
D−GND平滑化, 予備用に使用される。つまり、同図
において、可変遅延回路303と出力アンプ305とを
挟むように形成されたPMOS容量は、同図で実線で示
された配線により並列接続されて、チャージポンプ30
7によって充放電が行われて制御電圧VBを形成する容
量として用いられ、かかる制御電圧VBによって可変遅
延回路の遅延時間が制御される。
MOS容量を除いて上記DLLアナログ部3の外側に設
けられるPMOS容量は、上記電源VDD−VSS(G
ND)の平滑化容量として用いられる。これにより、D
LLアナログ部3を構成する各回路に与えられる電源電
圧VDD及び接地電位VSSの安定化を図ることができ
る。つまり、DLL専用電源パッドは、VDD_DLL
パッドと、VSS_DLLパッドとの間に上記平滑容量
が接続される。
の外部から供給される制御信号を受ける入力バッファ3
01が、上記3重WELL内に設けられる。また、外部
端子から供給されるクロック入力信号ECLKを上記可
変遅延回路303に供給される入力バッファ302も、
上記3重WELL内に設けられる。そして、選択された
出力アンプ305からのクロック出力QCLKを前記デ
ータ出力回路7へ出力するCLK出力バッファ304が
上記3重ウェル内に設けられる。上記の構成によって、
上記QCLKの位相は、制御信号がチャージポンプ30
7を駆動することによって出力される制御電圧VBによ
って制御されることになる。
路303やチャージポンプ307は3重WELLの中央
部に配置され、周囲のノイズ源から距離を離されノイズ
の侵入を防いでいる。外部からの制御信号はDLLアナ
ログ部3の内部で一旦バッファリングすることにより、
制御信号から伝わるノイズの侵入を防いでいる。そし
て、DLL専用電源はDLLアナログ部3だけに接続さ
れるので電源配線、VSS(GND)配線からのノイズ
の侵入を防ぐことができる。そして、上記のように可変
遅延回路303には、6つの出力タップを設けて6つの
出力アンプ305のいずれか1つを選択することによ
り、可変遅延回路の可変段数を選択することができる。
これにより、可変遅延範囲が設計値から外れても調整す
ることができる。
装置の一実施例の概略素子構造断面図が示されている。
同図は、図1のa−a’断面図が示されている。同図に
示されているように、メモリセルアレイ1を含むDWE
LLとDLLアナログ部3を含むDWELLとはPN接
合分離によって電気的に絶縁されている。これにより、
同一のP基板PSUBに上記各回路が形成されるにもか
かわらず、例えば大きなノイズ源であるセンスアンプ2
からのノイズが基板PSUBを介して侵入することを防
ぐことができる。
LとDLLアナログ部3を含むDWELLの基板電源は
ボンィングパッド及びリードもそれぞれ専用に設けられ
た別のものであり、かかる電源供給経路において発生す
るノイズが侵入することはない。具体的には、電源パッ
ド、VSSパッドは、DLLアナログ部3に専用に設け
られており、かかるバッドは専用の外部リードにワイヤ
ボンディングされている。上記DLLアナログ部3を降
圧電源を使う場合は、上記のような電源パッドやリード
に加えてDLLアナログ部専用の電源回路を設けるよう
にするものである。
装置の一実施例の概略素子構造断面図が示されている。
同図は、図1のb−b’断面図が示されている。DLL
デジタル部4を含む周辺回路12は3重WELLの外の
P型基板PSUB上のウェル領域NWELL,PWEL
Lに形成され、デジタル信号の動作によるノイズがDL
Lアナログ部3に基板PSUBを介して侵入するのを防
いでいる。この実施例では、DLLデジタル部4からD
LLアナログ部3への信号はDLLアナログ部の入力バ
ッファによりバッファリングされており、デジタル信号
に含まれノイズ成分がチャージポンプや可変遅延回路に
侵入するのを防いでいる。
装置の他の一実施例の概略素子構造断面図が示されてい
る。同図は、図1のb−b’に対応された変形例であ
る。この実施例では、図4とは逆に、DLLデジタル部
4を含む周辺回路12を3重WELLの内部に配置し、
DLLアナログ部3を3重WELL外部に配置した例で
ある。上記周辺回路とDLLアナログ部3の基板が上記
3重ウェルによる素子分離技術によって絶縁されている
ので、この場合もノイズの侵入を防ぐことができる。つ
まり、DLLデジタル部4を含む周辺回路とDLLアナ
ログ部3とを3重ウェルによる素子分離技術を用いて電
気的に分離するいう意味では、上記両実施例は同じであ
る。この場合、メモリセルアレイ1を含む3重WELL
は周辺回路を含む3重WELLとは切り離される。なぜ
なら、メモリセルアレイ1を3重WELL内部に配置す
るのはノイズ対策よりも、基板電位を独立に与えるため
だからである。
DLLにおいて、可変遅延回路303, チャージポンプ
(アナログ制御回路) 307はノイズに弱い。よって、
この2つの回路を中心として、周囲のノイズ源からから
隔離するものである。特にDRAMではセンスアンプ
(Sense AMP)をはじめとして、周囲にノイズ源が多いた
め、この実施例のようなノイズ隔離の効果が大きい。そ
して、後述するようにアナログ制御回路であるチャージ
ポンプの新しい駆動方式を採用し、従来の駆動方式であ
るPFDの欠点である不感帯をなくし、ロックインサイ
クルを短くすることができるように工夫を行うものであ
る。
ログ制御アナログDLLにおいて、特に著しい効果が期
待できるが、デジタル制御デジタルDLLやデジタル制
御アナログDLLにおいても、チップ内部で発生するノ
イズを効果的に遮断することができるためDLLのノイ
ズ耐性が向上させることができる。つまり、デジタルD
LLでも、遅延回路を構成するインバータ回路等に与え
られる動作電圧が上記電源ノイズによって変動すると、
それに対応して容量性負荷に対するチャージアップ電流
やディスチャージ電流が変化して遅延時間が変動してし
まう。
SSは、MOSFETの基板バイアス電圧とされるので
しきい値電圧を変化させるとともに、MOSFETのゲ
ートとソース間に供給される入力信号を変化させる。こ
のように入力電圧と上記のようなしきい値電圧との両方
が電源電圧や接地線のノイズによって変動を受けるもの
であるので、従来のデジタルDLLにおいては遅延時間
が変動し、結果として出力クロック信号にジッタ(位相
のゆらぎ)を生じてしまうものである。したがって、本
願発明をDLLを用いたクロック発生回路に適用するこ
とにより、DLLのノイズ耐性が向上し、同じノイズ条
件下でのDLLのジッタを減少させることができ、ある
いは他の回路のジッタの増加を吸収することができる。
SDRAM(Double Data Rate Synchronous Dynamic R
andom Access Memory )の一実施例の全体ブロック図が
示されている。この実施例のDDR SDRAMは、特
に制限されないが、4つのメモリバンクに対応して4つ
のメモリアレイ200A〜200Dが設けられる。4つ
のメモリバンク0〜3にそれぞれ対応されたメモリアレ
イ200A〜200Dは、マトリクス配置されたダイナ
ミック型メモリセルを備え、図に従えば同一列に配置さ
れたメモリセルの選択端子は列毎のワード線(図示せ
ず)に結合され、同一行に配置されたメモリセルのデー
タ入出力端子は行毎に相補データ線(図示せず)に結合
される。
ード線は行(ロウ)デコーダ(Row DEC) 201Aによる
ロウアドレス信号のデコード結果に従って1本が選択レ
ベルに駆動される。メモリアレイ200Aの図示しない
相補データ線はセンスアンプ(Sense AMP)202A及び
カラム選択回路(Column DEC)203AのI/O線に結合
される。センスアンプ202Aは、メモリセルからのデ
ータ読出しによって夫々の相補データ線に現れる微小電
位差を検出して増幅する増幅回路である。それにおける
カラム選択回路203Aは、上記相補データ線を各別に
選択して相補I/O線に導通させるためのスイッチ回路
を含む。カラムスイッチ回路はカラムデコーダ203A
によるカラムアドレス信号のデコード結果に従って選択
動作される。
様に、ロウデコーダ201B〜D,センスアンプ203
B〜D及びカラム選択回路203B〜Dが設けられる。
