JP2003308695A - 半導体記憶装置 - Google Patents

半導体記憶装置

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JP2003308695A
JP2003308695A JP2002109487A JP2002109487A JP2003308695A JP 2003308695 A JP2003308695 A JP 2003308695A JP 2002109487 A JP2002109487 A JP 2002109487A JP 2002109487 A JP2002109487 A JP 2002109487A JP 2003308695 A JP2003308695 A JP 2003308695A
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timing
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JP2002109487A
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Takashi Kono
隆司 河野
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Mitsubishi Electric Corp
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Mitsubishi Electric Corp
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 高周波動作時におけるプリアンプからデータ
バス対への読出データの伝搬を高速化する半導体記憶装
置を提供する。 【解決手段】 プリアンプ48は、読出データの信号レ
ベルを増幅する増幅部122と、読出データをデータバ
ス対DB,/DBへ出力するタイミングを決める信号R
DTに応じて読出データをデータ線対PDD,/PDD
へ出力するレイテンシシフタ124と、読出データをデ
ータバス対DB,/DBへ出力するドライバ126とを
含む。増幅部122は、信号RDTを受け、読出データ
の信号レベルを増幅したタイミングで信号RDTが既に
Hレベルであるときは、読出データをレイテンシシフタ
124をバイパスしてデータ線対PDD,/PDDへ出
力する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は、半導体記憶装置
に関し、特に、外部クロックの立上りと立下りとに同期
して高周波で動作し、メモリセルアレイから読出された
データを増幅してデータバス対へ出力するプリアンプを
備える半導体記憶装置に関する。
【0002】
【従来の技術】半導体デバイスに対する高周波動作化の
要求に伴って、外部クロックの立上りエッジと立下りエ
ッジとに同期してデータの入出力が行なわれるDDR
SDRAM(Double Data Rate Synchronous Dynamic R
andom Access Memory)が開発され、実用化されてい
る。
【0003】図10は、いわゆるDDR−Iと呼ばれる
DDR SDRAMからデータを読出す際のデータ出力
タイミングを示すタイミングチャートである。このDD
RSDRAMにおいては、CASレイテンシCLは2.
0、バースト長BLは4に設定されている。ここで、C
ASレイテンシとは、DDR SDRAMが外部からR
EADコマンド(データを読出すためのコマンド)を受
付けてから読出データを外部へ出力し始めるまでのサイ
クル数(外部クロックCLKの立上りから次の立上りま
でを1サイクルとする。)を表わす。また、バースト長
とは、READコマンドに応じて、連続して読出される
ビット数を表わす。
【0004】図10を参照して、DDR−Iは、外部ク
ロックCLK,/CLKに同期して、読出データである
データDQおよびデータストローブ信号DQSを出力す
る。ここで、外部クロック/CLKは、外部クロックC
LKに相補なクロック信号である。また、データストロ
ーブ信号DQSは、データDQを受取る外部コントロー
ラ側でデータDQの取込みタイミングとして使用される
信号である。
【0005】外部クロックCLK,/CLKのエッジと
データDQの出力とのタイミング差tACは、一定範囲
内に収まるように規定されており、図10においてはタ
イミング差tACは0に制御されている。
【0006】図10に示すようなデータ出力を実現する
ためには、データ出力回路において、外部クロックCL
K,/CLKのエッジのタイミングより少し早いタイミ
ングの動作クロックが必要となる。内部の各回路が有す
る容量によって、半導体記憶装置に外部クロックが入力
されてから実際にデータが出力されるまでには遅延が生
じるからである。
【0007】すなわち、外部クロックCLK,/CLK
は定周期信号であるから、外部クロックCLK,/CL
Kを適当な遅延量Tdだけ遅らせることによって外部ク
ロックCLK,/CLKのエッジに対して適当な時間T
aだけ戻された内部クロックCLK_P,CLK_Nを
生成し、この内部クロックCLK_P,CLK_Nをト
リガとして動作するデータ出力回路から出力されるデー
タDQおよびデータストローブ信号出力回路から出力さ
れるデータストローブ信号DQSが、上述したタイミン
グ差tACを満足するように遅延量Tdを制御できるク
ロック発生回路を備える必要がある。このような内部ク
ロックを生成する回路は、DLL(Delay Locked Loo
p)回路と呼ばれる。
【0008】さて、図10に示すようなデータ出力を行
なうためには、メモリセルアレイから読出されたデータ
を内部クロックCLK_P,CLK_Nに同期して適切
にシフトさせ、最終的に出力バッファまで到達させる、
いわゆるパイプライン動作が必要である。すなわち、メ
モリセルアレイから読出されたデータは、内部クロック
CLK_P,CLK_Nに同期した適切なタイミングで
パイプラインを構成する各ステージ間を順次移動し、出
力バッファに到達する。パイプラインのステージ構成に
は種々の構成が考えられるが、その一例として、読出デ
ータがプリアンプ後のデータバス対DB,/DBに出力
される手前までを第1ステージとする構成が考えられ
る。
【0009】図11は、上述した区間をパイプラインの
第1ステージとした場合に、ビット線対BL,/BLか
らデータバス対DB,/DBまでの回路構成を機能的に
説明するための機能ブロック図である。
【0010】図11を参照して、センスアンプ50は、
メモリセルアレイ(図示せず)からビット線対BL,/
BLに読出されたデータを検出して増幅する。続いて、
外部から受けるコラムアドレスに対応したデコード信号
YAがH(論理ハイ)レベルとなり、適当な遅延時間経
過後、コラム選択線CSLを活性化するためのコラムデ
コードイネーブル信号CDEがHレベルとなる。これに
よってANDゲート108の出力がHレベルとなり、コ
ラムアドレスに対応する1本のコラム選択線CSLが選
択され、I/O線対LIO,/LIO上にセンスアンプ
50からNチャネルMOSトランジスタN1,N2を介
してデータが小振幅で出力される。なお、I/Oイコラ
イズ回路102は、I/O線対LIO,/LIOにデー
タが出力される前に予めI/O線対LIO,/LIOを
Hレベルにイコライズする回路である。そして、I/O
線対LIO,/LIO上のデータは、プリアンプ148
に入力される。
【0011】プリアンプ148は、増幅部222と、レ
イテンシシフタ124と、ドライバ126とを含む。
【0012】増幅部222は、遅延回路104から出力
された信号PACLに基づいて内部状態をリセットし、
遅延回路106から出力された信号PAELに基づいて
I/O線対LIO,/LIO上の小振幅信号を内部に備
える差動アンプによって増幅する。そして、増幅部22
2は、増幅した信号をデータ線対PD3,/PD3へ出
力する。
【0013】レイテンシシフタ124は、データ線対P
D3,/PD3から受けるデータを信号RDTがHレベ
ルになるまで保持し、信号RDTがHレベルになったタ
イミングでデータをデータ線対PDD,/PDDへ出力
する。ドライバ126は、データ線対PDD,/PDD
から受けるデータをデータバス対DB,/DBに小振幅
で出力する。
【0014】ここで、レイテンシシフタ124が受ける
信号RDTは、パイプライン動作の第1ステージから第
2ステージへデータを移行させるタイミングを決める信
号であって、増幅部222によって増幅されたデータを
データバス対DB,/DBへ出力するタイミングを決め
る。信号RDTは、対応するデータがメモリセルアレイ
から読出される起点とされたクロックサイクルの次のク
ロックサイクルを起点として、図示されない制御回路に
よって発生される。
【0015】遅延回路104は、コラムデコードイネー
ブル信号CDEを受け、コラムデコードイネーブル信号
CDEを適当量遅延した信号PACLを遅延回路106
およびプリアンプ148の増幅部222へ出力する。こ
の信号PACLは、プリアンプ148において内部状態
をリセットするタイミングを与える。遅延回路106
は、遅延回路104から出力された信号PACLを受
け、信号PACLを適当量遅延した信号PAELを増幅
部222へ出力する。この信号PAELは、プリアンプ
148の増幅部222において、I/O線対LIO,/
LIOから受ける信号を増幅してレイテンシシフタ12
4へ出力するタイミングを与える。
【0016】図12〜図16は、増幅部222の回路構
成を示す回路図である。増幅部222は、入力処理回路
132と、PAE生成回路234と、CLRES生成回
路136と、/PAEC生成回路138と、増幅/出力
回路240とを含む。
【0017】図12を参照して、入力処理回路132
は、インバータ1322と、NANDゲート1324
と、NORゲート1326とからなる。遅延回路104
から出力された信号PACLに応じて生成される信号/
PAEQは、後述する増幅/出力回路240における差
動アンプノードPAN,/PANをイコライズするため
の信号である。また、遅延回路106から出力された信
号PAELに応じて生成される信号PADTは、信号P
ACLがHレベルになってから信号PAELがHレベル
になるまでHレベルとなる信号であって、後述する増幅
