A7 B7 40380ο 經濟部中央標準局貝工消費合作社印裝 五、發明説明（1 ) 〔本發明所屬的技術分野〕 本發明係有關控制半導體記憶器的模式暫存控制電路 。尤其，能控制K高速轉送速度（例如l〇〇Mb/秒以上 >轉 送數據之高頻帶DRAM (High-bandDRAM)之一的SDRAM (Synchronous Dynamic RAM)的模式暫存控制電路Μ及具 有該電路之半導體裝置。 〔習知技藝〕 第4圖係表示習知之模式暫存控制電路9，Μ及以其 所控制的棋式暫存器2的電路圖。Κ習知的模式暫存控制 電路9而言，已有例如積體化在晶片内，而其數據轉送速 度為100Mb/秒Μ上的高頻帶DRAM，並能與從DRAM外部所 供給之高速時鐘相配合，蝓出數據之半導體裝置的同步 DRAM。該模式暫存控制電路〔第4圖所示之MRGCTL〕9， 爲了欲控制設在半導體裝置之同步DRAM〔 Μ下簡稱為 SDRAM〕1的模式暫存器2之讀出動作，與從SDRAM1之外 部端子所繪入的外部指令（丨rspz)及外部地址（a0〜a6、 a8及a9>同步，乃設在半導體裝置1之內。 模式暫存器2係因暱模式暫存置位之外部指令，及模 式暫存閲讀的外部指令，而保持SDRAM1之動作模式。模式 暫存閲讀的外部指令，係指SDRAM1之晶Η內部現今設定為 何種動作模式，而要從SDRAM1的晶片上之外部輪出端子 (第4圖中的DO Κ數據輪出來確認之動作模式。具體上係 表示，係模式選擇信號（第4 之MRDZ)從連接於外部輪 出端子（DQ)的蠄出電晶體（〇uk^#4圖中之out Tr3〕 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） ----：_^ - Γ----.衣 I I I ---訂 . * 一 . . (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 5 A7 B7 40280^ 經濟部中央標準局貝工消費合作社印聚 五、發明説明（2 ) 作數據輪出之動作模式。 其次，參照第4圖（a>，說明在模式暫存控制電路〔 第4圖中的MRGCTL〕9之外部指令的設定動作。於欲執行 該模式暫存閲讀的外部指令之新作模式的模式暫存控制電 路9，其内部狀態雖為空間狀態，或爲驅動狀態，均能執 行模式暫存閲讀的外部指令之動作模式。甚至，從通常動 作的閲讀動作之讀出，由於其晶片要處於驅動狀態始會執 行之故，由空間狀態而來的數據_出之動作模式不會存在 Ο 又，模式暫存置位的指令，係將CAS等待動作模式（M 下簡稱焦CU、資料組容量動作模式（M下簡稱為BL>、資 料組型式等設在模式暫存器2，並由外部來設定Μ何種動 作模式而使用SDRAM1之動作模式。在楔式暫存控制電路9 ，其各種之動作模式（例如，模式暫存置位的動作模式、 模式暫存閲讀的動作模式）之設定，係Μ模式暫存置位的 外部指令執行時所選擇的動作模式信號（具體上為CL1信號 〜CL3佶號）的上昇而執行。具體而言，如第4圖（a)所示 ，能從SERAM1的晶Η的外部端子（ADD)而對模式暫存器2 指定模式地址，應Μ地址數據從晶片上的地址輓入端子 (ADD)，使用由外部所輪入之a0〜a6、a8及a9來輪入所訂 定的數據，而設定各種之動作模式信號。 在習知的模式暫存控制電路9，SERAM1的電源接通時 ，從SDRAM1的外部所轅入的外部指令為模式暫存閲讀的外 部指令之場合，或SDRAM1的内部鎖存裝置（具體上為外部 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Λ4規格（210X297公釐）
In· ^^1 mj ^^1· Mil — i— I ---^1 —---I ^^1 nn (請先閲讀背面之注$項再填寫本頁) -6 -
a? 40280S 發明説明（3 ) 指令鎖存部，或外部地址鎖存部等）之内容，經判斷為模 式暫存閲饋的外部指令之場合，SDRAM1的轅出電晶體〔第 4圖U)中的out Tr3〕，有可能處於低阻抗狀態，而該低 阻抗狀態將會引起後述之諸問題。在電源接通後之SDRAM1 的空間狀態，由於模式暫存閲讀的外部指令，有可能有數 據_出之故，在電源接通以後，SDRAM1的外部_出端子（D Q)的狀態，經判定為模式暫存閲讀的外部指令時，即從 SDRAM1的輸出電晶體到模式暫存内部的模式數據，有可能 閲讀。 其次，參照第4圖0)>更具體說明在模式暫存控制電 路9之模式暫存置位的外部指令，或模式暫存閲讀的外部 指令之執行動作。如第4圖（b>之時間圖表所示，SDRAM1 之内部CLOCK〔第4圖（b-Ι)〕中的外部時鐘信號（cl kiz> ，與從晶片上的外部時鐘端子（CLK)介著內部時鐘產生部 所獲得之外部輪入信號同步，而爲選擇模式暫存置位的外 部指令，或模式暫存閲讀的外部指令所訂定的數據〔第4 圖（b-2)中所示之aO〜a6、a8及a9〕，输入至模式暫存器 2。模式暫存置位的外部指令，與模式暫存閲讀之指令於 執行時，在輪人上相異的只是a08端子上的信號a8〔爲指 定模式地址而Μ地址數據，從晶片上的地址輪入端子（ADD〉 從外部輪入之信號，即模式設定信號〕而已，並且KL為 楔式暫存置位，而以邏輯準位Η為模式暫存閲讀。 模式暫存控制電路9，將於SDRAM1之内部所生成的 (i»rSpZ)信號〔參照第4圖（b-3)，Μ模式暫存置位的外部 本紙張尺度適用中國國家標準（CMS ) A4規格（210X297公釐） (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 衣-