上記相補I/O線は各メモリバンクに対して共通化され
て、ライトバッファを持つデータ入力回路(Din Buffer)
210の出力端子及びメインアンプを含むデータ出力回
路(Dout Buffer)211の入力端子に接続される。端子
DQは、特に制限されないが、16ビットからなるデー
タD0−D15を入力又は出力するデータ入出力端子と
される。DQSバッファ(DQS Buffer) 215は、上記
端子DQから出力するデータのデータストローブ信号を
形成する。
信号A0〜A14は、アドレスバッファ(Address Buff
er)204で一旦保持され、時系列的に入力される上記
アドレス信号のうち、ロウ系アドレス信号はロウアドレ
スバッファ(Row Address Buffer)205に保持され、カ
ラム系アドレス信号はカラムアドレスバッファ(Column
Address Buffer)206に保持される。リフレッシュカ
ウンタ(Refresh Counter) 208は、オートマチックリ
フレッシュ( Automatic Refresh)及びセルフリフレッシ
ュ(Self Refresh)時の行アドレスを発生する。
を持つ場合、カラムアドレス信号としては、2ビット単
位でのメモリアクセスを行うようにする場合には、アド
レス信号A14を入力するアドレス端子が設けられる。
×4ビット構成では、アドレス信号A11まで有効とさ
れ、×8ビット構成ではアドレス信号A10までが有効
とされ、×16ビット構成ではアドレス信号A9までが
有効とされる。64Mビットのような記憶容量の場合に
は、×4ビット構成では、アドレス信号A10まで有効
とされ、×8ビット構成ではアドレス信号A9までが有
効とされ、そして図のように×16ビット構成ではアド
レス信号A8までが有効とされる。
ラムアドレスカウンタ(Column Address Counter) 20
7のプリセットデータとして供給され、列(カラム)ア
ドレスカウンタ207は後述のコマンドなどで指定され
るバーストモードにおいて上記プリセットデータとして
のカラムアドレス信号、又はそのカラムアドレス信号を
順次インクリメントした値を、カラムデコーダ203A
〜203Dに向けて出力する。
は、各種動作モード情報を保持する。上記ロウデコーダ
(Row Decoder) 201AないしDは、バンクセレクト
(Bank Select)回路212で指定されたバンクに対応し
たもののみが動作し、ワード線の選択動作を行わせる。
コントロール回路(Control Logic)209は、特に制限
されないが、クロック信号CLK、/CLK(記号/は
これが付された信号がロウイネーブルの信号であること
を意味する)、クロックイネーブル信号CKE、チップ
セレクト信号/CS、カラムアドレスストローブ信号/
CAS、ロウアドレスストローブ信号/RAS、及びラ
イトイネーブル信号/WEなどの外部制御信号と、/D
M及びDQSとモードレジスタ213を介したアドレス
信号とが供給され、それらの信号のレベルの変化やタイ
ミングなどに基づいてDDR SDRAMの動作モード
及び上記回路ブロックの動作を制御するための内部タイ
ミング信号を形成するもので、それぞれに信号に対等し
た入力バッファを備える。
クバッファを介して前記説明したようなDLL回路21
4に入力され、内部クロックが発生される。上記内部ク
ロックは、特に制限されないが、データ出力回路211
とDQSバッファ215の入力信号として用いられる。
また、上記クロックバッファを介したクロック信号はデ
ータ入力回路210や、列アドレスカウンタ207に供
給されるクロック端子に供給される。
の立ち上がりエッジに同期して有意とされる。チップセ
レクト信号/CSはそのロウレベルによってコマンド入
力サイクルの開始を指示する。チップセレクト信号/C
Sがハイレベルのとき(チップ非選択状態)やその他の
入力は意味を持たない。但し、後述するメモリバンクの
選択状態やバースト動作などの内部動作はチップ非選択
状態への変化によって影響されない。/RAS,/CA
S,/WEの各信号は通常のDRAMにおける対応信号
とは機能が相違し、後述するコマンドサイクルを定義す
るときに有意の信号とされる。
ック信号の有効性を指示する信号であり、当該信号CK
Eがハイレベルであれば次のクロック信号CLKの立ち
上がりエッジが有効とされ、ロウレベルのときには無効
とされる。なお、リードモードにおいて、データ出力回
路211に対するアウトプットイネーブルの制御を行う
外部制御信号/OEを設けた場合には、かかる信号/O
Eもコントロール回路209に供給され、その信号が例
えばハイレベルのときにはデータ出力回路211は高出
力インピーダンス状態にされる。
LK(内部クロック信号)の立ち上がりエッジに同期す
る後述のロウアドレスストローブ・バンクアクティブコ
マンドサイクルにおけるA0〜A11のレベルによって
定義される。
アドレスストローブ・バンクアクティブコマンドサイク
ルにおいてバンク選択信号とみなされる。即ち、A12
とA13の組み合わせにより、4つのメモリバンク0〜
3のうちの1つが選択される。メモリバンクの選択制御
は、特に制限されないが、選択メモリバンク側のロウデ
コーダのみの活性化、非選択メモリバンク側のカラムス
イッチ回路の全非選択、選択メモリバンク側のみのデー
タ入力回路210及びデータ出力回路への接続などの処
理によって行うことができる。
256Mビットで×16ビット構成の場合には、クロッ
ク信号CLK(内部クロック)の立ち上がりエッジに同
期するリード又はライトコマンド(後述のカラムアドレ
ス・リードコマンド、カラムアドレス・ライトコマン
ド)サイクルにおけるA0〜A9のレベルによって定義
される。そして、この様にして定義されたカラムアドレ
スはバーストアクセスのスタートアドレスとされる。
AMの主な動作モードを説明する。 (1)モードレジスタセットコマンド(Mo) 上記モードレジスタ30をセットするためのコマンドで
あり、/CS,/RAS,/CAS,/WE=ロウレベ
ルによって当該コマンド指定され、セットすべきデータ
(レジスタセットデータ)はA0〜A11を介して与え
られる。レジスタセットデータは、特に制限されない
が、バーストレングス、CASレイテンシイ、ライトモ
ードなどとされる。特に制限されないが、設定可能なバ
ーストレングスは、2,4,8とされ、設定可能なCA
Sレイテンシイは2,2.5とされ、設定可能なライト
モードは、バーストライトとシングルライトとされる。
アドレス・リードコマンドによって指示されるリード動
作において/CASの立ち下がりから出力バッファ21
1の出力動作までに内部クロック信号の何サイクル分を
費やすかを指示するものである。読出しデータが確定す
るまでにはデータ読出しのための内部動作時間が必要と
され、それを内部クロック信号の使用周波数に応じて設
定するためのものである。換言すれば、周波数の高い内
部クロック信号を用いる場合にはCASレイテンシイを
相対的に大きな値に設定し、周波数の低い内部クロック
信号を用いる場合にはCASレイテンシイを相対的に小
さな値に設定する。
クティブコマンド(Ac) これは、ロウアドレスストローブの指示とA12とA1
3によるメモリバンクの選択を有効にするコマンドであ
り、/CS,/RAS=ロウレベル、/CAS,/WE
=ハイレベルによって指示され、このときA0〜A9に
供給されるアドレスがロウアドレス信号として、A12
とA13に供給される信号がメモリバンクの選択信号と
して取り込まれる。取り込み動作は上述のように内部ク
ロック信号の立ち上がりエッジに同期して行われる。例
えば、当該コマンドが指定されると、それによって指定
されるメモリバンクにおけるワード線が選択され、当該
ワード線に接続されたメモリセルがそれぞれ対応する相
補データ線に導通される。
(Re) このコマンドは、バーストリード動作を開始するために
必要なコマンドであると共に、カラムアドレスストロー
ブの指示を与えるコマンドであり、/CS,/CAS=
ロウレベル、/RAS,/WE=ハイレベルによって指
示され、このときA0〜A9(×16ビット構成の場
合)に供給されるカラムアドレスがカラムアドレス信号