/出力回路240において、差動アンプノードPAN,
/PANをI/O線対LIO,/LIOと接続してI/
O線対LIO,/LIO上のデータをプリアンプ148
に取込むための信号である。
【0018】図13を参照して、PAE生成回路234
は、インバータ2342〜2346からなる。信号PA
ELに応じて生成される信号PAE,/PAEは、後述
する増幅/出力回路240に含まれる差動アンプを活性
化するための信号である。
【0019】図14を参照して、CLRES生成回路1
36は、NORゲート1362と、インバータ1364
とからなる。ここで、信号/ACTは、図示されない制
御回路から受け、ロウ系が活性化されているときにL
(論理ロー)レベルとなる信号である。信号PACLに
応じて生成される信号CLRESは、後述する増幅/出
力回路240に含まれる差動アンプの次段のラッチ部を
リセットするための信号である。
【0020】図15を参照して、/PAEC生成回路1
38は、NORゲート1382からなる。信号/PAE
Cは、後述する増幅/出力回路240に含まれる差動ア
ンプの次段のラッチ部を活性化するための信号である。
【0021】図16を参照して、増幅/出力回路240
は、入力部1402と、イコライズ部1404と、差動
アンプ1406と、インバータ1408〜1414と、
ラッチ部1416,1418とからなる。
【0022】入力部1402は、インバータ1422
と、PチャネルMOSトランジスタP1,P2とからな
る。入力部1402は、信号PADTがHレベルになる
と、I/O線対LIO,/LIOをそれぞれ差動アンプ
ノードPAN,/PANと接続してI/O線対LIO,
/LIO上のデータを差動アンプノードPAN,/PA
Nに伝達する。
【0023】イコライズ部1404は、PチャネルMO
SトランジスタP3,P4からなる。イコライズ部14
04は、信号/PAEQがLレベルであるとき、差動ア
ンプノードPAN,/PANをHレベルにイコライズす
る。
【0024】差動アンプ1406は、PチャネルMOS
トランジスタP5〜P7と、NチャネルMOSトランジ
スタN3〜N5とからなる。差動アンプ1406は、信
号PAE,/PAEによって活性化され、I/O線対L
IO,/LIOから入力部1402を介して伝達された
差動アンプノードPAN,/PAN上の小振幅信号を電
源電圧および接地電圧間でフルスイングする信号に増幅
する。
【0025】インバータ1408は、PチャネルMOS
トランジスタP8,P9と、NチャネルMOSトランジ
スタN6とからなる。インバータ1408は、信号/P
AEがLレベルであるときに差動アンプ1406ととも
に活性化され、差動アンプノードPAN上の信号を反転
してノードND3へ出力する。
【0026】インバータ1410は、PチャネルMOS
トランジスタP10,P11と、NチャネルMOSトラ
ンジスタN7とからなる。インバータ1410は、信号
/PAECがLレベルであるときに活性化され、ノード
ND3上の信号を反転してノードND4へ出力する。
【0027】ラッチ部1416は、インバータ142
4,1426からなる。ラッチ部1416は、差動アン
プ1406が差動アンプノードPAN,/PAN上の信
号を増幅して非活性化された後(信号PAEはLレベル
となる。)、/PAEC生成回路138によって生成さ
れた信号/PAECがHレベルである期間、すなわち次
の読出データを読込むために信号PACLがHレベルに
なるまで、データ線PD3上の信号をラッチする。
【0028】そして、信号PACLがHレベルとなる
と、CLRES生成回路136から出力される信号CL
RESがHレベルとなり、/PAEC生成回路138か
ら出力される信号/PAECがLレベルとなるので(こ
のとき、信号PAEは信号PAELがHレベルになるま
でLレベルである。)、ラッチ部1416は、このタイ
ミングでデータ線PD3をLレベルにリセットする。
【0029】インバータ1412は、PチャネルMOS
トランジスタP12,P13と、NチャネルMOSトラ
ンジスタN8とからなる。インバータ1412は、信号
/PAEがLレベルであるときに差動アンプ1406と
ともに活性化され、差動アンプノード/PAN上の信号
を反転してノードND5へ出力する。
【0030】インバータ1414は、PチャネルMOS
トランジスタP14,P15と、NチャネルMOSトラ
ンジスタN9とからなる。インバータ1414は、信号
/PAECがLレベルであるときに活性化され、ノード
ND5上の信号を反転してノードND6へ出力する。
【0031】ラッチ部1418は、インバータ142
8,1430からなる。ラッチ部1418も、ラッチ部
1416と同様に、差動アンプ1406が差動アンプノ
ードPAN,/PAN上の信号を増幅して非活性化され
た後、信号/PAECがHレベルである期間、すなわち
次の読出データを読込むために信号PACLがHレベル
になるまで、データ線/PD3上の信号をラッチする。
【0032】そして、信号PACLがHレベルとなる
と、CLRES生成回路136から出力される信号CL
RESがHレベルとなり、/PAEC生成回路138か
ら出力される信号/PAECがLレベルとなるので、ラ
ッチ部1418は、このタイミングでデータ線/PD3
をLレベルにリセットする。
【0033】図17,図18は、レイテンシシフタ12
4の回路構成を示す回路図である。レイテンシシフタ1
24は、RDT入力回路152と、シフト回路154と
を含む。
【0034】図17を参照して、RDT入力回路152
は、信号RDTを受けて反転し、信号/RDTを出力す
るインバータ1522と、信号/RDTおよび上述した
CLRES生成回路136から出力された信号CLRE
Sを受けて信号RDSFTを出力するNORゲート15
24と、信号RDSFTを受けて反転し、信号/RDS
FTを出力するインバータ1526とからなる。
【0035】上述したように、図示されない制御回路か
ら受ける信号RDTは、増幅部222によって増幅され
た読出データをデータバス対DB,/DBへ出力するタ
イミングを決めるための信号である。そして、信号RD
Tは、コラムデコードイネーブル信号CDEが発生され
る起点とされたクロックサイクルの次のクロックサイク
ルを起点に発生される。すなわち、あるクロックサイク
ル#0を起点としてメモリセルアレイから読出されたデ
ータは、そのクロックサイクル#0から1サイクル後の
クロックサイクル#1を起点としてデータバス対DB,
/DBに出力されることになる。これによって、読出デ
ータは、パイプラインの次のステージに移動することに
なる。
【0036】RDT入力回路152によって生成される
信号RDSFTは、信号CLRESおよび信号RDTが
それぞれLレベルおよびHレベルであるときにHレベル
となる。このとき、後述するシフト回路154における
入力段のインバータが非活性化され、シフト回路154
におけるデータ線対/PD4,PD4上の信号をラッチ
するインバータが活性化される。すなわち、読出データ
をデータバス対DB,/DBに出力するタイミングを与
える信号RDTがHレベルとなったとき、信号RDSF
Tに応じてレイテンシシフタ124が増幅部222と分
離され、その時点でレイテンシシフタ124が増幅部2
22から取込んでいた信号がラッチされる。また、信号
/RDTは、信号RDTが反転された信号であって、後
述するシフト回路154において、シフト回路154が
増幅部222から受けたデータをデータ線対PDD,/
PDDへ出力するタイミングを与えるための信号であ
る。
【0037】シフト回路154は、インバータ1542
〜1564からなる。インバータ1542は、データ線
PD3上の信号を受け、信号RDSFTがLレベルであ
るとき(信号/RDSFTはHレベル)データ線PD3
上の信号を反転してデータ線/PD4へ出力する。イン
バータ1544は、データ線/PD4上の信号を受けて
反転する。インバータ1546は、インバータ1544
からの出力を受け、信号RDSFTがHレベルであると
き(信号/RDSFTはLレベル)受けた信号を反転し
てデータ線/PD4へ出力する。インバータ1544,
1546は、信号RDSFTがHレベルであるとき、ラ
ッチ回路を構成し、データ線/PD4上の信号がラッチ
される。
【0038】インバータ1548は、データ線/PD4
上の信号を受け、信号/RDTがLレベル(すなわち、
信号RDTがHレベル)となったとき、データ線/PD
4上の信号をデータ線PDDへ出力する。また、インバ
ータ1548は、信号/RDTがHレベル(すなわち、
信号RDTがLレベル)であるときは、データ線PDD
をLレベルに維持する。インバータ1550は、データ
線PDD上の信号を受けて反転する。インバータ155
2は、インバータ1550からの出力を受けて反転し、
データ線PDDへ出力する。
【0039】インバータ1548は、PチャネルMOS
トランジスタP16,P17と、NチャネルMOSトラ
ンジスタN10とからなる。PチャネルMOSトランジ
スタ16は、電源ノードVDDおよびPチャネルMOS
トランジスタP17に接続され、データ線/PD4にゲ
ートが接続される。PチャネルMOSトランジスタ17
は、PチャネルMOSトランジスタ16およびデータ線
PDDに接続され、信号/RDTをゲートに受ける。N
チャネルMOSトランジスタ10は、データ線PDDお
よび接地ノードGNDに接続され、信号/RDTをゲー
トに受ける。また、インバータ1550,1552はラ
ッチ回路を構成し、データ線PDD上の信号がラッチさ
れる。
【0040】インバータ1554は、データ線/PD3
上の信号を受け、信号RDSFTがLレベルであるとき
(信号/RDSFTはHレベル)データ線/PD3上の
信号を反転してデータ線PD4へ出力する。インバータ
1556は、データ線PD4上の信号を受けて反転す
る。インバータ1558は、インバータ1556からの
出力を受け、信号RDSFTがHレベルであるとき(信
号/RDSFTはLレベル)受けた信号を反転してデー
タ線PD4へ出力する。インバータ1556,1558
は、信号RDSFTがHレベルであるとき、ラッチ回路
を構成し、データ線PD4上の信号がラッチされる。
【0041】インバータ1560は、データ線PD4上
の信号を受け、信号/RDTがLレベル(すなわち、信
号RDTがHレベル)となったとき、データ線PD4上
の信号をデータ線/PDDへ出力する。また、インバー
タ1560は、信号/RDTがHレベル(すなわち、信