••IT 經濟部中央榡準局員工消費合作社印製 7
A7 40280S B7 五、發明説明（4 ) 指令及楔式暫存閲讀的外部指令之雙方，並由晶片上的外 部指令鎖存部所生成之信號，而與外部時鐘信號（clkiz> 同步而生成的信號〕，與模式設定信號a8形成合成信號， 而成為暫存閲讀信號（rgrz)〔參照第4圖（b-4>〕。然後 ，生成鎖存暫存閲讀信號（rgrz)之信號的驅動信號 (rrz)〔參照第4圖（b-5)，具體上係在晶片上由模式暫 存控制電路9所生成〕。該驅動信號（》rrz)將保持至產生 其次之外部時鐘信號（clkiz)止。轅出電晶體〔out Tr3〕 因應驅動信號Urrz>，乃輓出模式暫存器2之內容的模式 選擇信號（第4圖所示之MRDZ>〔參照第4圖<b-6)〕。 C欲解決之課題] 經濟部中央橾準局貝工消費合作社印裝 <· ^^1* «1^ HH I ^^1 m m nn . - - {請先閲讀背面之注意事項再填k本頁) 於SDRAM1的習知之模式暫存控制電路，當電源接通時 ，SDRAM1的外部輪出端子（DQ)之狀態，經判定為模式暫存 閲讀之外部指令的場合，或電源接通後於空間狀態，若經 檢出為SDRAM1的外部輸出端子（DQ)的狀態爲楔式暫存閲讀 的外部指令之場合，從SDRAM1的輪出電晶體會閲讀模式暫 存器内部的模式數據，而使SDRAM1的鎗出電晶體〔out Tr3 〕成為低阻抗狀態，故，電源接通時或於電源接通後之空 間狀態，使SDRAM 1的輪出電晶體流通異常電流，乃為其問 題所在。 本發明係著目於習知之該問題上，而Μ提供不會流通 異常電流的模式暫存控制電路為目的，Μ期於電源接通時 ，SDRAM之外部_出端子（相當於前述之DQ>的狀態，經判 定為模式暫存閲諛的外部指令之場合，或於電源按通後之 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210 X 297公釐） 8
at 40280S Β7_ 五、發明説明（5 ) 空間狀態時，SDRAM的外部餘出端子（DQ>之狀態，雖經檢 出爲模式暫存閲讀的外部指令之場合，欲使SDRAM的輪出 電晶體不成爲低阻抗狀態，乃將控制部設在SDRAM(具體上 為MRGCTL)，即可使SDRAM於電源接通時或於電源接通後之 空間狀態時，SDRAM的翰出電晶體不會流通異常電流。 〔解決課題之裝置〕 經濟部中央橾準局員工消費合作社印裝 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 模式暫存控制電路10，係欲控制半導體裝置40的模式 暫存器的讀出動作，與外部指令信號及外部時鐘信號同步 ，而裝設在半導體裝置40内的模式暫存控制電路10,其具 有第1控制部102。該第1控制部102於半導體裝置40之電 源接通時，使指示棋式暫存器的讀出動作之外部指令的模 式暫存閲讓之執行，在内部成為非活性化而抑制模式暫存 器的讀出動作之裝置。由於設置該第1控制部，於SDRAM 40之電源接通時，因禁止模式暫存閲讀的外部指令之執行 *乃可使SDRAM40之輸出電晶體30不會流通異常電滾。於 半導體裝置40之電源接通時，為保持從半導體裝置40的外 部端子所輪入之外部指令或外部地址，於鎖存部的電源接 通時，使用指示不確定狀態的初期化之初期化信號，促使 模式暫存閲讀的外部指令之執行為內部性非活性化的裝置 。由於設置該第1控制部102，於SDRAM40之電源連接時， 因禁止模式暫存閲讀的外部指令之執行，乃可使SDRAM40 的輪出電晶體30不會流通異常電流。 設在半導體裝置40内之模式暫存控制電路10，係欲控 制半導體裝置40的模式暫存器之讀出動作，與外部指令及 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4规格（210X297公釐） 9 經濟部中央橾準局貝工消費合作社印装 4〇^S〇s a? __B7__ 五、發明説明（6 ) 外部時鐘同步，其具有第2控制部104。其於半導體裝置 40接通霄源時，所檢知之外部指令獲知爲指示模式暫存器 的讀出動作的模式暫存閲讀K外的外部指令之際，在電源 電壓穩定後模式暫存置位之指令，雖未經執行之場合，亦 能指示模式暫存器立刻執行模式暫存閲讀之外部指令的裝 置。由於設置該第2控制部104,乃於SDRAM40連接電源時 ，棋式暫存閲讓之外部指令曾執行一次，即其後，就能使 模式暫存閲讀的外部指令執行成為可行，並能使SDRAM40 的輸出電晶體30不會流通異常電流。甚至，於連接電源後 之空間狀態，亦能使SDRAM40的輸出電晶體30不會流通異 常電流。 