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JP2000048570A - 半導体記憶装置 - Google Patents

半導体記憶装置

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Publication number
JP2000048570A
JP2000048570A JP10212492A JP21249298A JP2000048570A JP 2000048570 A JP2000048570 A JP 2000048570A JP 10212492 A JP10212492 A JP 10212492A JP 21249298 A JP21249298 A JP 21249298A JP 2000048570 A JP2000048570 A JP 2000048570A
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read
signal
data bus
bus
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JP10212492A
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Takeshi Hamamoto
武史 濱本
Takuya Ariki
卓弥 有木
Mikio Asakura
幹雄 朝倉
Takayuki Nishiyama
崇之 西山
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Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
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Publication date
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Priority to US09/261,153 priority patent/US6166989A/en
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Priority to US09/666,133 priority patent/US6377512B1/en
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    • G11C7/10Input/output [I/O] data interface arrangements, e.g. I/O data control circuits, I/O data buffers
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    • G11C7/10Input/output [I/O] data interface arrangements, e.g. I/O data control circuits, I/O data buffers
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    • G11C7/1072Input/output [I/O] data interface arrangements, e.g. I/O data control circuits, I/O data buffers for memories with random access ports synchronised on clock signal pulse trains, e.g. synchronous memories, self timed memories

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 高速で内部データを正確に転送する半導体記
憶装置を実現する。 【解決手段】 パッド(PPD0,PPD1)それぞれ
に1対1対応にデータバス(DB0,DB1)を配置
し、これらのデータバスを複数のメモリアレイ(2a〜
2d)に共通に配置し、語構成に応じてリードデータド
ライバを選択的に活性化してメモリアレイとバスとの接
続を等価的に切換える。