号RDTがLレベル)であるときは、データ線/PDD
をLレベルに維持する。インバータ1562は、データ
線/PDD上の信号を受けて反転する。インバータ15
64は、インバータ1562からの出力を受けて反転
し、データ線/PDDへ出力する。
【0042】インバータ1560は、PチャネルMOS
トランジスタP18,P19と、NチャネルMOSトラ
ンジスタN11とからなる。PチャネルMOSトランジ
スタP18は、電源ノードVDDおよびPチャネルMO
SトランジスタP19に接続され、データ線PD4にゲ
ートが接続される。PチャネルMOSトランジスタP1
9は、PチャネルMOSトランジスタ18およびデータ
線/PDDに接続され、信号/RDTをゲートに受け
る。NチャネルMOSトランジスタN11は、データ線
/PDDおよび接地ノードGNDに接続され、信号/R
DTをゲートに受ける。また、インバータ1562,1
564はラッチ回路を構成し、データ線/PDD上の信
号がラッチされる。
【0043】いま、増幅部222のCLRES生成回路
136において生成された信号CLRESがHレベルに
なると、信号RDSFT,/RDSFTはそれぞれLレ
ベル,Hレベルとなるので、インバータ1542,15
54が活性化され、この時点で信号CLRESによって
Lレベルにリセットされたデータ線対PD3,/PD3
上の信号がインバータ1542,1554により反転さ
れ、データ線対/PD4,PD4がHレベルにリセット
される。すなわち、信号CLRESは、差動アンプ14
06を活性化する信号PAEがHレベルとなる前に先立
ってHレベルとなるので、差動アンプ1406が活性化
される前にデータ線対/PD4,PD4がリセットされ
る。そして、インバータ1542,1554は、増幅部
222からデータ線対PD3,/PD3に出力された読
出データをそれぞれ受け、それぞれ反転してデータ線対
/PD4,PD4へ出力する。
【0044】この後、信号RDTがHレベルになると、
信号RDSFT,/RDSFTはそれぞれHレベル,L
レベルとなるので、インバータ1542,1554はと
もに非活性化される。一方、インバータ1546,15
58はともに活性化され、データ線対/PD4,PD4
上の信号がインバータ1546,1558によってラッ
チされる。そして、信号RDTがHレベルになるのに応
じて信号/RDTはLレベルとなるので、インバータ1
548,1560が活性化され、データ線対/PD4,
PD4上の信号がそれぞれ反転されてデータ線対PD
D,/PDDに出力される。
【0045】図19は、ドライバ126の回路構成を示
す回路図である。図19を参照して、ドライバ126
は、ワンショットパルス発生部162と、DB駆動部1
64と、/DB駆動部166とを含む。
【0046】ワンショットパルス発生部162は、デー
タ線対PDD,/PDD上の信号を受けるNORゲート
168と、NORゲート168からの出力を受けて遅延
する遅延回路170と、遅延回路170からの出力を受
けて反転するインバータ172と、インバータ172か
らの出力を反転してノードND9へ出力するインバータ
174とからなる。
【0047】また、ワンショットパルス発生部162
は、PチャネルMOSトランジスタP20〜P23と、
NチャネルMOSトランジスタN12〜N14とからな
る。PチャネルMOSトランジスタP20は、電源ノー
ドVDDおよびノードND7に接続され、ゲートがデー
タ線PDDに接続される。NチャネルMOSトランジス
タN12は、ノードND7およびノードND10に接続
され、ゲートがデータ線PDDに接続される。Pチャネ
ルMOSトランジスタP21は、電源ノードVDDおよ
びノードND7に接続され、ゲートがノードND9に接
続される。PチャネルMOSトランジスタP22は、電
源ノードVDDおよびノードND8に接続され、ゲート
がデータ線/PDDに接続される。NチャネルMOSト
ランジスタ13は、ノードND8およびノードND10
に接続され、ゲートがデータ線/PDDに接続される。
PチャネルMOSトランジスタP23は、電源ノードV
DDおよびノードND8に接続され、ゲートがノードN
D9に接続される。NチャネルMOSトランジスタN1
4は、ノードND10および接地ノードGNDに接続さ
れ、ゲートがノードND9に接続される。
【0048】次に、ワンショットパルス発生部162の
動作について説明する。ワンショットパルス発生部16
2においては、データ線対PDD,/PDD上の信号が
ともにLレベルであるときは、PチャネルMOSトラン
ジスタP20,P22がONし、NチャネルMOSトラ
ンジスタN12,N13がOFFしているので、ノード
ND7,ND8にそれぞれ出力される信号/DRV,/
/DRVは、ともにHレベルとなっている。また、NO
Rゲート168の出力はHレベルとなるので、ノードN
D9上の信号はHレベルとなり、NチャネルMOSトラ
ンジスタN14はONしている。
【0049】この状態から、データ線PDD上の信号が
Hレベルになると、PチャネルMOSトランジスタP2
0およびNチャネルMOSトランジスタN12は、それ
ぞれOFFおよびONとなるので、ノードND7はNチ
ャネルMOSトランジスタN12,14によってプルダ
ウンされ、ノードND7上の信号/DRVはLレベルと
なる。一方、NORゲート168の出力はLレベルとな
るので、遅延回路170によって所定時間遅延された
後、ノードND9上の信号はLレベルとなる。したがっ
て、PチャネルMOSトランジスタP21がONし、N
チャネルMOSトランジスタN14がOFFするので、
ノードND7はPチャネルMOSトランジスタP21に
よってプルアップされ、ノードND7上の信号/DRV
はHレベルに復帰する。すなわち、遅延回路170によ
る遅延時間だけノードND7上の信号/DRVがLレベ
ルになる。なお、ノードND8上の信号//DRVは、
この間常時Hレベルである。
【0050】同様にして、データ線/PDD上の信号が
Hレベルとなったときは、遅延回路170による遅延時
間だけノードND8上の信号//DRVがLレベルにな
る。
【0051】なお、ワンショットパルス発生部162を
設けた理由は、DB駆動部164および/DB駆動部1
66からそれぞれデータバス対DB,/DBに出力され
る信号を小振幅信号とし、消費電力を低減するためであ
る。
【0052】DB駆動部164は、PチャネルMOSト
ランジスタP24と、インバータ176と、Nチャネル
MOSトランジスタN15とからなる。PチャネルMO
SトランジスタP24は、電源ノードVDDおよびデー
タバスBDに接続され、ゲートがノードND7に接続さ
れる。インバータ176は、ノードND8上の信号//
DRVを受けて反転する。NチャネルMOSトランジス
タN15は、データバスDBおよび接地ノードGNDに
接続され、インバータ176からの出力をゲートに受け
る。
【0053】DB駆動部164においては、ノードND
7上の信号/DRVおよびノードND8上の信号//D
RVがそれぞれLレベルおよびHレベルであるとき、す
なわち、データ線PDD上の信号がHレベルとなったと
き、PチャネルMOSトランジスタP24およびNチャ
ネルMOSトランジスタN15がそれぞれONおよびO
FFするので、データバスDBはHレベルにプルアップ
される。ここで、信号/DRVは、遅延回路170によ
る遅延時間だけLレベルとなるワンショットパルス信号
であり、この遅延時間経過後PチャネルMOSトランジ
スタP24がOFFするので、データバスDBには、小
振幅の信号が出力される。
【0054】/DB駆動部166は、PチャネルMOS
トランジスタP25と、インバータ178と、Nチャネ
ルMOSトランジスタN16とからなる。PチャネルM
OSトランジスタP25は、電源ノードVDDおよびデ
ータバス/BDに接続され、ゲートがノードND8に接
続される。インバータ178は、ノードND7上の信号
/DRVを受けて反転する。NチャネルMOSトランジ
スタN16は、データバス/DBおよび接地ノードGN
Dに接続され、インバータ178からの出力をゲートに
受ける。
【0055】/DB駆動部166においては、ノードN
D7上の信号/DRVおよびノードND8上の信号//
DRVがそれぞれHレベルおよびLレベルであるとき、
すなわち、データ線PDD上の信号がHレベルとなった
とき、PチャネルMOSトランジスタP25およびNチ
ャネルMOSトランジスタN16がそれぞれONおよび
OFFするので、データバス/DBはHレベルにプルア
ップされる。ここで、信号//DRVは、遅延回路17
0による遅延時間だけLレベルとなるワンショットパル
ス信号であり、この遅延時間経過後PチャネルMOSト
ランジスタP25がOFFするので、データバス/DB
には、小振幅の信号が出力される。
【0056】図20は、以上説明してきた、ビット線対
BL,/BLからデータバス対DB,/DBまでの各回
路における代表的な信号の波形を示すタイミングチャー
トである。
【0057】図20を参照して、クロックサイクル#0
の立上りでREADコマンドが受付けられたとする。コ
ラムデコードイネーブル信号CDEは、クロックサイク
ル#0の立上りを起点として発生される。コラム選択線
CSLはコラムデコードイネーブル信号CDEによって
活性化され、コラム選択線CSLが活性化されると、セ
ンスアンプ50からNチャネルMOSトランジスタN
1,N2を介してI/O線対LIO,/LIOに小振幅
信号が出力される。また、信号PACLおよび信号PA
ELは、いずれもコラムデコードイネーブル信号CDE
を起点として発生タイミングが決まる信号である。
【0058】信号PACLは、コラムデコードイネーブ
ル信号CDEに対して遅延回路104による遅延時間だ
け遅れてHレベルとなり、信号PACLがHレベルとな
るのに応じて、CLRES生成回路136は、信号CL
RESをHレベルで出力し、データ線対PD3,/PD
3、データ線対/PD4,PD4、データ線対PDD,
/PDDなど、プリアンプ148内の内部ノードがリセ
ットされる。また、信号PACLがHレベルとなるのに
応じて、入力処理回路132は、信号/PAEQをHレ
ベルで出力し、イコライズ部1404が非活性化され
る。
【0059】信号PAELは、信号PACLに対して遅
延回路106による遅延時間だけ遅れてHレベルとな
る。信号PACLがHレベルとなってから信号PAEL
がHレベルとなるまでの期間、入力処理回路132は信