為控制半導體裝置40之模式暫存器的讀出動作，與外 部指令及外部時鐘同步，而裝設在半導體裝置40内之模式 暫存控制電路10,其具有第3控制部106。該第3控制部 106於半導體裝置40連接霣源後，檢知模式暫存置位的外 部指令曾執行一次之場合，要指示模式暫存器執行於模式 暫存器的模式暫存閲讀的外部指令之裝置。由於該第3控 制部106之設置，乃於SDRAM40接通電源時，模式暫存置位 的外部指令曾執行一次，邸其後，能使模式暫存閲讓的外 部指令之執行成為可行，並能使SDRAM40的輪出電晶體30 不會流通異常電流。甚至，在接通電源後之空間狀態，亦 能使SDRAM40的輪出電晶體30不會流通異常電流。 在具有第2控制部104及第3控制部106的模式暫存控 制電路10,於半導體裝置接通電源時所檢知之外部指令， 本紙張尺度適用中國國家標隼（CNS ) Λ4規格（21〇><297公釐） ^1· 1^ m a^i— —^1 ι_ϋ ^^1 ·1^— ϋ— §_ϋ 牙-·" - - - (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 10 40280ο Α7 ：_Β7_ 五、發明説明（7 ) 獲知爲指示模式暫存器的謓出動作之模式暫存閲謓以外的 外部指令之際，第2控制部在電源霄壓穩定後，模式暫存 置位的外部指令未經執行之場合，亦能指示模式暫存器立 刻執行模式暫存閲讀的外部指令。甚至，半導醸裝置接通 電源後，檢知模式暫存置位的外部指令曾執行一次之場合 ，第3控制部將指示模式暫存器執行，於模式暫存器的模 式暫存閲讀之外部指令。由於該第2控制部104及第3控 制部106之設置，在SDRAM40接通電源時，因禁止模式暫存 閲讚的外部指令之執行，乃能使SDRAM40的輪出電晶體30 不會滾通異常電滾。甚至，於電源接通後之空間狀態，模 式暫存置位的外部指令曾執行一次，即其後，能使模式暫 存閲讀的外部指令執行成爲可行，並可使SDRAM40& _出 電晶體30不會流通異常電流。 經濟部中央標準局貝工消費合作社印策 <請先閎讀背面之注意事項再填寫本頁) 本發明之半導體裝置40,其包含有：模式暫存控制電 路10、電壓上昇時欲形成使鎖存電路初期化之初期化信號 的起動信號產生電路101、因應外部時鐘形成外部時鐘信 號（clkiz〉的内部時鐘產生部102、記憶單元陣列113、對 記憶單元陣列113作數據之讀出及寫入的讀出/寫入電路 130、與外部作數據地址及指令的輪出入之輪出入電路 140、保持蠄出入電路的動作模式之模式暫存器20、Μ及 控制模式暫存器的讓出動作與外部時鐘同步的模式暫存閲 諛控制電路111。由於設置該模式暫存控制電路10，於半 導體裝置40接通電源時，因禁止模式暫存閲讀之外部指令 執行，乃使輪出電晶體30不會流通異常電流。甚至，於電 本紙張尺度適用中國國家標率（CNS ) Α4規格（210Χ297公釐） 11 40280〇 A7 B7 五、發明説明（8 ) 經濟部中央樣準局貝工消費合作社印笨 源接通後之空囿狀態，模式暫存閲讀之外部指令曾執行一 次，邸其後，能使模式暫存閲纊的外部指令執行成為可行 ，並且可製成轜出電晶體30不會滾通異常電流之半導體裝 置40。 〔實施例〕 本發明所示之第1實施例形態及第2實施例形態的模 式暫存控制電路10M及使用該電路之半導體裝置40,係能 Μ高速轉送數據（例如，100Mb/秒以上）的SDRAM。模式暫 存控制電路10係控制半導體裝置〔SDRAM40]。 SDRAM40的基本構造：第1圖為表示本發明的模式暫 存控制電路10之功能方塊圖，其含有：外部時鐘信號 (clkiz)，是從晶片上的外部時鐘端子（CLK)116輪入之外 部信號、初期化信號（stsz>，是於電壓上昇時，要指示晶 片内之鎖存電路〔具體上爲外部指令鎖存電路103與外部 地址鎖存電路104〕的初期化，而位於晶片上之起動倍號 產生電路101所產生之信號、mrspz信號，為因應外部翰入 於指令輸入端子（CTL)l 17的模式暫存置位之外部指令，以 及模式暫存閲讓的外部指令之雙方，而由晶片上之外部指 令鎖存電路103所產生，雄且與外部時鐘信號（clkiz)同步 之信號、以及模式設定信號a8，其為外部輪入於晶片上的 地址輪入端子〔（ADD)118〕，而為因應指定模式地址之地 址數據，而由外部地址鎖存電路104即產生的信號。又外 部時鐘端子（CLK)116、指令蝓入端子（CTL)117、地址輪入 端子（ADD)118、及輸出端子（DQ)119是設在SDRAM40的晶片 (請先閲讀背面之注意事項再4f寫本頁) 本纸伕尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） 12 4〇S8〇5 at __._B7_ 五、發明説明（9 ) 上之外部端子116、117、118、119。 