として取り込まれる。これによって取り込まれたカラム
アドレス信号はバーストスタートアドレスとしてカラム
アドレスカウンタ207に供給される。
作においては、その前にロウアドレスストローブ・バン
クアクティブコマンドサイクルでメモリバンクとそれに
おけるワード線の選択が行われており、当該選択ワード
線のメモリセルは、内部クロック信号に同期してカラム
アドレスカウンタ207から出力されるアドレス信号に
従って順次選択されて連続的に読出される。連続的に読
出されるデータ数は上記バーストレングスによって指定
された個数とされる。また、出力バッファ211からの
データ読出し開始は上記CASレイテンシイで規定され
る内部クロック信号のサイクル数を待って行われる。
(Wr) 当該コマンドは、/CS,/CAS,/WE=ロウレベ
ル、/RAS=ハイレベルによって指示され、このとき
A0〜A9に供給されるアドレスがカラムアドレス信号
として取り込まれる。これによって取り込まれたカラム
アドレス信号はバーストライトにおいてはバーストスタ
ートアドレスとしてカラムアドレスカウンタ207に供
給される。これによって指示されたバーストライト動作
の手順もバーストリード動作と同様に行われる。但し、
ライト動作にはCASレイテンシイはなく、ライトデー
タの取り込みは当該カラムアドレス・ライトコマンドサ
イクルの1クロック後から開始される。
に対するプリチャージ動作の開始コマンドとされ、/C
S,/RAS,/WE=ロウレベル、/CAS=ハイレ
ベルによって指示される。
要とされるコマンドであり、/CS,/RAS,/CA
S=ロウレベル、/WE,CKE=ハイレベルによって
指示される。
p) これは実質的な動作を行わないこと指示するコマンドで
あり、/CS=ロウレベル、/RAS,/CAS,/W
Eのハイレベルによって指示される。
モリバンクでバースト動作が行われているとき、その途
中で別のメモリバンクを指定して、ロウアドレスストロ
ーブ・バンクアクティブコマンドが供給されると、当該
実行中の一方のメモリバンクでの動作には何ら影響を与
えることなく、当該別のメモリバンクにおけるロウアド
レス系の動作が可能にされる。
ータ入出力端子においてデータD0−D15が衝突しな
い限り、処理が終了していないコマンド実行中に、当該
実行中のコマンドが処理対象とするメモリバンクとは異
なるメモリバンクに対するプリチャージコマンド、ロウ
アドレスストローブ・バンクアクティブコマンドを発行
して、内部動作を予め開始させることが可能である。こ
の実施例のDDR SDRAMは、上記のように16ビ
ットの単位でのメモリアクセスを行い、A0〜A11の
アドレスにより約4Mのアドレスを持ち、4つのメモリ
バンクで構成されることから、全体では約256Mビッ
ト(4M×4バンク×16ビット)のような記憶容量を
持つようにされる。
は、次の通りである。チップセレクト/CS, /RA
S、/CAS、ライトイネーブル/WEの各信号はCL
K信号に同期して入力される。/RAS=0と同時に行
アドレスとバンク選択信号が入力され、それぞれロウア
ドレスバファ205とバンクセレクト回路212で保持
される。バンクセレクト回路212で指定されたバンク
のロウデコーダ210がロウアドレス信号をデコードし
てメモリセルアレイ200から行全体のデータが微小信
号として出力される。出力された微小信号はセンスアン
プ202によって増幅, 保持される。指定されたバンク
はアクティブ(Active)になる。
0と同時に列アドレスとバンク選択信号が入力され、そ
れぞれがカラムアドレスバッファ206とバンクセレク
ト回路212で保持される。指定されたバンクがアクテ
ィブであれば、保持された列アドレスがカラムアドレス
カウンタ207から出力され、カラムデコーダ203が
列を選択する。選択されたデータがセンスアンプ202
から出力される。このとき出力されるデータは2組分で
ある(×4ビット構成では8ビット、×16ビット構成
では32ビット)。
はデータ出力回路211からチップ外へ出力される。出
力タイミングはDLL214から出力されるQCLKの
立上がり、立ち下がりの両エッジに同期する。この時、
上記のように2組分のデータはパラレル→シリアル変換
され、1組分×2のデータとなる。データ出力と同時
に、DQSバッファ215からデータストローブ信号D
QSが出力される。モードレジスタ213に保存されて
いるバースト長が4以上の場合、カラムアドレスカウン
タ207は自動的にアドレスをインクリメントされて、
次の列データを読み出すようにされる。
路211と、DQSバッファ215の動作クロックQC
LKを生成する。上記データ出力回路211とDQSバ
ッファ215は、DLL214で生成された内部クロッ
ク信号QCLKが入力されてから、実際にデータ信号や
データストローブ信号が出力されるまでに時間がかか
る。そのため、後述するようなレプリカ回路を用いて内
部クロック信号QCLKの位相を外部CLKよりも進め
る事により、データ信号やデータストローブ信号の位相
を外部クロックCLKに一致させる。したがって、この
場合、外部クロック信号と位相が一致させられるのは上
記データ信号やデータストローブ信号である。
例の全体ブロック図が示されている。同図には、DLL
デジタル部4を中心としたDLLの全体図が示されてい
る。DLLデジタル部4は、クロック入力回路2091
を介して入力された外部クロック信号ECLK_Tと内
部クロック信号ICLKとを同位相にするようにDLL
アナログ部3を制御する。
ックを防ぐため上記外部クロック信号ECLK_Tと内
部クロック信号ICLKとは分周回路401でそれぞれ
4分周される。上記のように外部クロック信号ECLK
_Tを4分周したECLK4と内部クロック信号ICL
Kを4分周したICLK4の位相を位相比較器402で
比較する。ステート制御回路403は、上記位相比較を
行った結果であるEARLY_INTの波形を見てTU
RBO信号とTURBO1信号を出力する。パルス発生
回路404は、アップ(UP)信号とダウン(DOW
N)信号を出力して、DLLアナログ部3に設けられた
チャージポンプの動作を制御する。
ルス発生回路405が設けられており、この回路が出力
する後述するようなCP_PULSE信号が上記アップ
信号UP及びダウン信号DOWNの代わりになって、D
LLアナログ部3に設けられたチャージポンプの動作を
制御してそのテストを行うようにされる。なお、図面の
簡素化のために、この発明に直接関係のない細かな制御
信号などは省かれている。
力回路2091を通したクロック信号ECLK Tと、
レプリカ(Replica Delay)406を通した内部クロック
信号ICLKとが供給される。この結果、それぞれ4分
周されたECLK4とICLK4が位相比較器402で
位相比較される。上記レプリカ回路406は、上記クロ
ック入力回路2091と、上記データ出力回路211又
はDQSバッファ(出力回路)215と同一の回路で構
成された遅延回路であり、これにより、DLLアナログ
部3では、クロック入力回路2091やデータ出力回路
211(又はDQSバッファ215)分だけ進んだ位相
の内部クロック信号QCLKを生成するので、外部クロ
ック信号CLK Tと、例えば上記データ出力回路21
1を通したデータ信号あるいはDQSバッファ215を
通して出力されるクロック信号とが同位相にされる。
れる可変遅延回路の一実施例の回路図が示されている。
可変遅延回路303は可変遅延素子とバイアス回路から
構成される。可変遅延素子は差動インバータを2つ直列
に接続した構成で、電流源の電流をNBIASで制御す
る事により遅延量を可変させる。上記2つの差動インバ
ータの回路が示されており、回路記号が付された前段の
回路を例にして説明すると、Nチャンネル型の差動MO
SFETQ1とQ2の共通化されたソースと回路の接地
電位との間に上記NBIASで電流が変化させられる可
変電流源としてのNチャンネル型MOSFETQ7とQ
8が並列形態に設けられる。
ンと電源電圧VDDとの間には、負荷回路としてのダイ
オード接続のPチャンネル型MOSFETQ3、Q4が
それぞれ設けられる。また、差動出力信号の変化を急峻