号PADTをHレベルで出力し、これに応じて増幅/出
力回路240内の入力部1402がI/O線対LIO,
/LIOをそれぞれ差動アンプノードPAN,/PAN
と接続し、I/O線対LIO,/LIO上のデータがプ
リアンプ148に入力される。
【0060】また、信号PAELがHレベルになると、
PAE生成回路234は、信号PAE,/PAEをそれ
ぞれHレベルおよびLレベルで出力し、これに応じて差
動アンプ1406が活性化され、差動アンプノードPA
N,/PAN上の小振幅信号がフル振幅まで増幅され
る。そして、差動アンプノードPAN,/PAN上の信
号は、データ線対PD3,/PD3を経由してデータ線
対/PD4,PD4へ伝達される。
【0061】データ線対/PD4,PD4に伝達された
データは、信号RDT,/RDTに応じてデータ線対P
DD,/PDDに出力され、ワンショットパルス発生部
162によってパルス信号/DRV,//DRVが発生
される。そして、パルス信号/DRV,//DRVに応
じて、DB駆動部164および/DB駆動部164が駆
動され、データバス対DB,/DB上にデータが小振幅
信号で出力される。
【0062】以上の読出データの伝搬は、N番目(Nは
自然数)にメモリセルアレイから読出されるデータが、
READコマンドを受付けた外部クロックCLKから#
(N−1)サイクル後の外部クロックCLKを起点とし
てメモリセルアレイからデータ線対/PD4,PD4ま
で伝搬されるように行なわれる。すなわち、たとえば1
番目に出力されるデータは、READコマンドを受付け
たクロックサイクル#0を起点に発生されたコラムデコ
ードイネーブル信号CDEをトリガとしてデータ線対/
PD4,PD4まで到達する。
【0063】一方、データ線対/PD4,PD4に到達
したデータをデータバス対DB,/DBに出力するタイ
ミングを決める信号RDT,/RDTは、コラムデコー
ドイネーブル信号CDEの起点となる外部クロックCL
Kより1サイクル後の外部クロックCLKを起点として
発生される。すなわち、メモリセルアレイから1番目に
読出されたデータをデータバス対DB,/DBに出力す
るタイミングを決める信号RDT,/RDTは、REA
Dコマンドを受付けたクロックサイクル#0の次のクロ
ックサイクル#1を起点として発生される。これによっ
て、データがデータバス対DB,/DBに出力される時
点で、タイミングが1サイクルだけシフトされ、データ
はパイプラインの次のステージに移行する。
【0064】以上のような回路動作によって、メモリセ
ルアレイから読出されたデータがデータバス対DB,/
DBに出力される際のパイプライン動作が実現される。
そして、CASレイテンシCLが2.0の場合、データ
バス対DB,/DBからパラレル/シリアル変換回路ま
でをパイプラインの1ステージとすると、読出データを
最終的に外部へ出力する出力バッファが受けるDLLク
ロックが、コラムデコードイネーブル信号CDEの起点
とされた外部クロックCLKから2サイクル後の外部ク
ロックCLKに対応するものであれば、読出データがパ
ラレル/シリアル変換回路から出力バッファへDLLク
ロックに同期して出力されることで、丁度2サイクルか
けてメモリセルアレイから外部へ読出データが出力され
ることになる。
【0065】
【発明が解決しようとする課題】READコマンドを受
付けたタイミングをクロックサイクル#0として、N番
目の読出データが、その読出データの読出開始の起点と
されたクロックサイクル#(N−1)の立上がりからデ
ータ線対/PD4,PD4にその読出データが到達する
までの所要時間をTbとし、データ線対/PD4,PD
4に到達した読出データをデータバス対DB,/DBに
出力するタイミングを決める信号RDTの起点となるク
ロックサイクル#Nからプリアンプ148において信号
/RDTが生成されるまでの所要時間をTcとする(図
20においては、N=1の場合が示されている。)。
【0066】信号/RDTは信号RDTから生成される
ため、N番目の読出データに対応する信号/RDTは、
その読出データの読出開始の起点とされた外部クロック
CLKを起点に考えると、外部クロックCLKの周期を
Tckとして、その外部クロックCLKから(Tck+
Tc)後に発生される。
【0067】ここで、動作周波数が高く、Tb>(Tc
k+Tc)となる場合、すなわち、Tck<(Tb−T
c)となる場合には、読出データがデータ線対/RD
4,RD4に到達する前に信号/RDTがプリアンプ1
48にて発生される。この場合、読出データがデータバ
ス対DB,/DBに出力されるタイミングは、信号/R
DTの立下りエッジではなく、読出データがデータ線対
PD3,/PD3からデータ線対/PD4,PD4に伝
搬するタイミングとなる。
【0068】そうすると、信号PAEがHレベルとなっ
て差動アンプ1406が動作し始めてから読出データが
データ線対/PD4,PD4に到達するまでには、多く
の回路素子が存在するため、信号RDTがHレベルとな
ってからデータバス対DB,/DBに実際に読出データ
が読出されるまで、長い待ち時間が発生する。これは、
外部クロックCLKの周期Tckがある時間以下では、
次ステージ内で読出データが伝搬する時間が次第に長く
なることを意味する。したがって、従来の回路構成で
は、十分な高周波動作に対応することができない。
【0069】そこで、この発明は、かかる課題を解決す
るためになされたものであり、その目的は、高周波動作
時におけるプリアンプからデータバス対への読出データ
の伝搬を高速化する半導体記憶装置を提供することであ
る。
【0070】
【課題を解決するための手段】この発明によれば、半導
体記憶装置は、外部クロックの立上りと立下りとに同期
してデータを入出力する半導体記憶装置であって、デー
タを記憶するメモリセルアレイと、隣接するクロックサ
イクルを起点として第1および第2の信号を発生する制
御回路と、第1および第2の信号に基づいて、メモリセ
ルアレイから読出された読出データを増幅してデータバ
スへ出力するプリアンプと、データバスへ出力された読
出データを外部へ出力するデータ出力回路とを備え、プ
リアンプは、第2の信号を受けるタイミングが第1の信
号を受けるタイミングより遅いとき、第1の信号に基づ
いて読出データの信号レベルを増幅し、第2の信号に基
づいて、信号レベルを増幅した読出データをシフトして
データバスへ出力し、第2の信号を受けるタイミングが
第1の信号を受けるタイミングより早いとき、第1の信
号に基づいて読出データの信号レベルを増幅し、その第
1の信号に基づいて、信号レベルを増幅した読出データ
をデータバスへ出力する。
【0071】好ましくは、プリアンプは、第1および第
2の信号を受け、第1の信号に基づいて読出データの信
号レベルを増幅する増幅部と、第2の信号を受け、第2
の信号に基づいて、増幅部によって信号レベルが増幅さ
れた読出データをシフトするデータシフト部と、読出デ
ータをデータバスへ出力する駆動部とを含み、増幅部に
おいて、第2の信号を受けるタイミングが第1の信号を
受けるタイミングより遅いとき、増幅部は、第1の信号
に基づいて、信号レベルを増幅した読出データをデータ
シフト部へ出力し、データシフト部は、第2の信号に基
づいてシフトした読出データを駆動部へ出力し、増幅部
において、第2の信号を受けるタイミングが第1の信号
を受けるタイミングより早いとき、増幅部は、第1の信
号に基づいて、信号レベルを増幅した読出データを駆動
部へ出力する。
【0072】好ましくは、プリアンプは、データシフト
部の入力ノードを増幅部の第1の出力ノードと接続する
第1のデータ線と、駆動部の入力ノードをデータシフト
部の出力ノードと接続し、かつ、増幅部の第2の出力ノ
ードと接続する第2のデータ線とをさらに含み、増幅部
において、第2の信号を受けるタイミングが第1の信号
を受けるタイミングより遅いとき、増幅部は、第1の信
号に基づいて、信号レベルを増幅した読出データを第1
のデータ線へ出力し、データシフト部は、第2の信号に
基づいてシフトした読出データを第2のデータ線へ出力
し、増幅部において、第2の信号を受けるタイミングが
第1の信号を受けるタイミングより早いとき、増幅部
は、第1の信号に基づいて、信号レベルを増幅した読出
データを第2のデータ線へ出力する。
【0073】好ましくは、増幅部は、第2の信号を受け
るタイミングが第1の信号を受けるタイミングより遅い
とき、第2の信号に基づいて、信号レベルを増幅した読
出データを駆動部へさらに出力し、第2の信号を受ける
タイミングが第1の信号を受けるタイミングより早いと
き、第1の信号に基づいて、信号レベルを増幅した読出
データをデータシフト部へさらに出力する。
【0074】好ましくは、プリアンプは、データシフト
部の入力ノードを増幅部の第1の出力ノードと接続する
第1のデータ線と、駆動部の入力ノードをデータシフト
部の出力ノードと接続し、かつ、増幅部の第2の出力ノ
ードと接続する第2のデータ線とをさらに含み、増幅部
において、第2の信号を受けるタイミングが第1の信号
を受けるタイミングより遅いとき、増幅部は、第1の信
号に基づいて、信号レベルを増幅した読出データを第1
のデータ線へ出力し、第2の信号に基づいて、信号レベ
ルを増幅した読出データを第2のデータ線へ出力し、デ
ータシフト部は、第2の信号に基づいてシフトした読出
データを第2のデータ線へ出力し、増幅部において、第
2の信号を受けるタイミングが第1の信号を受けるタイ
ミングより早いとき、増幅部は、第1の信号に基づい
て、信号レベルを増幅した読出データを第1および第2
のデータ線へ出力する。
【0075】好ましくは、増幅部は、第1の信号に基づ
いて読出データを取込んで増幅する差動アンプと、差動
アンプによって増幅された読出データをラッチして第1
のデータ線へ出力する第1の出力回路と、第2の信号を
受けているとき、第1の信号に基づいて差動アンプによ
って増幅された読出データを第2のデータ線へ出力する
第2の出力回路とからなる。
【0076】好ましくは、増幅部は、第1および第2の
信号をいずれも受けているとき、第3の信号を発生する
信号発生回路をさらに含み、第2の出力回路は、信号発
生回路によって発生された第3の信号によって活性化さ
れる。
【0077】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、図中同
一または相当部分には同一符号を付してその説明は繰返