經濟部中央橾準局貝工消費合作社印氧 HI In. —In n^— ^^^1 1^1 1 1^1 an— m Bt-^i —Km· - - _ (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 本SDRAM40的機構含有：起動信號產生電路101，係在 電壓上昇時，產生欲指示晶片内的鎖存電路〔具體上為外 部指令鎖存電路103及外部地址鎖存電路104〕的初期化所 需之初期化信號的機構；内部時鐘產生霣路102,是由外 部時鐘端子（CLK) 116從外部部輸入的外部時鐘佶铖（cl kiz) ，而產生在内部所使用的時鐘信號之機構；外部地址鎖存 電路104，係與從內部時鐘產生電路102來的外部時鐘信號 (clkiz)同步，而鎖存外部地址信號〔外部輪入於地址_ 入端子（ADD)l 18之信號〕之機構；外部地址信號，能由外 部地址信號a0〜a6、a9以及模式設定信號a8而設定之；外 部地址譯碼電路109,是要從外部地址信號產生設定模式 的機構；外部指令鎖存電路103,係與從內部時鐘產生電 路102而來的外部時鐘信號（cllciz)同步，而要鋇存外'部輸 入於外部指令信號〔外部輪入於指令餘入端子<CTL)117的 模式暫存置位的外部指令，K及模式暫存閲讀的外部指令 〕之機構；外部指令譯碼電路110,是要從外部指令信號 產生模式暫存置位等的内部指令之機構；模式暫存控制電 路〔第1圖中所示之MRGCTL10〕，因應外部地址信號a〇〜 a6、a9，模式設定信號a8M及inrspz信號，而執行模式暫 存置位的外部指令或模式暫存閲讀的外部指令，並且產生 指示模式暫存器20的置位動作之暫存置位信號（rqwz)，K 及產生指示模式暫存閲讀的控制之暫存閲讀信號之機構； 模式暫存控制電路111，係因應暫存閲讀信號rgrz，而經 本紙張尺度適用中國國家標隼（CNS〉A4規格（210X297公釐〉 ，， -13 - 40280 ο A7 B7 五、發明説明（10 ) 輸出電晶體控制電路120產生指示輪出電晶體30驅動的驅 動信號Urrz)之機構；輪出電晶體控制電路120,係因應 模式選擇信號（MRDZ>執行_出電晶體30之控制的機構；記 憶單元陣列113,係Μ位元單位記憶數據之記憶單元，是 由所定之構造集積而構成，而要記憶從書寫放大電路107 來的寫入數虔之機構；檢測放大器112,係要讀出記憶在 記憶單元陣列113上的記憶單元内之數據，並暫時予Μ保 存而且要轉送至檢測緩衝器114之機構，同時，也是從書 寫放大電路107寫入而保存在檢測緩衝器114的數據暫時予 Κ保存之機構；檢測緩衝器114,係要暫時保存由檢測放 大器112所讀出的數據，或由書寫放大電路107轉送來的寫 入數據之機構；由管路線115及108所構成的兩段管路線機 構，與外部時鐘倍號（clkiz>同步，而要並行譲出保存在 檢測緩衝器114内之數據的管路線處理執行機構；寫入數 據鎖存電路105為暫時保存從外部輸入端子〔（DQ)119B〕 經濟部中央梂率局貝工消费合作社印家 _入來的數據之機構；書寫放大電路107,與外部時鐘信 號（cl kiz)同步，而將保存在寫入數據鎖存電路105的數據 寫入於檢測緩衝器114之機構；以及寫入控制電路106，與 外部時鐘信號（clkiz)同步，而控制寫入數據鎖存電路105 的鎮存動作，及書寫放大電路107的寫入動作之機構。 SDRAM40的實施形態： SDRAM40與從外部時鐘端子116所供给的高速同步時鐘 相配合，而能M 100Mb/秒Μ上的數據轉送速度輸出數據 。於該SDRAM40，乃有模式暫存置位的外部指令以及槙式 14 (#先閲讀背面之注$項再填寫本頁) 本纸張尺度適用中國國家標準（CNS > Α4規格（210Χ297公釐） A7 B7 40280ά 五、發明説明（11 ) 暫存閲讀之動作模式存在。所謂之棋式暫存置位的外部指 令為，由於設定CAS等待動作模式（CL>、資料組容量動作 模式（BL)及資料組型式等於模式暫存器20，而從外部設定 於何種動作模式而使用SDRAM40之動作模式。各種動作模 式之設定，於模式暫存置位之指令執行時所選擇的動作模 式信號（具體上為CL1信號〜CL3信號）之上昇來進行。具體 而言，如第2圖（a)及第3圖（a)所示，由於槙式暫存器20 使用〜a6及a9輪入所定的數據，即能設定各種動作模式 。模式暫存閲讀的外部指令係對SDRAM40的晶片内部現在 設定為何種動作模式，而要從SDRAM40的晶片上的DQ〔外 部輸出端子119A或外部輸入端子119B〕Μ數據輸出，以確 認動作模式之謂。具體而言》係表示從模式選擇倍號〔第 2圖<a>及第3圖（a)中所示之MRDZ〕連接於DQ〔外部輪出 端子119A或外部_入端子119B〕之輪出晶體〔第2圖（a) 及第3圖（a)中所示之out Tr30〕作數據輸出之動作模式 Ο SDRAM40的基本動作： 當半導體裝置SDRAM40收到由内部時鐘產生電路101所 產生的外部時鐘信號（clkiz)，以及從晶片上的外部時鐘 端子〔（CLK)l 19〕藉著内部時鐘產生電路101，由外部所 f食入之信號後將與其同步，而爲了要選擇模式暫存置位的 外部指令，或模式暫存閲謓的外部指令所定之數據U0〜 a6, a8及a9)，乃將其輪入於模式暫存器20。在模式暫存 置位的外部指令與楔式暫存閲讀的指令，於執.