にするために、ゲートとドレインとが相互に接続された
ラッチ形態のPチャンネル型MOSFETQ5とQ6が
上記ダイオード接続のMOSFETQ3とQ4に対して
並列形態に設けられる。上記差動MOSFETQ1とQ
2のドレイン出力が、次段回路の入力信号として差動M
OSFETのゲートに供給される。上記のような2つの
差動インバータを複数段縦列形態に接続して、可変遅延
回路303が形成され、そのうち最終段から0ないしN
の複数に出力タップTAPN0,TAPP0〜TAPN
N,TAPPNが設けられる。前記図2の実施例では、
上記出力タップは6つされる。
ETQ9で電流信号に変換し、それを単純なカレントミ
ラーを用いて上記各差動インバータの電流源MOSFE
Tと接続されているが、制御電圧−遅延量特性を補正す
るバッファ回路等を用いてもよい。可変遅延回路の出力
は、上記のように複数(例えば6組)の出力タップを設
けられており、これらの出力のうち1つの出力を選択す
る事によって、可変遅延回路の段数を変化する事が出来
る。
れるチャージポンプ回路の一実施例の回路図が示されて
いる。この実施例のチャージポンプ回路には、DLLの
ロックインサイクルが短くするために、信号ENBがゲ
ートに供給されるPチャンネル型MOSFETQ11か
らなるΔDelay 小モード用電流源, ゲートに信号TUR
BOが供給されるNチャンネル型MOSFETQ22か
らなるΔDelay 中モード用電流源, ゲートに信号TUR
BO1Bが供給されるPチャンネル型MOSFETQ2
1からなるΔDelay 大モード用電流源と、上記ΔDelay
小モード用電流源の電流を伝えるカレントミラーバイア
スQ12〜Q20と双方向スイッチQ23〜Q26から
構成される。
レベルにされるDLLの非動作状態のときにスイッチM
OSFETQ15とQ16がオフ状態に、スイッチMO
SFETQ17とQ18がオン状態になって、ΔDelay
小モード用電流源とカレントミラー回路の動作を停止さ
せ、低消費電力動作にされる。このとき、信号TURB
OとTURBO1BによりMOSFETQ22とQ21
はオフ状態にされる。これらの3つのΔDelay 小モード
用電流源, ΔDelay 中モード用電流源, ΔDelay 大モー
ド用電流源を用いた高速ロックインサイクル動作は波形
図を用いて後に説明する通りである。
まれる出力アンプの一実施例の回路図が示されている。
前記図8に示したような差動インバータを用いた可変遅
延回路の出力信号は、振幅がVDDではなく小さいた
め、振幅をVDDのような動作電圧のフル振幅に増幅し
なければならない。そのために出力アンプ305が必要
になるものである。出力アンプはMOSFETQ30〜
Q35からなるようなカレントミラーアンプとMOSF
ETQ37〜Q40からなるクロックドインバータの組
み合わせが2組で構成される。制御信号ENT=VD
D、ENB=0(VSS又はGND)の時はカレントミ
ラーアンプが動作して、出力が有効になるが、ENT=
0、ENB=VCCの時はカレントミラーアンプが動作
せず、出力はハイインピーダンスになる。
共通に接続されているが、6つの出力アンプのうち1つ
だけが上記のような信号ENTとENBにより有効出力
となっており、前記のような信号増幅とともに可変遅延
回路の段数切り替えを行うようにも用いられる。
まれる制御電圧固定回路の一実施例の回路図が示されて
いる。前記のような可変遅延回路の制御電圧−遅延量特
性を測定する時、制御電圧の値を外部から与えなければ
ならない。プローブで外部から制御電圧を固定してもよ
いが、プローブ無しで測定できたほうが、大掛かりな装
置が必要ないし、実際の条件に合わせた測定が出来る
(パッケージング, 実装など)し、プローブからの雑音
が混入しない等の利点がある。
Q50〜Q52、分圧抵抗回路、双方向スイッチから構
成される。ON信号がVDDになると、MOSFETQ
52がオン状態となって、直列抵抗回路に電流が流れ抵
抗分圧により電圧V0〜V6が現れる。信号SET0−
6のうち、1つだけだけをVDDのようなハイレベルに
して、双方向スイッチのうち1つをオン状態にして、電
圧V0〜V6を制御電圧VBへ接続する事により可変遅
延回路に対する制御電圧VBが固定できる。
回路の動作の一例を説明するための波形図が示されてい
る。DLLがリセットされた時、初期位相誤差は位相進
みになるようにされる。そのため、ΔDelay 大モードで
のチャージダウン制御が開始される。このΔDelay 大モ
ードでは、位相誤差が進みであるため、位相比較出力は
ハイレベルとなり、1回の位相比較動作に対して2個の
チャージアップ制御信号が形成される。このチャージア
ップ制御信号により、位相誤差は急峻に目標値に向かっ
て変化する。
URBO1Bがロウレベルとなって大きな電流を流すP
チャンネル型MOSFETQ21がオン状態にされてい
る。そのため、ダウン信号DOWNのハイレベルとDO
WN Bのロウレベルにより、Nチャンネル型MOSF
ETQ24とPチャンネル型MOSFETQ26がオン
状態となって、上記信号DOWNとDOWN Bに対応
して段階的に制御電圧VBを上昇させる。上記のような
制御電圧VBの上昇に応じて、図8のPチャンネル型M
OSFETQ9で形成される電流が減少し、可変遅延回
路を構成する差動インバータの動作電流が減少し、遅延
時間が増加して位相の進みを遅らせる方向に変化させ
る。
ると、ΔDelay 中モードに切り換えられる。上記ΔDela
y 大モードはチャージダウン制御のみであるため、ΔDe
lay中モードではチャージアップ制御のみとなる。この
ため、図9の実施例のようにΔDelay 大モード用チャー
ジアップ電流源とΔDelay 中モード用チャージダウン電
流源は用意されていない。もちろん初期位相誤差の与え
かたによっては両方とも必要になる事があるので、その
場合は用意する必要がある。
モードにより遅延誤差0を超えて遅れになった位相誤差
を修正するために、信号TURBOがハイレベルとなっ
て中電流を流すNチャンネル型MOSFETQ22がオ
ン状態にされる。そのため、上記遅れを修正するために
位相比較出力がロウレベルとなり、それにより形成され
たアップ信号UPのハイレベルとUP Bのロウレベル
により、Nチャンネル型MOSFETQ23とPチャン
ネル型MOSFETQ25がオン状態となって、上記信
号UPとUP Bに対応して段階的に制御電圧VBを逆
に下降させる。上記のような制御電圧VBの下降に応じ
て、図8のPチャンネル型MOSFETQ9で形成され
る電流が増加し、可変遅延回路を構成する差動インバー
タの動作電流を増加させて上記遅延時間を減少させて位
相の遅れを修正する方向に変化させる。
標値である位相誤差0を超えると、ΔDelay 小モードに
切り換えられる。ΔDelay 小モードはMOSFETQ1
1で形成された小さな電流によるチャージアップ制御と
チャージダウン制御が位相比較出力に対応して行われ
る。このとき、1回の位相比較結果に対して、ΔDelay
大モードやΔDelay 中モードのように2個のパルス(U
P/DOWN)を形成するのではなく、1個のパルスが
発生させられる。これにより、ΔDelay 小モードでは、
位相誤差0に対する誤差分を極力小さくしている。
モードやΔDelay 中モードのようにモードによって、必
要とされない電流源やバイアス回路が存在するため、T
URBO信号, TURBO_B信号, TURBO1信
号, TURBO1_B信号, ENT信号, ENB信号に
よって、回路のオン、オフを制御する。それぞれのモー
ドでの信号の値は以下の通りである。なお、パワーオフ
モードは、チャージポンプの動作を停止して電流消費を
抑えるモードである。
変遅延回路を最小遅延時間にするため、初期位相誤差は
必ず進み側に出てくるようにされる。リセット直後の初
期位相誤差をすばやく位相誤差0付近へ近づけるため、
位相比較時刻から次の位相比較時刻までの位相制御量Δ
Delay を大きく取るΔDelay 大モードにする。さらに、
位相制御量を大きくするために、チャージポンプの電流
を大きくするだけではなく、制御回数も2回にしてい
る。なお、初期位相誤差は進み側に出るため、位相比較