さない。
【0078】図1は、この発明による半導体記憶装置1
0の全体構成を示す概略ブロック図である。
【0079】図1を参照して、半導体記憶装置10は、
クロック端子12と、制御信号端子14と、アドレス端
子16と、データ入出力端子18と、データストローブ
信号入出力端子20とを備える。
【0080】また、半導体記憶装置10は、クロックバ
ッファ22と、制御信号バッファ24と、アドレスバッ
ファ26と、データDQに関する入力バッファ28およ
び出力バッファ30と、データストローブ信号UDQ
S,LDQSに関する入力バッファ32および出力バッ
ファ34とを備える。
【0081】さらに、半導体記憶装置10は、リードア
ンプ&P/S(パラレル/シリアル)変換回路36と、
S/P(シリアル/パラレル)変換回路&ライトドライ
バ38と、DQS発生回路40とを備える。
【0082】また、さらに、半導体記憶装置10は、制
御回路42と、ロウデコーダ44と、コラムデコーダ4
6と、プリアンプ&ライトアンプ48と、センスアンプ
50と、メモリセルアレイ52と、DLL回路54とを
備える。
【0083】なお、図1においては、半導体記憶装置1
0について、データ入出力に関する主要部分のみが代表
的に示される。
【0084】半導体記憶装置10は、メモリセルアレイ
52からサイクル毎に行なわれるデータの読出しにおい
て、一度の読出しで2×nビット(nは半導体記憶装置
におけるビット幅を表わす。)のデータが読出される2
ビットプリフェッチ構成となっている。すなわち、1サ
イクル毎にn個のデータ出力回路に対して各々2ビット
分のデータがメモリセルアレイ52から読出され、各々
のデータ出力回路において2ビットのデータが順序付け
されて半サイクル毎に転送され、外部へ出力される構成
となっている。
【0085】また、データ書込時においては、半導体記
憶装置10は、データストローブ信号の立上りおよび立
下りに同期して半サイクル毎にnビットのデータを取込
み、2半サイクル分のデータを1サイクル毎にメモリセ
ルアレイ52に書込む。
【0086】クロック端子12は、外部クロックCL
K、それに相補な外部クロック/CLKおよびクロック
イネーブル信号CKEを受ける。制御信号端子14は、
チップセレクト信号/CS、ロウアドレスストローブ信
号/RAS、コラムアドレスストローブ信号/CAS、
ライトイネーブル信号/WEおよび入出力DQマスク信
号UDM,LDMのコマンド制御信号を受ける。アドレ
ス端子16は、アドレス信号A0〜A12およびバンク
アドレス信号BA0,BA1を受ける。
【0087】クロックバッファ22は、外部クロックC
LK,/CLKおよびクロックイネーブル信号CKEを
受けて内部クロックを発生し、制御信号バッファ24、
アドレスバッファ26、制御回路42およびDLL回路
54へ出力する。制御信号バッファ24は、クロックバ
ッファ22から受ける内部クロックに同期して、チップ
セレクト信号/CS、ロウアドレスストローブ信号/R
AS、コラムアドレスストローブ信号/CAS、ライト
イネーブル信号/WEおよび入出力DQマスク信号UD
M,LDMを取込んでラッチし、コマンド制御信号を制
御回路42へ出力する。アドレスバッファ26は、クロ
ックバッファ22から受ける内部クロックに同期して、
アドレス信号A0〜A12とバンクアドレス信号BA
0,BA1とを取込んでラッチし、内部アドレス信号を
発生してロウデコーダ44およびコラムデコーダ46へ
出力する。
【0088】データ入出力端子18は、半導体記憶装置
10において読み書きされるデータを外部とやり取りす
る端子であって、データ書込時は外部から入力されるデ
ータDQを受け、データ読出時はデータDQを外部へ出
力する。データストローブ信号入出力端子20は、デー
タ書込時はデータDQを外部から読込むためのデータス
トローブ信号UDQS,LDQSを外部から受け、デー
タ読出時は外部コントローラがデータDQを読込むため
のデータストローブ信号UDQS,LDQSを出力す
る。
【0089】入力バッファ28は、入力バッファ32が
外部から受けるデータストローブ信号UDQS,LDQ
Sに同期して、データDQを入力する。
【0090】出力バッファ30は、DLL回路54にお
いて生成される内部クロックに基づいて生成されるDL
Lクロックに同期して動作し、データDQをデータ入出
力端子18へ半サイクル毎に出力する。出力バッファ3
4は、データDQを出力する出力バッファ30とともに
DLLクロックに同期して動作し、DQS発生回路40
が発生するデータストローブ信号UDQS,LDQSを
データストローブ信号入出力端子20へ出力する。
【0091】リードアンプ&P/S変換回路36は、デ
ータ読出時において、プリアンプ&ライトアンプ48か
ら受ける読出データを増幅し、各データDQi(i=0
〜n−1)毎に一度に読出された2ビット分のデータを
順序付けして出力バッファ30へ出力する。S/P変換
回路&ライトドライバ38は、データ書込時において、
半サイクル毎に1ビットずつ入力バッファ28から受け
る各データDQiを1サイクル毎に2ビット並列にプリ
アンプ&ライトアンプ48へ出力する。
【0092】制御回路42は、上述したDLLクロック
あるいはクロックバッファ22からの内部クロックに同
期してコマンド制御信号を取込み、取込んだコマンド制
御信号に基づいてロウデコーダ44、コラムデコーダ4
6およびプリアンプ&ライトアンプ48を制御する。こ
れによって、データDQのメモリセルアレイ52に対す
る読み書きが行なわれる。また、制御回路42は、取込
んだコマンド制御信号に基づいて、DQS発生回路40
におけるデータストローブ信号の発生についての制御も
行なう。
【0093】データを記憶するメモリセルアレイ52
は、各々が独立して動作が可能な4つのバンクからな
り、センスアンプ50を介してデータの読み書きが行な
われる。
【0094】DLL回路54は、外部クロックCLKを
遅延させたDLLクロックCLK_P,CLK_Nを生
成し、出力バッファ30,34、リードアンプ&P/S
変換回路36、DQS発生回路40および制御回路42
へ出力する。
【0095】この発明による半導体記憶装置10は、R
EADコマンドを受付けてデータを出力するに際して、
メモリセルアレイ52から読出されたデータを内部クロ
ックCLK_P,CLK_Nに同期して適切にシフトさ
せ、最終的に出力バッファまで到達させる、いわゆるパ
イプライン動作が行なわれる。すなわち、メモリセルア
レイ52から読出されたデータは、内部クロックCLK
_P,CLK_Nに同期した適切なタイミングでパイプ
ラインを構成する各ステージ間を順次移動し、出力バッ
ファ30に到達する。パイプラインのステージ構成には
種々の構成が考えられるが、この発明による半導体記憶
装置10においては、プリアンプ48から出力された読
出データをリードアンプ&P/S変換回路36へ伝送す
るデータバス対DB,/DBに読出データが出力される
手前までが第1ステージとして構成される。
【0096】図2は、上述した第1ステージについて、
ビット線対BL,/BLからデータバス対DB,/DB
までの回路構成を機能的に説明するための機能ブロック
図である。
【0097】図2を参照して、メモリセルアレイ52
(図示せず)においてロウ系が活性化されると、外部か
ら受けるロウアドレスによって指示されたワード線(図
示せず)が活性化され、メモリセルアレイ52からビッ
ト線対BL,/BLに読出データが読出される。センス
アンプ50は、ビット線対BL,/BLに読出された読
出データを検出して増幅する。
【0098】続いて、READコマンドが受付けられる
と、外部から受けるコラムアドレスに対応したデコード
信号YAがHレベルとなり、適当な遅延時間経過後、コ
ラム選択線CSLを活性化するためのコラムデコードイ
ネーブル信号CDEがHレベルとなる。これによって、
ANDゲート108の出力がHレベルとなり、コラムア
ドレスに対応する1本のコラム選択線CSLが選択さ
れ、予めデータの非伝達期間にイコライズ回路102に
よってHレベルにイコライズされたI/O線対LIO,
/LIO上にセンスアンプ50からNチャネルMOSト
ランジスタN1,N2を介してデータが小振幅で出力さ
れる。そして、I/O線対LIO,/LIO上のデータ
は、プリアンプ48に入力される。
【0099】I/O線対LIO,/LIO上の小振幅信
号を増幅してデータバス対DB,/DBへ出力するプリ
アンプ48は、増幅部122と、レイテンシシフタ12
4と、ドライバ126とを含む。
【0100】増幅部122は、I/O線対LIO,/L
IO上の小振幅信号を増幅する。増幅部122は、遅延
回路104から出力された信号PACLに基づいて内部
状態をリセットし、遅延回路106から出力された信号
PAELに基づいてI/O線対LIO,/LIO上の小
振幅信号を内部に備える差動アンプによって増幅する。
【0101】増幅部122は、図示されない制御回路4
2から信号RDTを受け、信号RDTがLレベルである
ときは、増幅した信号をデータ線対PD3,/PD3へ
出力する。一方、増幅部122は、信号RDTがHレベ
ルであるときは、増幅した信号をレイテンシシフタ12
4をバイパスしてデータ線対PDD,/PDDへ出力す
る。
【0102】レイテンシシフタ124は、データ線対P
D3,/PD3から受けるデータを信号RDTがHレベ
ルになるまで保持し、信号RDTがHレベルになったタ
イミングでデータをデータ線対PDD,/PDDへ出力
する。ドライバ126は、データ線対PDD,/PDD
から受けるデータをデータバス対DB,/DBに小振幅
で出力する。
【0103】ここで、増幅部122およびレイテンシシ
フタ124が受ける信号RDTは、パイプライン動作の
第1ステージから第2ステージへデータを移行させるタ
イミングを決める信号であって、増幅部122によって
増幅されたデータをデータバス対DB,/DBへ出力す
るタイミングを決める。信号RDTは、対応するデータ
がメモリセルアレイ52から読出される起点とされたク
ロックサイクルの次のクロックサイクルを起点として、
図示されない制御回路42によって発生される。
【0104】遅延回路104は、コラムデコードイネー
ブル信号CDEを受け、コラムデコードイネーブル信号
CDEを適当量遅延した信号PACLを遅延回路106
およびプリアンプ48の増幅部122へ出力する。この