行時的餘入 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） . 1 — 1- —J— —I— I '衣11 I-I - I.....- (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央榡率局貝工消費合作社印策 -15 - 4〇2B〇^ A7 B7 五、發明説明（12 ) 經濟部中央標隼局貝工消費合作社印裝 上相異的只是a08端子上的倍號之a8而已〔要指定模式地 址，K地址數據而從地址綸入端子〔（ADD) 118〕由外部輪 入之信號，即模式設定信號〕，而L為模式暫存置位而通 輯準位Η為模式暫存閲讀。 模式暫存控制電路10,將產生於半導皚裝置SDRAM40 的内部所生成之mrspz信號〔模式暫存置位的外部指令及 模式暫存閲讀的外部指令之雙方，由晶片上的外部指令鎖 存電路104所生成之信號，而與外部時鐘信號（cl kiz)同步 所產生的信號〕，與模式設定佶號a8之合成信號的暫存閲 讀信號（rgrz)。接著將產生鋇存暫存閲讀信號（rgrz)之信 號的驅動信號Urrz)〔具體上為在晶片上由模式暫存控制 電路10所生成〕。該驅動信號Urrz)保存至下次之外部時 鐘信號（clkiz)產生爲止。爲因應顆動信號（》rrz)，乃從 输出電晶體30_出模式暫存器（20)之内容的模式選擇信號 MRDZ 〇 第1實施形態： 第2圖（a)表示本發明之第1實施形態的電路圖，圖 (b>為說明其動作之時間圖表。 第1實施形態的模式暫存控制電路〔第2圖中所示之 MRGCTL10〕爲控制SDRAM40之模式暫存器的讀出動作，與 外部指令信號及外部時鐘信號同步，而設在SDRAM40內之 半導體裝置10,而具有第1控制部102。該第1控制部102 於SDRAM40接通電源時，讓要指示模式暫存器的讀出動作 之外部指令的模式暫存閲諛之執行，在內部成為非活性化 (請先聞讀背面之注$項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） 16 經濟部中央標隼局貝工消费合作社印装 402803 a? __Β7____ 五、發明説明（13 ) ，而抑制模式暫存器的讀出動作之機構。甚至，第1控制 部102係使用指示於SDRAM40接通電源時，要保存從SDRAM40 的外部輪入之外部指令，及外部地址的錤存電路〔具體上 為外部指令鎖存電路103 ,與外部地址鎖存電路104〕於電 源接通時的不確定狀態之初期化的初期化信號（sttz>，使 棋式暫存閲讀之外部指令的執行爲内部性非活性化之機構 〇 具體而言，電源接通時將由鎖存電路〔具體上為外部 指令鎖存電路103與外部地址鎖存電路104〕的正反II路等 的不穩定狀態之邏輯素子定為所定電位（具體上為Η或L 之任一邐輯準位）即使用之起動佶號（sttz〉，於電源接通 時在任何時刻均抑制模式暫存器的讀出動作，而不輪出使 模式暫存器20設定為讀出動作之命令，而將第1控制部 102所生成之禁止倍號（setz)設定爲運輯準位Η。由於此 ，SDRAM40之内部在電源接通時就不成為模式暫存閲讀的 外部指令，因之，轅出電晶體30不會成為低阻抗狀態。甚 至，第1控制部102在SDRAM40接通電源後，欲使其能執行 模式暫存閲讀的外部指令，乃設定模式暫存置位的外部指 令曾執行一次之際，第1控制部102所生成之禁止信號 (setz)爲邏輯位L。 具體上，第1控制部102使用與模式暫存置位時即輪. 出之信號（暫存置位信號：rgwz)同一性質的信號，加上由 起動信號（sttz)將所固定的鎖存電路〔實際上為外部指令 鎖存電路103與外部地址鎖存電路1〇4〕的正反電路之重置 本紙張尺度適用中國國家標隼（CNS ) A4規格（210X297公釐） ^^^1 ^^^1 nn- I HI· ^^^1 ^^^1 I m In tun —mu- I ml (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) -17 - 402803 A7 B7 五、發明説明（14 ) 經濟部中央標準局貝工消费合作社印装 位，而将禁止信號（setz)固定於邏輯準位L。由於此，第 1控制部102邸讓模式暫存置位的外部指令之執行成為可 行〔參照第2圖（b)之時間圖表〕。 第1實施形態的具雇動作： 在第2圖（b)的階段⑴，首先試執行模式暫存閲績的 外部指令，據由於第1控制部102所生成之禁止信號 為邏輯準位Η，而由於模式暫存控制電路10即生成的暫存 閲讀信號（rgrz)固定為邐輯準位L，乃顯示輪出電晶體30 保持爲高阻抗狀態。 在第2圓（M的階段⑵，欲執行模式暫存置位的外部 指令，使模式設定信號U8)置位於運輯準位L，接著由模 式暫存控制電路輪出暫存置位信號（rgwz>，使模式暫存20 被置位之同時，第1控制部102所生成之禁止信號（setz) 被錤存在邏輯準位L，並生成驅動倍號Urrz)，乃顯示其 後於外部指令輪入時，模式暫存閲諛之外部指令成為可行 之狀態。 