器の出力はVDDのようなハイレベルである。ΔDelay
大モードで何回か制御を行うと、位相誤差は0を越えオ
ーバーシュートする。オーバーシュートした次の位相比
較時刻で、位相比較器の出力は0に変化する。この時Δ
Delay 大モードからΔDelay 中モードへ遷移する。
流を若干絞り、制御回数は変化させずに動作させる。Δ
Delay 中モードで何回か制御を行うと、位相誤差は再び
0を越え今度はアンダーシュートする。アンダーシュー
トした次の位相比較時刻で、位相比較器の出力はVDD
に変化する。この時ΔDelay 中モードからΔDelay 小モ
ードへ遷移する。ΔDelay 小モードではチャージポンプ
の電流を絞り、制御回数も1回に減らす。これにより1
回の位相比較におけるDelay の制御量は最小設定にな
る。ΔDelay 小モードで、位相誤差が0を越えた後は、
チャージダウン制御信号とチャージアップ制御信号が、
ほぼ交互に出力され、位相誤差は0付近で振動する。こ
の状態がロックイン状態である。よって、位相比較器の
出力波形だけに注目すると、DLLリセットから位相比
較器出力が2回VDDから0へ遷移するまでがロックイ
ンサイクルとなる。
チャージポンプでの新しい駆動方式が示されている。従
来の駆動方式であるPFDの欠点である不感帯をなく
し、ロックインサイクルを短くすることができる。不感
帯は、位相比較器により位相の進みと遅れのみを判定
し、その位相比較出力により上記のように制御電圧VB
が変化させられる結果、位相誤差0の目標値を超えた時
点で遅延量を逆方向に変化させるという単純な制御方法
により実現される。上記のような不感帯はトランジスタ
の性能, 配線長に左右されるため、かかる不感帯を無く
すことによりプロセス, レイアウトに左右されない設計
が容易になる。
回路の動作の一例を説明するための波形図が示されてい
る。この実施例では、ΔDelay 一定方式におけるロック
イン中の様子が示されている。図12では、チャージダ
ウン制御信号とチャージアップ制御信号はほぼ交互に出
力されると説明した。チャージポンプはアナログ回路で
あるので、チャージアップ量とチャージダウン量を正確
に一致させる事は出来ない。よって、ΔDelay(Down) と
ΔDelay(Up) には図のように若干のアンバランスがあ
る。このアンバランスが、時間とともに位相誤差を増大
させ、ついには片方の制御信号が2回連続で出力される
事になる( 2回連続した制御信号出力)。よって、ジッ
タ(Jitter) の大きさは2×ΔDelay となる。同図の例
ではΔDelay(Down) > ΔDelay(Up) の場合を取り上げた
が、逆の場合も同様である。
回路に含まれるステート制御回路のステート遷移図が示
されている。ステート制御回路403は、図7のDLL
デジタル回路部に含まれ、DLLアナログ部3に供給さ
れる信号TRBO、TRBO1を形成する。DLL_E
N=0V(VSS)の場合はDLLを停止するステート
に入っており、DLL_EN=VDDになると、位相比
較器402から出力される位相比較出力EARLY I
NTの変化を見て次のようなステート制御を行う。
御回路の一実施例の回路図が示されている。位相比較器
402は図の通り一般的なフリップフロップ回路で構わ
ない。外部クロック信号ECLK4よりも先に内部クロ
ック信号ICLK4が立ち上がれば、位相比較出力EA
RLY_INTはVDDが出力され、内部クロック信号
ICLK4よりも先に外部クロック信号ELCK4が立
ち上がれば位相比較出力EARLY_INTは0(ロウ
レベル)が出力される。
0の時、すべてのフリップフロップ回路がVDD(ハイ
レベル)にセットされる。その後、EARLY_INT
が変化するたびに、次々とフリップフロップ回路FF2
〜FF4の出力Qが0になってゆき、TURBO信号,
TURBO1信号が出力される。最後のLOCK信号が
VDDになればDLLはロック状態に移行したと判断で
きる。
例の回路図が示されている。パルス発生回路404は、
位相比較出力EARLY_INT信号を基に、UP信号
及びDOWN信号を発生する回路である。パルス発生回
路404はECLK_Tで同期を取る事により安定した
パルス幅で出力する事が可能だが、反面クロック周期よ
り短いパルスを出力する事が出来ない。ECLK2はE
CLK_Tを2分周した信号である。
実施例の回路図が示されている。この実施例では、Dela
y 回路を用いて、任意のパルス幅を出力するよう工夫さ
れている。あまり狭い幅のパルスでは初期位相誤差の引
き込みが遅くなるので、パルス幅を " 位相差+3.0
ns" となるように設計されたものである。この実施例
のパルス発生回路ではΔDelay が一定ではなくなるが、
ΔDelay 一定制御の要点は、位相差=0の地点でもΔDe
lay ≠0である事なので問題ない。
回路図が示されている。この実施例の4分周回路は、1
ckロック2ckロック切り替え式とされる。この実施
例のDLLは2ckロックを採用するため、位相比較を
行う前にECLK_TとICLKを4分周して、ハーモ
ニックロックを防ぐ必要がある。よって、ECLK_T
とICLKの位相が同じならば、ECLK4よりICL
K4が720°位相が進むようにリセットを行う。
plica Delay)でICLKの位相を720°(2ck)遅
らせる事により、ECLK4とICLK4が同位相にな
りロックする。このとき、ICLK4の位相進みが72
0°ではなく、360°であれば、1ckロックを行
う。よって、1つの回路で1ckロックと2ckロック
を行う事が可能である。上記4分周器に使用されるフリ
ップフロップ回路は、一般のフリップフロップ回路と違
い、セット端子とリセット端子の両方を備えている。1
CK_LOCK信号により、リセット信号が立ち下がっ
た直後の位相を変化する事が出来る。1CK_LOCK
の変化によるリセット直後の位相の変化は以下の通りで
ある。
ルス発生回路の一実施例の回路図が示されている。アナ
ログ制御方式のDLLはデジタル制御方式と比較して、
内部回路の状態を外部からテストする事が困難である。
困難である事の1つにチャージポンプの動作がある。チ
ャージポンプが1回動作した時に、可変遅延回路のディ
レイ量がどの程度変化するかをテストするためにパルス
発生回路が必要になる。チャージポンプテストパルス発
生回路は、CP_SET0−3で設定された回数のパル
スCP_PULSE(幅はtCK/2)を出力する回路
である。このパルスでチャージポンプを動作させる事に
より、外部設定であるCP_SET0−3でチャージポ
ンプの動作をテストする事が可能である。信号PULS
EENがハイレベルになることで、上記CP_PULS
Eの出力がはじまる。
路装置におけるメモリチップとリードフレームとの関係
を示す一実施例の平面図が示されている。メモリチップ
には、いくつかのVDD、VSSパッドがあり、VDD
DLL,VSS DLLもそのひとつである。ただ
し、VDD DLL,VSS DLLには専用のボンデ
ィングパッドとリードフレームが割り当てられており、
電源配線からのノイズの周り込みを防止している。
路装置における静電保護回路の一実施例の回路図が示さ
れている。この実施例では、前記のように可変遅延回路
等のDLLに動作電圧を供給する専用のパッドVDD_
DLLとVSS_DLLが設けられる。これらの専用の
パッドVDD_DLLとVSS_DLLに対するESD
対策として、次の各素子が設けられる。
線との間に、ダイオードD70とダイオード接続のMO
SFETQ70が並列形態に設けられ、VDD配線との
間には、ダイオード形態のMOSFETQ71とQ72
が並列形態に設けられる。同様に、VSS DLLパッ
ドに対してはVSS配線との間に、ダイオードD72と
D73がが並列形態に設けられ、VDD配線との間に、
ダイオード形態のMOSFETQ73とダイオードD7
1が並列形態に設けられる。
イスの搬送時や組み立て時等での取り扱い時に発生する
静電気によって内部素子が破壊されてしまうのを防ぐた
めに静電保護回路が設けられる。したがって、かかる静
電保護回路を介して、上記のような独立に形成された電
源バッドVDD_DLLやVSS_DLLも、他の内部