信号PACLは、プリアンプ48において内部状態をリ
セットするタイミングを与える。遅延回路106は、遅
延回路104から出力された信号PACLを受け、信号
PACLを適当量遅延した信号PAELを増幅部122
へ出力する。この信号PAELは、プリアンプ48の増
幅部122において、I/O線対LIO,/LIOから
受ける信号を増幅してレイテンシシフタ124へ出力す
るタイミングを与える。
【0105】図3〜図7は、増幅部122の回路構成を
示す回路図である。増幅部122は、入力処理回路13
2と、PAE生成回路134と、CLRES生成回路1
36と、/PAEC生成回路138と、増幅/出力回路
140とを含む。
【0106】図3を参照して、入力処理回路132は、
信号PACLを受けて反転するインバータ1322と、
PAE生成回路134によって生成される信号/PAE
とインバータ1322からの出力とを受け、信号/PA
EQを出力するNANDゲート1324と、信号PAE
Lとインバータ1322からの出力とを受け、信号PA
DTを出力するNORゲート1326とからなる。
【0107】遅延回路104から出力された信号PAC
Lに応じて生成される信号/PAEQは、後述する増幅
/出力回路140における差動アンプノードPAN,/
PANをイコライズするための信号である。また、遅延
回路106から出力された信号PAELに応じて生成さ
れる信号PADTは、信号PACLがHレベルになって
から信号PAELがHレベルになるまでHレベルとなる
信号であって、後述する増幅/出力回路140におい
て、差動アンプノードPAN,/PANをI/O線対L
IO,/LIOと接続してI/O線対LIO,/LIO
上のデータをプリアンプ48に取込むための信号であ
る。
【0108】図4を参照して、PAE生成回路134
は、信号PAELを受けて反転するインバータ1342
と、インバータ1342からの出力を受けて反転し、信
号PAEを出力するインバータ1344と、信号PAE
を受けて反転し、信号/PAEを出力するインバータ1
346と、信号PAEと信号RDTとを受け、信号/P
AE2を出力するNANDゲート1348とからなる。
【0109】信号PAELに応じて生成される信号PA
E,/PAEは、後述する増幅/出力回路140に含ま
れる差動アンプを活性化するための信号である。また、
信号/PAE2は、信号PAEがHレベルとなって差動
アンプが活性化されたときに、読出データをデータバス
対DB,/DBへ出力するタイミングを決める信号RD
Tが既にHレベルであれば、差動アンプによって増幅さ
れた信号をレイテンシシフタ124をバイパスしてデー
タ線対PDD,/PDDへ出力するための信号である。
【0110】図5を参照して、CLRES生成回路13
6は、信号PACLおよび信号/ACTを受けるNOR
ゲート1362と、NORゲート1362からの出力を
受けて反転し、信号CLRESを出力するインバータ1
364とからなる。ここで、信号/ACTは、図示され
ない制御回路42から受け、ロウ系が活性化されている
ときにLレベルとなる信号である。
【0111】信号PACLに応じて生成される信号CL
RESは、後述する増幅/出力回路140に含まれる差
動アンプの次段のラッチ部をリセットするための信号で
ある。
【0112】図6を参照して、/PAEC生成回路13
8は、PAE生成回路134によって生成される信号P
AEとCLRES生成回路136によって生成される信
号CLRESとを受け、信号/PAECを出力するNO
Rゲート1382からなる。
【0113】信号/PAECは、後述する増幅/出力回
路140における差動アンプの次段のラッチ部を活性化
するための信号である。
【0114】図7を参照して、増幅/出力回路140
は、入力部1402と、イコライズ部1404と、差動
アンプ1406と、インバータ1408〜1414,1
442,1444と、ラッチ部1416,1418とか
らなる。
【0115】入力部1402は、入力処理回路132に
よって生成される信号PADTを受けて反転するインバ
ータ1422と、PチャネルMOSトランジスタP1,
P2とからなる。PチャネルMOSトランジスタP1
は、I/O線LIOおよび差動アンプノードPANに接
続され、インバータ1422からの出力をゲートに受け
る。また、PチャネルMOSトランジスタP2は、I/
O線/LIOおよび差動アンプノード/PANに接続さ
れ、インバータ1422からの出力をゲートに受ける。
【0116】入力部1402は、信号PADTがHレベ
ルになると、I/O線対LIO,/LIOをそれぞれ差
動アンプノードPAN,/PANと接続してI/O線対
LIO,/LIO上のデータを差動アンプノードPA
N,/PANに伝達する。
【0117】イコライズ部1404は、PチャネルMO
SトランジスタP3,P4からなる。PチャネルMOS
トランジスタP3は、電源ノードVDDおよび差動アン
プノードPANに接続され、入力処理回路132によっ
て生成される信号/PAEQをゲートに受ける。また、
PチャネルMOSトランジスタP4は、電源ノードVD
Dおよび差動アンプノード/PANに接続され、信号/
PAEQをゲートに受ける。
【0118】イコライズ部1404は、信号/PAEQ
がLレベルであるとき、差動アンプノードPAN,/P
ANをHレベルにイコライズする。
【0119】差動アンプ1406は、PチャネルMOS
トランジスタP5〜P7と、NチャネルMOSトランジ
スタN3〜N5とからなる。PチャネルMOSトランジ
スタP5は、電源ノードVDDおよびノードND1に接
続され、PAE生成回路134によって生成される信号
/PAEをゲートに受ける。PチャネルMOSトランジ
スタP6は、ノードND1および差動アンプノードPA
Nに接続され、差動アンプノード/PANにゲートが接
続される。PチャネルMOSトランジスタP7は、ノー
ドND1および差動アンプノード/PANに接続され、
差動アンプノードPANにゲートが接続される。Nチャ
ネルMOSトランジスタN3は、差動アンプノードPA
NおよびノードND2に接続され、差動アンプノード/
PANにゲートが接続される。NチャネルMOSトラン
ジスタN4は、差動アンプノード/PANおよびノード
ND2に接続され、差動アンプノードPANにゲートが
接続される。NチャネルMOSトランジスタN5は、ノ
ードND2および接地ノードGNDに接続され、PAE
生成回路134によって生成される信号PAEをゲート
に受ける。
【0120】差動アンプ1406は、信号PAE,/P
AEによって活性化され、I/O線対LIO,/LIO
から入力部1402を介して伝達された差動アンプノー
ドPAN,/PAN上の小振幅信号を電源電圧および接
地電圧間でフルスイングする信号に増幅する。
【0121】インバータ1408は、PチャネルMOS
トランジスタP8,P9と、NチャネルMOSトランジ
スタN6とからなる。PチャネルMOSトランジスタP
8は、電源ノードVDDおよびPチャネルMOSトラン
ジスタP9に接続され、差動アンプノードPANにゲー
トが接続される。PチャネルMOSトランジスタP9
は、PチャネルMOSトランジスタP8およびノードN
D3に接続され、信号/PAEをゲートに受ける。Nチ
ャネルMOSトランジスタN6は、ノードND3および
接地ノードGNDに接続され、差動アンプノードPAN
にゲートが接続される。
【0122】インバータ1408は、信号/PAEがL
レベルであるときに差動アンプ1406とともに活性化
され、差動アンプノードPAN上の信号を反転してノー
ドND3へ出力する。
【0123】インバータ1410は、PチャネルMOS
トランジスタP10,P11と、NチャネルMOSトラ
ンジスタN7とからなる。PチャネルMOSトランジス
タP10は、電源ノードVDDおよびPチャネルMOS
トランジスタP11に接続され、/PAEC生成回路1
38によって生成された信号/PAECをゲートに受け
る。PチャネルMOSトランジスタP11は、Pチャネ
ルMOSトランジスタP10およびノードND4に接続
され、ゲートがノードND3に接続される。Nチャネル
MOSトランジスタN7は、ノードND4および接地ノ
ードGNDに接続され、ゲートがノードND3に接続さ
れる。
【0124】インバータ1410は、信号/PAECが
Lレベルであるときに活性化され、ノードND3上の信
号を反転してノードND4へ出力する。
【0125】ラッチ部1416は、ノードND4上の信
号を受けて反転し、データ線PD3へ出力するインバー
タ1424と、インバータ1424からの出力を受け、
信号PAEおよび信号/PAECがそれぞれLレベルお
よびHレベルであるとき、受けた信号を反転してノード
ND4へ出力するインバータ1426とからなる。
【0126】ラッチ部1416は、差動アンプ1406
が差動アンプノードPAN,/PAN上の信号を増幅し
て非活性化された後(信号PAEはLレベルとな
る。)、/PAEC生成回路138によって生成された
信号/PAECがHレベルである期間、すなわち次の読
出データを読込むために信号PACLがHレベルになる
まで、データ線PD3上の信号をラッチする。
【0127】そして、信号PACLがHレベルとなる
と、CLRES生成回路136から出力される信号CL
RESがHレベルとなり、/PAEC生成回路138か
ら出力される信号/PAECがLレベルとなるので(こ
のとき、信号PAEは信号PAELがHレベルになるま
でLレベルである。)、ラッチ部1416は、このタイ
ミングでデータ線PD3をLレベルにリセットする。
【0128】インバータ1442は、PチャネルMOS
トランジスタP26,P27と、NチャネルMOSトラ
ンジスタN17とからなる。PチャネルMOSトランジ
スタP26は、電源ノードVDDおよびPチャネルMO
SトランジスタP27に接続され、信号PAEをゲート
に受ける。PチャネルMOSトランジスタP27は、P
チャネルMOSトランジスタP26およびデータ線/P
DDに接続され、PAE生成回路134によって生成さ
れる信号/PAE2をゲートに受ける。NチャネルMO
SトランジスタN17は、データ線/PDDおよび接地
ノードGNDに接続され、差動アンプノードPANにゲ
ートが接続される。
【0129】インバータ1442は、信号/PAE2が
Lレベルであるときに活性化され、差動アンプノードP
AN上の信号を反転し、反転した信号をレイテンシシフ
タ124をバイパスしてデータ線/PDDへ出力する。