在第2圖（b)的階段⑶，顯示由於階段⑵之動作，因 第1控制部10所生成的禁止信號（setz)設定為邏輯準位L ，故，模式暫存控制電路10即生成的暫存閲讀信號（rgrz) 之母線爲活性化狀態。又顯示因要作模式暫存閲讀的外部 指令，使模式設定信號a8設定為邏輯準位Η，乃產生與内 部CU同步之mrspz信號，並出由模式暫存控制電路1〇所生 成的暫存閲讀信號（rgrz)，而從輪出電晶體30輪出模式暫 存器20之内容的模式選擇信號（MRDZ)之狀態。在第2圖 ------------I -----—訂 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標率（CNS ) A4規格（210X297公釐） _ 1 Q 18 40280^ A7 _B7___： 五、發明説明（15 ) (b)的陏段⑷，顯示由内部CLK使輪出電晶體30重置位在高 阻抗狀態，而表示動作完了之狀態。 如上述說明，依據本發明的第1實施形態之模式暫存 控制電路10，由於設置該第1控制部102，SDRAM40於電源 接通時，因禁止模式暫存閲讀的外部指令之執行，即能吏 50!^>(40的_出電晶體30不會流通異常電流。 第1實施形態的半導體裝置： 半導體裝置SDRAM40，如第1圖所示，其包含有：模 式暫存控制電路10、電壓上昇時產生欲將鎖存電路初期化 的初期化佶號（sttz)之起初信號產生電路1〇1、因應外部 時鐘生成外部時鐘信號（cl kiz)之内部時鐘產生部102、記 憶單元陣列113、對記憶單元陣列113作數據之譲出不寫入 的讀出/寫入電路130、與外部之數據地址及指令作餘出 入的輪出入電路140、保持餘出入電路之動作模式的模式 暫存器20、以及控制模式暫存器的諛出動作，與外部時達 同步的模式暫存控制電路111。 經濟部中央橾準局貝工消费合作社印装 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 諛出/寫入電路30,即含有書寫數據鎖存電路105、 書寫控制電路105、書寫放大電路107、管路線108、檢測 放大器112、檢測緩衝器114、K及管路線115。輪出入電 路140，即含有外電路指令鎖存電路1〇3、外電路地址鎖存 電路104、外電路地址譯碼電路109、外電路指令譯碼電路 110、Μ及輪出電晶體控制電路120。 由於設置該模式暫存控制電路10,使本發明之第1實 施形態的半導體裝置40,於電源接通時，因禁止模式暫存 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210Χ 297公釐） -19 - 40380ο A7 B7 五、發明説明（16 ) 經濟部中央梂準局貝工消费合作社印装 閲讀的外部指令之執行，乃能使輪出電晶體30不會滾通異 常電滾。甚至，於電源接通後之空間狀態，作模式暫存置 位的外部指令曾有一次執行；邸其後，模式暫存閲謓的外 部指令就成為執行可行，並且能使輪出電晶體30不會流通 異常電流。 第2實施形態： 第3圖（a>爲表示本發明第2實施形態的電路圖，圖 (b)及圖（c>為說明其動作之時間圖表。第2實施形態之模 式暫存控制電路〔第3圖中所示之MRGCTL10〕，而含有第 2控制部104及第3控制部106。 第2控制部104為，當SDRAM40於電源接通時所檢知的 外部指令，獲知為指示模式暫存器的讓出動作之楔式暫存 閲讀Μ外的外部指令之際，雖在電源電壓穩定後模式暫存 置位的指令未經執行之場合，亦能指示槙式暫存器立刻執 行模式暫存閲讀的外部指令之機構。 第3控制部106為，SDRAM40於接通電源之後，檢知模 式暫存置位的外部指令曾執行過一次之場合，亦能指示模 式暫存器執行在模式暫存器的模式暫存閲讀的外部指令之 機構。換言之*第2實施形態的模式暫存控制電路10,由 於設置第2控制部104及第3控制部106，因之，除第1實 施形態之模式暫存控制電路10的功能之外，尚有，於電源 接通時使鎖存在模式暫存器20的模式暫存置位之外部指令 以外的外部指令之動作模式型式的閲讀（讀出動作）成爲可 行，並於模式暫存置位的外部指令未經抽行之場合，只要 ^^1- In ^—^1 1 ^^^1 I m I HI Bi^— ^^1 Ln . - - (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X 297公釐） 20 402803 五、發明説明（17 ) 是模式暫存置位之外部指令Μ外的外部指令，即模式暫存 閲讀的外部指令會被執行，而能作如通常之内部動作。 第2實施形態的具體動作： 經判定模式暫存閲讀的外部指令a8= Η時，在第3圖 (b)的階段⑴，顯示由於與内部CLK同步之mrspz信號及模 式設定信號（a8>均設定為邇輯準位Η，而由第2控制部 104使設定信號104設定為邏輯準位L的設定信號（setR)， 在霣源接通以後仍然保持在邏輯準位L狀態之動作情形。 在第3圖（b)的階段⑵，顯示因應起動信號（sttz)M及由 第2控制部104設定於蘧輯準位L的設定信號（setR)，而 第3控制部106將禁止信號（setz)鎖存在邐輯準位Η之動 作。