回路に動作電圧を供給するVDDやVSSと広い意味あ
るいは形式的には電気的に接続されているということが
できる。
導体集積回路装置の通常の動作状態では電流が流れない
ので電気的に接続された状態とは言えない。つまり、上
記VDDやVSSに発生した電源ノイズやその電圧変動
は、上記VDD_DLLやVSS_DLLに伝えられる
ことはない。したがって、本願発明に係るクロック発生
回路の動作でみた場合には、上記VDDやVSSと上記
VDD_DLLやVSS_DLLは電気的に分離されて
いるということができる。
記の通りである。 (1) 外部端子から入力された入力クロック信号を受
ける可変遅延回路を通した遅延信号に基づいて形成され
た信号と、上記入力クロック信号とを位相比較し、両者
が一致するように上記可変遅延回路の遅延時間を制御し
て内部クロック信号を形成する制御回路とを含むクロッ
ク発生回路を備えた半導体集積回路装置において、上記
クロック発生回路のうち、上記可変遅延回路とその遅延
制御信号を形成する回路とを構成する素子形成領域を、
同じ半導体基板上に形成されるデジタル回路を構成する
素子形成領域とを素子分離技術により電気的分離するこ
とによって、デジタル回路の動作により発生する基板電
位の変化の影響を得ることない安定して遅延動作による
高精度の位相同期化を実現することができるという効果
が得られる。
びチャージポンプ回路の各回路を、第1導電型にされた
共通の半導体基板上において、深い深さに形成された第
2導電型のウェル領域上にそれぞれ形成され、浅い深さ
に形成された第1導電型又は第2導電型のウェル領域に
形成されるという3重ウェルによる素子分離技術を用い
ることにより、簡単な製造プロセスにより実現できると
いう効果が得られる。
ャージポンプ回路を、上記デジタル回路に供給される動
作電圧を供給する電源端子とは異なる専用のボンディン
グパッド及びリードを介した動作電圧で動作させること
により、電源供給経路からのノイズや電圧変動の影響を
受けることがなく、より安定した可変遅延回路の遅延動
作によりいっそうの高精度化を実現することができると
いう効果が得られる。
成された第2導電型のウェル領域の周辺部にMOS容量
素子を形成し、上記動作電圧の安定化容量として用いる
ことにより、半導体集積回路装置が搭載される実装基板
側の共通化された電源供給線を介したノイズも吸収する
ことができるから、より安定した可変遅延回路の遅延動
作によりいっそうの高精度化を実現することができると
いう効果が得られる。
に入力される入力クロック信号を取り込むクロック入力
バッファと、遅延信号を出力させるクロック出力バッフ
ァとを更に備え、上記クロック入力バッファと上記クロ
ック出力バッファとを上記深い深さに形成された第2導
電型のウェル領域上に形成することにより、信号伝達経
路に含まれるノイズによって、上記可変遅延回路やその
遅延制御信号が影響を受けることなく、より安定した可
変遅延回路の遅延動作によりいっそうの高精度化を実現
することができるという効果が得られる。
信号を分周する第1分周回路をクロック発生回路の動作
開始時にリセットし、上記内部クロック信号を分周する
第2分周回路は、選択的に所定の初期値を与えることに
より、位相の同期を採る外部クロックの2クロック遅れ
のクロック信号か1クロック遅れのクロック信号かのい
ずれかの選択を行うようにすることができるという効果
が得られる。
周回路及び上記レプリカ遅延回路、並びに上記位相比較
回路を、上記可変遅延回路やその遅延制御信号を形成す
る回路が形成される素子形成領域とは電気的に分離され
た素子形成領域に形成することにより、フル振幅で動作
するデジタル回路で発生する電源ノイズ等がアナログ回
路部に伝えられるのを防止することができ、より安定し
た可変遅延回路の遅延動作によりいっそうの高精度化を
実現することができるという効果が得られる。
ナミック型メモリセルのアドレス選択端子がそれぞれに
接続されてなる複数のワード線と、複数からなるダイナ
ミック型メモリセルがそれぞれに接続されてなる複数対
の相補ビット線対と、動作タイミング信号に対応して動
作電圧が与えられ、上記相補ビット線対の信号をそれぞ
れ増幅する複数からなるラッチ回路からなるセンスアン
プとを含むダイナミック型RAMに上記クロック発生回
路を搭載し、上記クロック発生回路を構成する上記可変
遅延回路とその遅延制御信号を形成する回路を、上記セ
ンスアンプに供給される動作電圧を供給する電源端子と
は異なる専用のボンディングパッド及びリードが設けら
れて動作電圧が供給することにより、センスアンプから
の大きなノイズに影響されることなく、安定した可変遅
延回路の遅延動作によりいっそうの高精度化を実現する
ことができるという効果が得られる。
ック信号を遅延させる可変遅延回路の遅延信号に基づい
て形成された信号と、上記入力クロック信号とを位相比
較し、両者が一致するように上記可変遅延回路の遅延時
間を制御して内部クロック信号を形成する制御回路とを
備えたクロック発生回路を含む半導体集積回路装置にお
いて、上記クロック発生回路のうち少なくとも可変遅延
回路は、同じ基板上に形成されたデジタル回路の動作電
圧の供給経路とは異なる専用のボンディングパッド及び
リードを設けて動作電圧を供給することにより、デジタ
ル回路の動作により発生する電源電圧の変化の影響を得
ることない安定して遅延動作による高精度の位相同期化
を実現することができるという効果が得られる。
イナミック型メモリセルのアドレス選択端子がそれぞれ
に接続されてなる複数のワード線と、複数からなるダイ
ナミック型メモリセルがそれぞれに接続されてなる複数
対の相補ビット線対と、動作タイミング信号に対応して
動作電圧が与えられ、上記相補ビット線対の信号をそれ
ぞれ増幅する複数からなるラッチ回路からなるセンスア
ンプとを含むダイナミック型RAMに上記クロック発生
回路を搭載し、上記クロック発生回路のうち少なくとも
可変遅延回路に対して、上記センスアンプに供給される
動作電圧を供給する電源端子とは異なる専用のボンディ
ングパッド及びリードを設け動作電圧を供給することに
より、センスアンプからの大きなノイズに影響されるこ
となく、安定した可変遅延回路の遅延動作によりいっそ
うの高精度化を実現することができるという効果が得ら
れる。
路は、更に外部端子から供給される入力信号を受ける入
力回路及び外部端子へ出力信号を送出する出力回路を備
え、上記入力回路及び出力回路には、上記クロック発生
回路及び上記センスアンプに供給される動作電圧を供給
する電源端子とは異なる専用のボンディングパッド及び
リードが設けられて動作電圧が供給されるようにするこ
とにより、クロック発生回路及びセンスアンプのそれぞ
れが出力回路からの大きなノイズに影響されることな
く、安定した可変遅延回路の遅延動作やセンスアンプ動
作を行わせることができるという効果が得られる。
ロック信号を遅延させる可変遅延回路の遅延信号と、上
記入力クロック信号とを位相比較回路で位相比較し、両
者が一致するように上記可変遅延回路の遅延時間を制御
して内部クロック信号を形成する制御回路とを含むクロ
ック発生回路を備え、上記制御回路は、上記可変遅延時
間が目標値を超えた時点で、その遅延量を逆方向に戻す
ように上記可変遅延回路を制御することにより、従来の
駆動方式であるPFDの欠点である不感帯をなくすこと
ができ、かかる不感帯をなくすことによりトランジスタ
の性能や配線長に位相誤差が左右されなくなり、設計を
容易にすることができるという効果が得られる。
よる位相比較動作毎の上記可変遅延回路の遅延時間の変
化量を、ほぼ一定とすることにより、ロックイン状態で
の位相誤差を最大でその2倍までに小さくすることがで
きるという効果が得られる。
動作毎の上記可変遅延回路の遅延時間の変化量を、動作
状態に対応して変化させることにより、それぞれの動作
状態に応じた最適な応答性と安定性とを実現することが
できるという効果が得られる。
路の遅延時間の変化量は、クロック発生回路の動作開始
から上記目標値を超えるまでの第1期間では大きく、上
記第1期間から遅延時間が目標値より小さくなるまでの
第2期間では、上記第1期間での遅延時間の変化量より
も小さく、上記第2期間以降は上記第2期間よりも更に