【0130】インバータ1412は、PチャネルMOS
トランジスタP12,P13と、NチャネルMOSトラ
ンジスタN8とからなる。PチャネルMOSトランジス
タP12は、電源ノードVDDおよびPチャネルMOS
トランジスタP13に接続され、差動アンプノード/P
ANにゲートが接続される。PチャネルMOSトランジ
スタP13は、PチャネルMOSトランジスタP12お
よびノードND5に接続され、信号/PAEをゲートに
受ける。NチャネルMOSトランジスタN8は、ノード
ND5および接地ノードGNDに接続され、差動アンプ
ノード/PANにゲートが接続される。
【0131】インバータ1412は、信号/PAEがL
レベルであるときに差動アンプ1406とともに活性化
され、差動アンプノード/PAN上の信号を反転してノ
ードND5へ出力する。
【0132】インバータ1414は、PチャネルMOS
トランジスタP14,P15と、NチャネルMOSトラ
ンジスタN9とからなる。PチャネルMOSトランジス
タP14は、電源ノードVDDおよびPチャネルMOS
トランジスタP15に接続され、信号/PAECをゲー
トに受ける。PチャネルMOSトランジスタP15は、
PチャネルMOSトランジスタP14およびノードND
6に接続され、ゲートがノードND5に接続される。N
チャネルMOSトランジスタN9は、ノードND6およ
び接地ノードGNDに接続され、ゲートがノードND5
に接続される。
【0133】インバータ1414は、信号/PAECが
Lレベルであるときに活性化され、ノードND5上の信
号を反転してノードND6へ出力する。
【0134】ラッチ部1418は、ノードND6上の信
号を受けて反転し、データ線/PD3へ出力するインバ
ータ1428と、インバータ1428からの出力を受
け、信号PAEおよび信号/PAECがそれぞれLレベ
ルおよびHレベルであるとき、受けた信号を反転してノ
ードND6へ出力するインバータ1430とからなる。
【0135】ラッチ部1418も、ラッチ部1416と
同様に、差動アンプ1406が差動アンプノードPA
N,/PAN上の信号を増幅して非活性化された後、信
号/PAECがHレベルである期間、すなわち次の読出
データを読込むために信号PACLがHレベルになるま
で、データ線/PD3上の信号をラッチする。
【0136】そして、信号PACLがHレベルとなる
と、CLRES生成回路136から出力される信号CL
RESがHレベルとなり、/PAEC生成回路138か
ら出力される信号/PAECがLレベルとなるので、ラ
ッチ部1418は、このタイミングでデータ線/PD3
をLレベルにリセットする。
【0137】インバータ1444は、PチャネルMOS
トランジスタP28,P29と、NチャネルMOSトラ
ンジスタN18とからなる。PチャネルMOSトランジ
スタP28は、電源ノードVDDおよびPチャネルMO
SトランジスタP29に接続され、信号PAEをゲート
に受ける。PチャネルMOSトランジスタP29は、P
チャネルMOSトランジスタP28およびデータ線PD
Dに接続され、信号/PAE2をゲートに受ける。Nチ
ャネルMOSトランジスタN18は、データ線PDDお
よび接地ノードGNDに接続され、差動アンプノード/
PANにゲートが接続される。
【0138】インバータ1444は、信号/PAE2が
Lレベルであるときに活性化され、差動アンプノード/
PAN上の信号を反転し、反転した信号をレイテンシシ
フタ124をバイパスしてデータ線PDDへ出力する。
【0139】なお、再び図2を参照して、プリアンプ4
8におけるレイテンシシフタ124およびドライバ12
6の回路構成については、従来技術の回路構成と同じで
あり、従来技術の回路構成については既に説明したの
で、その説明は繰り返さない。
【0140】このプリアンプ48が図11に示した従来
技術のプリアンプ148と異なる点は、増幅部122も
信号RDTを受けている点と、レイテンシシフタ124
をバイパスして増幅部122からデータ線対PDD,/
PDDへデータが直接出力される信号パスがある点であ
る。
【0141】このような構成としたのは、以下の理由に
よる。半導体記憶装置10の動作周波数が低いときは、
あるクロックサイクル#0に応じてメモリセルから読出
されたデータは、増幅部122によって信号増幅され、
その後、クロックサイクル#0の次のクロックサイクル
#1に応じて生成される信号RDTに応じて、レイテン
シシフタ124およびドライバ126によってデータバ
ス対DB,/DBへ出力される。
【0142】しかしながら、プリアンプ48においてI
/O線対LIO,/LIOからデータを取込んで信号を
増幅するタイミングを決める信号PAEは、半導体記憶
装置10の動作周波数に拘わらず、クロックサイクル#
0から一定時間後に発生されるため、半導体記憶装置1
0の動作周波数が高くなると、クロックサイクル#1に
応じて発生される信号RDTが、信号PAEよりも先に
Hレベルとなる。
【0143】そうすると、信号PAEに応じて読出デー
タの信号レベルが増幅部122によって増幅された時点
で、信号RDTに応じて読出データをプリアンプ48か
らデータバス対DB,/DBへ出力すべきタイミングが
既に経過しているため、パイプライン動作が適切に行な
われるためには、データの伝達時間をできるだけ短縮し
てデータバス対DB,/DBへデータを出力する必要が
ある。
【0144】このようなことを考慮して、プリアンプ4
8においては、増幅部122も信号RDTを受け、差動
アンプ1406が信号PAE,/PAEによって活性化
されたときに、既に信号RDTがHレベルであったとき
は、増幅部122は、差動アンプ1406によって増幅
された信号をレイテンシシフタ124をバイパスしてデ
ータ線対PDD,/PDDへ直接出力する。これによっ
て、読出データの伝達時間が短縮される。
【0145】なお、このプリアンプ48における増幅部
122においては、低周波動作時、すなわち信号RDT
に対して信号PAEがHレベルとなるタイミングの方が
早いときは、PAE生成回路134が信号/PAE2を
Hレベルで出力するため、増幅/出力回路140からデ
ータ線対PDD,/PDDへ読出データが直接出力され
ないように回路が構成されている。これによって、信号
RDTがHレベルとなる前に読出データがプリアンプ4
8からデータバス対へ出力されることはない。
【0146】図8,図9は、プリアンプ48における主
要な信号の波形を示すタイミングチャートである。図8
は、半導体記憶装置10の動作周波数が低周波のときの
信号波形を示すタイミングチャートであり、図9は、半
導体記憶装置10の動作周波数が高周波のときの信号波
形を示すタイミングチャートである。
【0147】図8を参照して、差動アンプ1406を活
性化する信号PAE、差動アンプノードPAN,/PA
N上の信号、およびレイテンシシフタ124内のデータ
線対/PD4,PD4上の信号は、いずれもクロックサ
イクル#0における外部クロックCLKの立上りエッジ
を起点としており、クロックサイクル#0の開始から、
それぞれ信号PAEがHレベルになるまでの時間Tpa
e、差動アンプノードPAN,/PAN上の信号が増幅
されるまでの時間Tpan、およびデータ線対/PD
4,PD4にデータが到達するまでの時間Tpd4は、
いずれも外部クロックCLKの周期Tckには依存しな
い。
【0148】読出データをデータバス対DB,/DBへ
出力するタイミングを決める信号RDTは、クロックサ
イクル#1における外部クロックCLKの立上りエッジ
を起点としており、クロックサイクル#1の開始から信
号RDTがHレベルとなるまでの時間Trdtも周期T
ckに依存しない。
【0149】半導体記憶装置10の動作周波数が低いと
きは、クロックサイクル#0を起点とする信号PAEが
Hレベルとなってデータ線対/PD4,PD4にデータ
が伝達されるタイミングに対し、クロックサイクル#1
を起点とする信号RDTがHレベルとなるタイミングは
十分遅い。また、信号PAEがHレベルになる期間と信
号RDTがHレベルになる期間との重複はなく、PAE
生成回路134が信号/PAE2をLレベルで出力する
ことはない。したがって、データ線対/PD4,PD4
上の信号が、信号RDTをトリガとしてレイテンシシフ
タ124によってデータ線対PDD,/PDDへ出力さ
れ、ドライバ126によってデータバス対DB,/DB
へ読出データが出力される。
【0150】一方、図9を参照して、半導体記憶装置1
0の動作周波数が高くなり、Tpae>(Tck+Tr
dt)となると、信号PAEがHレベルとなる前に信号
RDTがHレベルとなる。そうすると、信号RDTがH
レベルとなった後、信号PAEがHレベルとなった時点
で、PAE生成回路134が信号/PAE2をLレベル
で出力し、これに応じて増幅/出力回路140内のイン
バータ1442,1444が活性化され、差動アンプノ
ードPAN,/PAN上の信号は、データ線対PDD,
/PDDに直接出力される。
【0151】したがって、この発明による半導体記憶装
置10のプリアンプ48においては、Tck<(Tpa
e−Trdt)となる高周波時は、信号RDTがHレベ
ルとなってから実際にデータがデータバス対DB,/D
Bに出力されるまでの時間が従来技術と比較して(Tp
d4−Tpan)程度短縮される。
【0152】なお、このプリアンプ48の増幅部122
は、Tck<(Tpae−Trdt)となる高周波時に
おいても、データ線対PD3,/PD3へ読出データを
出力し、低周波動作時と同様に、レイテンシシフタ12
4を経由する信号パスによってもデータがPDD,/P
DDへ伝達される。このような構成としたのは、信号R
DTと信号PAEとの関係でレイテンシシフタ124を
介する信号パスと介さない信号パスとを選択的に使用す
る構成とすると、速度的に有利な信号パスを選択するた
めの判定回路が必要となり、制御が複雑になるからであ
る。
【0153】以上のように、この発明による半導体記憶
装置10によれば、動作周波数が高周波であるときに、
プリアンプ48において、増幅部122からレイテンシ
シフタ124をバイパスして直接ドライバ126へデー
タを出力する信号パスを設けたので、動作周波数が高周
波であるとき、データバス対DB,/DBへデータを出
力するタイミングを決める信号RDTがHレベルとなっ
てから実際にデータバス対DB,/DBへデータが出力
されるまでの所要時間が短縮される。
【0154】したがって、パイプライン制御における次