由於此，因電源接通而起動時，輪出電晶體30乃成爲 低阻抗狀態，而能迺避異常電流之流通。 在第3圔（b>的階段(3)，係顯示模式暫存置位的外部 指令經執行一次，即由模式暫存控制電路10,而綸出暫存 置位信號（rgwz)，並且模式暫存器20經設定之同時，第3 控制部106所生成的禁止信號（setz)鎖存為邏楫準位L， 經濟部中央橾準局員工消費合作社印装 (請先閲讀背面之注$項再填寫本頁) 並生成驅動信號（mrrz)，而於此之後輪人外部指令時，模 式暫存開讀的外部指令乃成為可行之狀態。在第3圖（b> 之階段⑷，表示由於階段⑶的動作及第3控制部106之設 置，使禁止信號（setz)設定為邏輯準位L之故，模式暫存 控制電路10所生成的暫存閲讀信號（rgrz>的母線處於活性 化狀態。又因作模式暫存閲諛的外部指令之故，模式設定 信號（a8>設定爲邏輯準位Η，乃產生與内部CLK同步的 本紙張尺度適用中國國家榡準（CNS ) Α4現格（21〇Χ297公釐） -21 - 21 A74 Ο 2.8.0 aB7 經濟部中央標率局貝工消费合作社印製 五、發明説明（18 nrspz信號，使模式暫存控制電路10所生成的暫存閲讀信 號（rgrz)被_出。因之，乃表示從輪出電晶體30有模式暫 存器20之内容的模式選擇信號（MRDZ)被輪出之狀態。 如第3圖（c>的時間圖表所示，於經判定為非模式暫 存閲讚的外部指令之場合（0Ia8= L >，在階段⑴，因應 nrsqz信號或模式設定信號a8爲逼輯準位L，被設定在運 輯準位L之設定信號（setR)因第2控制部104的關係固定 爲運輯準位Η，因之，電源接通之後，表示仍然固定保持 在通輯準位Η之狀態。 在第3圖（c)的階段⑵，由於第3控制部106的關係， 禁止信號（setz>鎖存在酱輯準位L，而經判定為非模式暫 存閲讀的外部指令，乃表示轅出電晶體30不會成為低阻抗 狀態。在第3圖（c)的階段⑶，禁止信號（setz)因第3控 制部106的關係被鎖存於運輯準位L，使模式暫存閲讀的 外部指令成潙可行狀態，乃表示能諛取電源起動時的暫存 器之内容的狀態。 如上述說明，依據本發明的第2實施形態之模式暫存 控制電路10，由於設置該第2控制部104M及第3控制部 106,使SDRAM40於電源接通時，讓模式暫存閲諛的外部指 令不會生成，而保持輪出電晶體30不會流通異常電流。甚 至，在電源接通後之空間狀態，模式暫存閲讀的外部指令 曾作一次執行，即其後，模式暂存閲讀的外部指令執行就 成為可行，並能使SDRAM40的輪出電晶體30不會有異常電 流流通。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） (請先閲讀背面之注意事項再填寫本筲) 訂 --- 22 五、發明説明（19 ) 第2實施形態的半導體裝置： 半導體裝置SDRAM40如第1圔所示，其包含有：模式 暫存控制電路10、電壓上昇時要產生欲初期化鎖存電路之 初期化信號（setz)的起動信號產生電路101、因應外部時 鐘而生成外部時鐘倍號的内部時鐘產生部102、記憶單元 陣列113、對記憶單元陣列113作數據讀出Μ及寫入的讀出 /寫入電路130、與外部作數據地址Μ及指令之輪出入的 輪出入電路140、保持鑰出入電路之動作模式的模式暫存 器20、Μ及控制模式暫存器之讀出動作與外部時鐘同步的 模式暫存控制電路111。 讀出/寫入電路130,係含有書寫數據鎖存電路105、 書寫控制電路106、書寫放大電路107、管路線108、檢測 放大器112、檢測緩衝器114、Μ及管路線115。輸出入電 路104,係含有外電路指令鎖存電路103、外電路地址鎖存 電路104、外電路地址譯碼電路109、外電路指令譯碼電路 110、Μ及輸出電晶體控制電路120。 經濟部中央標準局员工消費合作社印聚 (請先閲讀背面之注$項再填寫本頁) 由於設置該模式暫存控制電路10,本發明之第2實施 形態的半導體裝置40,於電源接通時，因禁止模式暫存閲 讀的外部指令之執行，乃可使蝙出電晶體30不會有異常電 流流通。甚至，於電源接通後之空間狀態，模式暫存閲讀 的外部指令曾執行一次，即其後，使模式暫存閲讀的外部 指令執行就成為可行，並能逹成輪出電晶體30不會流通異 常電流。 發明的效果： 本紙張尺度適用中國國家標隼（CNS ) Α4規格（210X297公釐） 23 經濟部中央榇準局員工消费合作社印装 402803 at __ __B7_'__ 五、發明説明（2〇 ) 依據本發明有鼷之模式暫存控制電路，當電源接通時 ，SDRAM之外部_出端子（DQ)的狀態，經判定爲模式暫存 閲讀的外部指令之場合，或於電源接通後之空間狀態，檢 出SDRAM的外部輪出端子（DQ)的狀態為模式暫存閲讀的外 部指令之場合，欲使SDRAM的輪出電晶醱不成爲低阻抗狀 態的第1控制部、第2控制部及第3控制部，均設於 SDRAM，即於SDRAM接通電源時就能禁止模式暫存閲讀的外 部指令之執行，其結果，能使SDRAM的轎出電晶體不流通 異常電流。