小さく設定することにより、DLL動作開始時からロッ
クインに至るロックインサイクルを短くしつつ、ロック
イン状態での安定化を図ることができるという効果が得
られる。
路の遅延時間の変化量は、位相同期動作を損なわない範
囲で上記可変遅延回路の遅延時間が目標値を超える度に
小さくすることにより、応答性を改善しつつ、ロックイ
ン状態での安定化を図ることができるという効果が得ら
れる。
路は、位相差に対応してハイレベル又はロウレベルの位
相比較信号を形成し、上記位相比較信号に対応して上記
チャージポンプ回路に対してチャージアップ電流又はデ
ィスチャージ電流を流すパルス信号を形成することによ
り、回路の簡素化を図りつつ上記パルス発生回路の出力
パルスにより応答性の切り換えも行うようにすることが
できるという効果が得られる。
路の遅延時間量を、上記パルス信号の数と、かかるパル
ス信号により上記チャージポンプ回路のチャージ電流値
との組み合わせにより簡単な回路により柔軟に所望の応
答性を実現しつつ、安定性を図ることができるという効
果が得られる。
基づき具体的に説明したが、本願発明は前記実施例に限
定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種
々変更可能であることはいうまでもない。例えば、DL
Lは、デジタル制御デジタルDLLやデジタル制御アナ
ログDLLであってもよい。これらのDLLの可変遅延
回路でも、その電源電圧が変化すると、それに対応して
MOSFETのゲートに供給される電圧が変化するので
流れる電流が変化し、また、基板電圧が変化すると、基
板効果によってMOSFETのしきい値電圧が変化し
て、それぞれドレイン電流を変動させる要因になるもの
である。したがって、この発明を適用することにより、
これらのDLLでも可変遅延回路とその制御信号の安定
化が図られるので出力されるクロック信号のジッタを小
さくさせることができる。
制御信号を形成する回路を、他のデジタル回路とを電気
的に分離する技術は、SOI(Silicon On
Insulator)構造を利用するものであってもよ
い。
ック信号の高周波数化が進められており、1クロック周
期はますます短くなるものである。したがって、上記ク
ロック信号の位相のゆらぎであるジッタを小さくするこ
とは、1クロック周期に含まれる時間マージンを小さく
することとなり、クロック周波数の高周波数化には極め
て有益な技術になるものである。
のようなシンクロナスDRAMの他に、クロック発生回
路(又は再生回路)を搭載し、同期式入出力を持つ各種
デジタル半導体集積回路装置に広く利用することができ
る。
的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば、下
記の通りである。外部端子から入力された入力クロック
信号を受ける可変遅延回路を通した遅延信号に基づいて
形成された信号と、上記入力クロック信号とを位相比較
し、両者が一致するように上記可変遅延回路の遅延時間
を制御して内部クロック信号を形成する制御回路とを含
むクロック発生回路を備えた半導体集積回路装置におい
て、上記クロック発生回路のうち、上記可変遅延回路と
その遅延制御信号を形成する回路とを構成する素子形成
領域を、同じ半導体基板上に形成されるデジタル回路を
構成する素子形成領域とを素子分離技術により電気的分
離することによって、デジタル回路の動作により発生す
る基板電位の変化の影響を得ることない安定して遅延動
作による高精度の位相同期化を実現することができる。
を遅延させる可変遅延回路の遅延信号に基づいて形成さ
れた信号と、上記入力クロック信号とを位相比較し、両
者が一致するように上記可変遅延回路の遅延時間を制御
して内部クロック信号を形成する制御回路とを備えたク
ロック発生回路を含む半導体集積回路装置において、上
記クロック発生回路のうち少なくとも可変遅延回路は、
同じ基板上に形成されたデジタル回路の動作電圧の供給
経路とは異なる専用のボンディングパッド及びリードを
設けて動作電圧を供給することにより、デジタル回路の
動作により発生する電源電圧の変化の影響を得ることな
い安定して遅延動作による高精度の位相同期化を実現す
ることができる。
を遅延させる可変遅延回路の遅延信号と、上記入力クロ
ック信号とを位相比較回路で位相比較し、両者が一致す
るように上記可変遅延回路の遅延時間を制御して内部ク
ロック信号を形成する制御回路とを含むクロック発生回
路を備え、上記制御回路は、上記可変遅延時間が目標値
を超えた時点で、その遅延量を逆方向に戻すように上記
可変遅延回路を制御することにより、従来の駆動方式で
あるPFDの欠点である不感帯をなくすことができ、か
かる不感帯をなくすことによりトランジスタの性能や配
線長に位相誤差が左右されなくなり、設計を容易にする
ことができる。
一実施例を示す概略レイアウト図である。
図である。
を示す概略素子構造断面図である。
を示す概略素子構造断面図である。
施例を示す概略素子構造断面図である。
一実施例を示す全体ブロック図である。
ロック図である。
実施例を示す回路図である。
路の一実施例を示す回路図である。
実施例を示す回路図である。
路の一実施例を示す回路図である。
例を説明するための波形図である。
例を説明するための波形図である。
ステート制御回路のステート遷移図である。
の一実施例を示す回路図である。
す回路図である。
を示す回路図である。
路図である。
生回路の一実施例を示す回路図である。
メモリチップとリードフレームとの関係を説明する平面
図である。
静電保護回路の一実施例を示す回路図である。
アナログ部、4…DLLデジタル部、5…専用ボンディ
ングパッド、6,11,13…ボンディングパッド列、
7…データ出力回路、8…DQSバッファ、9…レプリ
カ回路、10…データ入力回路、12…周辺回路、30
1…入力バッファ、302…CLK入力バッファ、30
3…可変遅延回路、304…CLK出力バッファ、30
5…出力アンプ、306…PMOS容量、307…チャ
ージポンプ、200A〜D…メモリアレイ、201A〜
D…ロウデコーダ、202A〜D…センスアンプ、20
3A〜D…カラムデコーダ、204…アドレスバッフ
ァ、205…ロウアドレスバッファ、206…カラムア
ドレスバッファ、207…カラムアドレスカウンタ、2
08…リフレッシュカウンタ、209…コントロール回
路、210…データ入力回路、211…データ出力回
路、212…バンクセレクト回路、213…モードレジ
スタ、214…DLL、214…DQSバッファ 401…4分周回路、402…位相比較器、403…ス
テート制御回路、404…パルス発生回路、405…チ
ャージポンプパルス発生回路、2091…クロック入力
回路。
Claims (21)
- 【請求項1】 外部端子から入力された入力クロック信
号に基づいて形成された第1クロック信号を所定の遅延
時間遅延させた第2クロック信号を出力する可変遅延回
路と、上記第2クロック信号に基づいて形成された第3
クロック信号と上記第1クロック信号とを位相比較し、
両者が一致するように上記遅延時間を制御する制御回路
とを含むクロック発生回路と、 上記第2クロック信号に応答する内部回路とが共通の半
導体基板上に形成されてなり、 上記可変遅延回路を構成する素子形成領域と上記内部回
路を構成する素子形成領域とは分離されてなることを特
徴とする半導体集積回路装置。 - 【請求項2】 請求項1において、 上記遅延時間はアナログ電圧により制御がされるもので
あり、 上記制御回路は、上記第1クロック信号の位相と上記第
3クロック信号の位相とを比較し制御信号を出力する位
相比較回路と、上記制御信号に基づいて上記アナログ電
圧を発生させるチャージポンプ回路とを含み、 上記チャージポンプ回路は上記内部回路を構成する素子
形成領域と電気的に分離されてなることを特徴とする半
導体集積回路装置。 - 【請求項3】 請求項2において、 上記可変遅延回路、及びチャージポンプ回路の各回路
は、第1導電型にされた共通の半導体基板上において、
深い深さに形成された第2導電型のウェル領域上にそれ
ぞれ形成され、浅い深さに形成された第1導電型又は第
2導電型のウェル領域に形成されるものであることを特