ステージの動作マージンが拡大され、半導体記憶装置1
0全体としての動作周波数の向上を図ることができる。
【0155】また、増幅部122からレイテンシシフタ
124をバイパスして直接ドライバ126へデータを出
力する信号パスは、従来の信号パスと並列に設けられる
ので、信号パスを選択するための判定回路を設けること
なく、速度的に有利な信号パスを経由して読出データを
データバス対へ出力することができる。
【0156】今回開示された実施の形態は、すべての点
で例示であって制限的なものではないと考えられるべき
である。本発明の範囲は、上記した実施の形態の説明で
はなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範
囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれ
ることが意図される。
【図面の簡単な説明】
【図1】 この発明による半導体記憶装置の全体構成を
示す概略ブロック図である。
【図2】 この発明による半導体記憶装置におけるビッ
ト線対からデータバス対までの回路構成を機能的に説明
するための機能ブロック図である。
【図3】 図2に示す増幅部の回路構成を示す第1の回
路図である。
【図4】 図2に示す増幅部の回路構成を示す第2の回
路図である。
【図5】 図2に示す増幅部の回路構成を示す第3の回
路図である。
【図6】 図2に示す増幅部の回路構成を示す第4の回
路図である。
【図7】 図2に示す増幅部の回路構成を示す第5の回
路図である。
【図8】 半導体記憶装置の動作周波数が低周波のと
き、図2に示すプリアンプにおける主要な信号の波形を
示すタイミングチャートである。
【図9】 半導体記憶装置の動作周波数が高周波のと
き、図2に示すプリアンプにおける主要な信号の波形を
示すタイミングチャートである。
【図10】 DDR SDRAMからデータを読出す際
のデータ出力タイミングを示すタイミングチャートであ
る。
【図11】 従来の半導体記憶装置におけるビット線対
からデータバス対までの回路構成を機能的に説明するた
めの機能ブロック図である。
【図12】 図11に示す増幅部の回路構成を示す第1
の回路図である。
【図13】 図11に示す増幅部の回路構成を示す第2
の回路図である。
【図14】 図11に示す増幅部の回路構成を示す第3
の回路図である。
【図15】 図11に示す増幅部の回路構成を示す第4
の回路図である。
【図16】 図11に示す増幅部の回路構成を示す第5
の回路図である。
【図17】 図11に示すレイテンシシフタの回路構成
を示す第1の回路図である。
【図18】 図11に示すレイテンシシフタの回路構成
を示す第2の回路図である。
【図19】 図11に示すドライバの回路構成を示す回
路図である。
【図20】 従来技術によるビット線対からデータバス
対までの各回路における代表的な信号の波形を示すタイ
ミングチャートである。
【符号の説明】
10 半導体記憶装置、12 クロック端子、14 制
御信号端子、16 アドレス端子、18 データ入出力
端子、20 データストローブ信号入出力端子、22
クロックバッファ、24 制御信号バッファ、26 ア
ドレスバッファ、28,32 入力バッファ、30,3
4 出力バッファ、36 リードアンプ&P/S変換回
路、38 S/P変換回路&ライトドライバ、40 D
QS発生回路、42 制御回路、44 ロウデコーダ、
46 コラムデコーダ、48 プリアンプ&ライトアン
プ、50 センスアンプ、52 メモリセルアレイ、5
4DLL回路、102 I/Oイコライズ回路、10
4,106 遅延回路、108 ANDゲート、12
2,222 増幅部、124 レイテンシシフタ、12
6 ドライバ、132 入力処理回路、134,234
PAE生成回路、136 CLRES生成回路、13
8 /PAEC生成回路、140,240 増幅/出力
回路、152 RDT入力回路、154 シフト回路、
162 ワンショットパルス発生部、164 DB駆動
部、166 /DB駆動部、1402入力部、1404
イコライズ部、1406 差動アンプ、1408〜1
414,1442,1444 インバータ、1416,
1418 ラッチ部。

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 外部クロックの立上りと立下りとに同期
    してデータを入出力する半導体記憶装置であって、 データを記憶するメモリセルアレイと、 隣接するクロックサイクルを起点として第1および第2
    の信号を発生する制御回路と、 前記第1および第2の信号に基づいて、前記メモリセル
    アレイから読出された読出データを増幅してデータバス
    へ出力するプリアンプと、 前記データバスへ出力された前記読出データを外部へ出
    力するデータ出力回路とを備え、 前記プリアンプは、 前記第2の信号を受けるタイミングが前記第1の信号を
    受けるタイミングより遅いとき、前記第1の信号に基づ
    いて前記読出データの信号レベルを増幅し、前記第2の
    信号に基づいて、信号レベルを増幅した前記読出データ
    をシフトして前記データバスへ出力し、 前記第2の信号を受けるタイミングが前記第1の信号を
    受けるタイミングより早いとき、前記第1の信号に基づ
    いて前記読出データの信号レベルを増幅し、その第1の
    信号に基づいて、信号レベルを増幅した前記読出データ
    を前記データバスへ出力する、半導体記憶装置。
  2. 【請求項2】 前記プリアンプは、 前記第1および第2の信号を受け、前記第1の信号に基
    づいて前記読出データの信号レベルを増幅する増幅部
    と、 前記第2の信号を受け、前記第2の信号に基づいて、前
    記増幅部によって信号レベルが増幅された前記読出デー
    タをシフトするデータシフト部と、 前記読出データを前記データバスへ出力する駆動部とを
    含み、 前記増幅部において、前記第2の信号を受けるタイミン
    グが前記第1の信号を受けるタイミングより遅いとき、 前記増幅部は、前記第1の信号に基づいて、信号レベル
    を増幅した前記読出データを前記データシフト部へ出力
    し、 前記データシフト部は、前記第2の信号に基づいてシフ
    トした前記読出データを前記駆動部へ出力し、 前記増幅部において、前記第2の信号を受けるタイミン
    グが前記第1の信号を受けるタイミングより早いとき、 前記増幅部は、前記第1の信号に基づいて、信号レベル
    を増幅した前記読出データを前記駆動部へ出力する、請
    求項1に記載の半導体記憶装置。
  3. 【請求項3】 前記プリアンプは、 前記データシフト部の入力ノードを前記増幅部の第1の
    出力ノードと接続する第1のデータ線と、 前記駆動部の入力ノードを前記データシフト部の出力ノ
    ードと接続し、かつ、前記増幅部の第2の出力ノードと
    接続する第2のデータ線とをさらに含み、 前記増幅部において、前記第2の信号を受けるタイミン
    グが前記第1の信号を受けるタイミングより遅いとき、 前記増幅部は、前記第1の信号に基づいて、信号レベル
    を増幅した前記読出データを前記第1のデータ線へ出力
    し、 前記データシフト部は、前記第2の信号に基づいてシフ
    トした前記読出データを前記第2のデータ線へ出力し、 前記増幅部において、前記第2の信号を受けるタイミン
    グが前記第1の信号を受けるタイミングより早いとき、 前記増幅部は、前記第1の信号に基づいて、信号レベル
    を増幅した前記読出データを前記第2のデータ線へ出力
    する、請求項2に記載の半導体記憶装置。
  4. 【請求項4】 前記増幅部は、 前記第2の信号を受けるタイミングが前記第1の信号を
    受けるタイミングより遅いとき、前記第2の信号に基づ
    いて、信号レベルを増幅した前記読出データを前記駆動
    部へさらに出力し、 前記第2の信号を受けるタイミングが前記第1の信号を
    受けるタイミングより早いとき、前記第1の信号に基づ
    いて、信号レベルを増幅した前記読出データを前記デー
    タシフト部へさらに出力する、請求項2に記載の半導体
    記憶装置。
  5. 【請求項5】 前記プリアンプは、 前記データシフト部の入力ノードを前記増幅部の第1の
    出力ノードと接続する第1のデータ線と、 前記駆動部の入力ノードを前記データシフト部の出力ノ
    ードと接続し、かつ、前記増幅部の第2の出力ノードと
    接続する第2のデータ線とをさらに含み、 前記増幅部において、前記第2の信号を受けるタイミン
    グが前記第1の信号を受けるタイミングより遅いとき、 前記増幅部は、前記第1の信号に基づいて、信号レベル
    を増幅した前記読出データを前記第1のデータ線へ出力
    し、前記第2の信号に基づいて、信号レベルを増幅した
    前記読出データを前記第2のデータ線へ出力し、 前記データシフト部は、前記第2の信号に基づいてシフ
    トした前記読出データを前記第2のデータ線へ出力し、 前記増幅部において、前記第2の信号を受けるタイミン
    グが前記第1の信号を受けるタイミングより早いとき、 前記増幅部は、前記第1の信号に基づいて、信号レベル
    を増幅した前記読出データを前記第1および第2のデー
    タ線へ出力する、請求項4に記載の半導体記憶装置。
  6. 【請求項6】 前記増幅部は、 前記第1の信号に基づいて前記読出データを取込んで増
    幅する差動アンプと、前記差動アンプによって増幅され
    た読出データをラッチして前記第1のデータ線へ出力す
    る第1の出力回路と、 前記第2の信号を受けているとき、前記第1の信号に基
    づいて前記差動アンプによって増幅された読出データを
    前記第2のデータ線へ出力する第2の出力回路とからな
    る、請求項5に記載の半導体記憶装置。
  7. 【請求項7】 前記増幅部は、前記第1および第2の信
    号をいずれも受けているとき、第3の信号を発生する信
    号発生回路をさらに含み、 前記第2の出力回路は、前記信号発生回路によって発生
    された前記第3の信号によって活性化される、請求項6
    に記載の半導体記憶装置。
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