甚至，於電源接通後之空間狀態，模式暫存閲 讀的外部指令曾作一次執行，邸其後，模式暫存閲讀的外 部指令之執行就成為可行。其結果，能使SDRAM的輓出電 晶體不會流通異常電流。 由於設置該模式暫存控制電路，於SDRAM接通電源時 ，因禁止模式暫存閲讀的外部指令之執行，乃能使SDRAM 的輪出電晶體不會流通異常電流。甚至，於電源按通後之 空間狀態，模式暫存置位曾作一次外部指令執行，即其後 ，模式暫存閲讀的外部指令執行就成爲可行，並能製成蝓 出電晶體不會流通異常電流的半導體裝置。 圖面簡要說明 第1圖係表示本發明之模式暫存控制電路的電路圖。 第2圖（a)係表示本發明的第1實施形態的電路圖。 第2圖（b)為說明其動作之時間圖表。 '第3圖（a)係表示本發明的第2 %形態的電路圖， 第3圖（b)及（c)為說明其動作之時 本紙張尺度適财國國家標準（€叫八4祕（21攸297公釐) ~ (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) Ϊ本·
、1T A7 B7 402803 五、發明説明（21 第4圖（a)係表示習知之模式暫存控制電路，以及由 其所控制之模式暫存器的電路圖。第4圖（b)為說明其動 作之時間圔表。 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央梂準局貝工消費合作社印聚 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） 25 40^80 ο Α7 Β7 五、發明説明（22 ) 經濟部中央標準局貝工消費合作社印策 元件榛號對照 1 ... .SDRAM(半導體裝置） 2 ....模式暫存器 3 ....翰出電晶體 9.. ..模式暫存控制電路 a8....模式設定信號 a0〜a6、a9....外部地址信號 DQ....外部輪出端子 MRDZ....模式選擇行號 MRGCTL. ...模式暫存控制電路 mrspz....外部指令信號 clkiz....外部時鐘信號 rgrz....暫存閲讀信號 mrrz . . ·.驅動信號 CLK....外部時鐘端子 ADD.·..晶片上的外部端子 ADD....地址輪入端子 10.. ..模式暫存控制電路 MRGCTL....模式暫存控制電路 20.. ..模式暫存器 30.. ..輪出電晶體 40.. ..半導體裝置 SDRAM....半導體装置 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） I- — - - - - II I I .表 I --1 - - !1. I- I ! —l·-I (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 26 40280ο a? Β7 經濟部中央標準局貝工消费合作社印装 五、發明説明（23 ) 101. ..起動信號產生電路 102. · ..第1控制部 102.. ..内部時鐘產生部 103.. ..外部指令鎖存電路 104.. ..外部地址鎖存電路 104.. ..第2控制部 105.. ..書寫數據鎖存電路 106.. ..書寫控制電路 106.. ..第3控制部 107.. ..書寫放大電路 108.. ..管路線 109.. ..外部地址譯碼電路 110.. ..外部指令譯碼電路 111.. ..暫存閲讀控制電路 112.. ..檢測放大器 113.. ..記憶單元陣列 114.. ..檢測緩衝器 115.. ..管路線 116.. ..外部時鐘端子 CLK.. ..外部時鐘端子 117.. ..指令輪入端子 CTL. · ..指令輪入端子 118.. ..地址輪入端子 ADD. · ..地址輪入端子 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央橾準局貝工消費合作社印製 402803 A7 B7 五、發明説明（24 ) 119.. ..外部輪出端子 DQ....外部輓出端子 119A....外部輪入端子 119B....外部輸入端子 120.. ..輪出電晶體控制電路 130.. ..讀出/寫入電路 140——輸出入電路 a8....模式設定信號 aO〜a6、a9....外部地址信號 s 11 z ....初期化信號 sttz....起動信號 s e t R ....置位倍號 setz..，.禁止彳g號 CL1〜CL3....動作模態信號 rgwz....暫存置位信號 rgrz....暫存閲讀信號 c 1 k i z ....外部時鐘信號 mrrz . · . ·驅動信號 MRDZ....模式選擇信號 m r s p z ....外部指令信號 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） ^^1- ^^1 m* In m .1^1 I tn ^-一>· 1- ; - I ,r (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) -28 -