徴とする半導体集積回路装置。 - 【請求項4】 請求項1又は2において、 上記半導体集積回路装置は、第1電圧を供給する第1供
給部と、上記第1電圧を供給する第2供給部とを有し、 上記内部回路は、上記第1供給部から供給される上記第
1電圧を受け、 上記可変遅延回路は、上記第2供給部から供給される上
記第1電圧を受けるものであることを特徴とする半導体
集積回路装置。 - 【請求項5】 請求項4において、 上記深い深さに形成された第2導電型のウェル領域の周
辺部は、MOS容量素子が形成されて、上記可変遅延回
路に供給される上記第1電圧の安定化容量として用いら
れるものであることを特徴とする半導体集積回路装置。 - 【請求項6】 請求項4又は5において、 上記クロック発生回路は、上記入力クロック信号を受け
上記第1クロック信号を出力するクロック入力バッファ
と、上記第2クロック信号を受け上記第4クロック信号
を出力するクロック出力バッファとを更に備え、 上記内部回路は、上記第4クロック信号を受けて動作
し、 上記クロック入力バッファと上記クロック出力バッファ
とを上記深い深さに形成された第2導電型のウェル領域
上に形成することを特徴とする半導体集積回路装置。 - 【請求項7】 請求項1において、 上記制御回路は、上記第1クロック信号と上記第2クロ
ック信号のそれぞれを分周する分周回路を含むものであ
ることを特徴とする半導体集積回路装置。 - 【請求項8】 請求項1において、 上記遅延時間は、アナログ電圧により制御されるもので
あり、 上記制御回路は、上記第1クロック信号の分周クロック
信号である第5クロック信号を形成する第1分周回路
と、上記第3クロック信号の分周クロック信号である第
6クロック信号を形成する第2分周回路と、 上記第5クロック信号の位相と上記第6クロック信号の
位相とを比較し制御信号を出力する位相比較回路と、 上記制御信号に基づいて上記アナログ電圧を発生させる
チャージポンプ回路とを含み、 上記第5及び第6クロック信号は、上記クロック発生回
路が動作状態とされるときに所定の初期値とされるもの
であることを特徴とする半導体集積回路装置。 - 【請求項9】 請求項1において、 上記半導体集積回路装置は、上記入力クロック信号を受
け上記第1クロック信号を出力するクロック入力回路
と、 上記第4クロック信号を受けて動作する出力回路と、 上記クロック入力回路と上記出力回路の遅延時間に対応
した時間だけ上記第4クロック信号を遅延させて上記第
3クロック信号を形成するレプリカ遅延回路を更に備
え、 上記内部回路は、上記出力回路を含むものであることを
特徴とする半導体集積回路装置。 - 【請求項10】 請求項8において、 上記第1、第2分周回路及び上記位相比較回路は、上記
可変遅延回路が形成される素子形成領域とは電気的に分
離された素子形成領域に形成されるものであることを特
徴とする半導体集積回路装置。 - 【請求項11】 請求項1において、 上記半導体集積回路装置は、第1電圧を供給する第1供
給部と上記第1電圧を供給する第2供給部を有し、 上記内部回路は、 複数からなるダイナミック型メモリセルのアドレス選択
端子がそれぞれに接続されてなる複数のワード線と、 複数からなるダイナミック型メモリセルがそれぞれに接
続されてなる複数対の相補ビット線対と、 上記相補ビット線対の信号をそれぞれ増幅する複数から
なるラッチ回路からなるセンスアンプとを含み、 上記センスアンプは、上記第1供給部から供給される上
記第1電圧を受け、 上記可変遅延回路は、上記第2供給部から供給される上
記第1電圧を受けることを特徴とする半導体集積回路装
置。 - 【請求項12】 第1クロック信号を受け、上記第1ク
ロック信号を所定の遅延時間遅延させた第2クロック信
号を出力する可変遅延回路と、上記第2クロック信号に
基づいて形成された第3クロック信号と上記第1クロッ
ク信号とを位相比較し、上記第1クロック信号の位相と
上記第3クロック信号の位相が一致するように上記遅延
時間を制御する制御回路都を含むクロック発生回路と、 上記第2クロック信号に応答する内部回路と、 第1電圧を供給する第1供給部と、 上記第1電圧を供給する第2供給部とを有し、 上記内部回路は、上記第1供給部から供給される上記第
1電圧を受け、 上記可変遅延回路は、上記第2供給部から供給される上
記第1電圧を受けるものであることを特徴とする半導体
集積回路装置。 - 【請求項13】 請求項12において、 上記内部回路は、 複数からなるダイナミック型メモリセルのアドレス選択
端子がそれぞれに接続されてなる複数のワード線と、 複数からなるダイナミック型メモリセルがそれぞれに接
続されてなる複数対の相補ビット線対と、 上記相補ビット線対の信号をそれぞれ増幅する複数から
なるラッチ回路からなるセンスアンプとを含み、 上記第1供給部は、上記半導体集積回路装置の外部から
上記第1電圧を受ける第1リードを含み、 上記第2供給部は、上記半導体集積回路装置の外部から
上記第1電圧を受ける第2リードを含み、 上記センスアンプは、上記第1リードを介して上記第1
電圧が供給され、 上記可変遅延回路は、上記第2リードを介して上記第1
電圧が供給されるものであること特徴とする半導体集積
回路装置。 - 【請求項14】 請求項13において、 上記半導体集積回路装置は、上記半導体集積回路装置の
外部から上記第1電圧を受ける第3リードを更に含み、 上記内部回路は、更に入力信号を受ける入力回路及び出
力信号を送出する出力回路を備え、 上記入力回路及び出力回路は、上記第3リードを介して
上記第1電圧が供給されるものであることを特徴とする
半導体集積回路装置。 - 【請求項15】 外部端子から入力された入力クロック
信号を遅延させる可変遅延回路と、 上記可変遅延回路を通した遅延信号と、上記入力クロッ
ク信号とを位相比較回路で位相比較し、両者が一致する
ように上記可変遅延回路の遅延時間を制御して内部クロ
ック信号を形成する制御回路とを含むクロック発生回路
を備え、 上記制御回路は、上記可変遅延時間が目標値を超えた時
点で、その遅延量を逆方向に戻すように上記可変遅延回
路を制御することを特徴とする半導体集積回路装置。 - 【請求項16】 請求項15において、 上記位相比較回路による位相比較動作毎の上記可変遅延
回路の遅延時間の変化量は、ほぼ一定であることを特徴
とする半導体集積回路装置。 - 【請求項17】 請求項15において、 上記位相比較回路による位相比較動作毎の上記可変遅延
回路の遅延時間の変化量は、動作状態に対応して変化さ
せられるものであることを特徴とする半導体集積回路装
置。 - 【請求項18】 請求項17において、 上記可変遅延回路の遅延時間の変化量は、クロック発生
回路の動作開始から上記目標値を超えるまでの第1期間
では大きく、上記第1期間から遅延時間が目標値より小
さくなるまでの第2期間では、上記第1期間での遅延時
間の変化量よりも小さく、上記第2期間以降は上記第2
期間よりも更に小さく設定されてなることを特徴とする
半導体集積回路装置。 - 【請求項19】 請求項17において、 上記可変遅延回路の遅延時間の変化量は、位相同期動作
を損なわない範囲で上記可変遅延回路の遅延時間が目標
値を超える度に小さくされることを特徴とする半導体集
積回路装置。 - 【請求項20】 請求項15ないし19のいずれかにお
いて、 上記位相比較回路は、データ端子とクロック端子に上記
入力クロック信号と内部クロック信号が供給されるフリ
ップフロップ回路で構成され、位相差に対応してハイレ
ベル又はロウレベルの位相比較信号を形成するものであ
り、 上記制御回路は、上記位相比較信号に対応して上記チャ
ージポンプ回路に対してチャージアップ電流又はディス
チャージ電流を流すパルス信号を形成する回路を含むも
のであることを特徴とする半導体集積回路装置。 - 【請求項21】 請求項20において、 上記可変遅延回路の遅延時間の変化量は、上記パルス信
号の数と、かかるパルス信号により上記チャージポンプ
回路に流れる電流値との組み合わせにより変化させられ
るものであることを特徴とする半導体集積回路装置。
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