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、クロック信号に同期して動作するクロッ
ク同期型半導体記憶装置に関する。より特定的には、語
構成を切換えることのできるクロック同期型半導体記憶
装置の内部データ転送系の構成に関する。
【0002】
【従来の技術】図58は、従来の同期型半導体記憶装置
の全体の構成を概略的に示す図である。図58におい
て、同期型半導体記憶装置900は、各々が行列状に配
列される複数のメモリセルを有するメモリアレイMA
a、MAb、MAc、およびMAdと、メモリアレイM
Aa〜MAdそれぞれに対応して設けられる多ビット内
部データバス910a〜910dと、アドレス信号CA
と選択信号φselとに従って多ビット内部データバス
910a〜910dのバス線を選択するセレクタ/ドラ
イバ915と、このセレクタ/ドライバ915からのデ
ータを伝達する内部リードデータバス920と、内部リ
ードデータバス920から与えられたデータに従って外
部データを生成する出力回路OBを含む。
【0003】メモリアレイMAa〜MAdは、それぞれ
バンク♯0〜バンク♯3を構成し、互いに独立に、選択
状態へ駆動される。ここで、「選択状態」は、メモリア
レイ内においてワード線が選択状態へ駆動されてその選
択ワード線に接続されるメモリセルデータが保持されて
いる状態を示す。
【0004】選択信号φselは、出力回路OBからの
出力データDQのビット幅に応じて選択的かつ固定的に
設定される。たとえば×4、×8、×16および×32
ビットなどの複数の語構成に1つのチップで対応する。
【0005】メモリアレイMAa〜MAdそれぞれに対
応して多ビット内部データバス910a〜910dが設
けられているのは、以下の理由による。バンク♯0〜♯
3は互いに独立に選択状態へ駆動され、したがって、複
数のバンクを選択状態に保持することができる。しかし
ながら、メモリセルのデータの書込/読出を行なうアク
セス動作は、1つのバンクに対して行なわれる。このバ
ンクの数は、変更可能である。したがって、任意のバン
ク構成に容易に対応するために、メモリアレイMAa〜
MAdそれぞれに対応して内部データバス910a〜9
10dが設けられる。内部データバス910a〜910
dのビット幅は、内部リードデータバス920のビット
幅と同じである。セレクタ/ドライバ915が、選択さ
れたバンクに従って内部データバスを選択して、内部リ
ードデータバス920に結合する。このセレクタ/ドラ
イバ915は、また選択信号φselとアドレス信号C
Aとに従って、出力データビットDQのビット幅に応じ
て、バスの接続経路を切換える。
【0006】図59は、セレクタ/ドライバ915の構
成を概略的に示す図である。図59においては、1つの
内部データバスに対する回路部分が代表的に示される。
内部データバス910(910a〜910d)は、4ビ
ットのバス線910−0〜910−3を含む。これらの
データバス線910−0〜910−3それぞれに対して
は、メモリセルデータIO0〜IO3を増幅するプリア
ンプ925−0〜925−3の出力データが伝達され
る。
【0007】リードデータバス920も、4ビットのリ
ードデータバス線920−0〜920−3を含む。これ
らのリードデータバス線920−0〜920−3それぞ
れに、出力回路OB0〜OB3が設けられ、出力データ
DQ0〜DQ3がそれぞれ出力される。
【0008】セレクタ/ドライバ915は、アドレス信
号CAと選択信号φselを受けるOR回路915a
と、OR回路915aの出力信号を反転するインバータ
915bと、リードデータバス線920−0〜920−
3それぞれに対応して設けられるドライブ回路DV0〜
DV3と、インバータ915bの出力信号に従って、デ
ータバス線910−0をドライブ回路DV1の入力部に
結合するトランスファーゲートTX0と、OR回路91
5aの出力信号に従ってデータバス線910−1をドラ
イブ回路DV1の入力部に結合するトランスファーゲー
トTX1と、インバータ915bの出力信号に従って、
データバス線910−2をドライブ回路DV3の入力部
に結合するトランスファーゲートTX2と、OR回路9
15aの出力信号に従ってデータバス線910−3をド
ライブ回路DV3の入力部に結合するトランスファーゲ
ートTX3を含む。ドライブ回路DV0およびDV2
は、選択信号φselがHレベルのとき能動化され、デ
ータバス線910−0および910−2上に与えられた
読出データに従ってリードデータバス線920−0〜9
20−2を駆動する。
【0009】選択信号φselは、Hレベルのとき、語
構成(出力データビット数)が×4ビット構成であるこ
とを示し、Lレベルのときには、語構成が2ビットであ
ることを示す。次に、この図59に示すセレクタ/ドラ
イバ915の動作について簡単に説明する。
【0010】語構成が×4ビット構成のとき、選択信号
φselは、Hレベルに固定的に設定される。この状態
においては、OR回路915aの出力信号はHレベルで
あり、トランスファーゲートTX1およびTX3は導通
状態、トランスファーゲートTX0およびTX2が非導
通状態である。またドライブ回路DV0およびDV2も
動作可能状態に設定される。したがって、この状態にお
いては、データバス線910−0〜910−3それぞれ
に伝達されたデータに従ってドライブ回路DV0〜DV
3によりリードデータバス線920−0〜920−3が
駆動され、出力回路OB0〜OB3を介して4ビットの
データDQ0〜DQ3が出力される。
【0011】選択信号φselがLレベルのときには、
ドライブ回路DV0およびDV2は、動作不能状態に設
定される。この状態においては、アドレス信号CAのH
レベル/Lレベルに従って、トランスファーゲートTX
0〜TX3が選択的に導通状態となる。アドレス信号C
AがHレベルのときには、OR回路915aの出力信号
がHレベルとなり、トランスファーゲートTX1および
TX3が導通状態となり、データバス線910−1およ
び910−3が、それぞれドライブ回路DV1およびD
V3に結合される。したがって、この状態においては、
メモリセルデータIO1およびIO3が、それぞれ出力
回路OB1およびOB3に伝達されて、データDQ1お
よびDQ3が生成される。一方、アドレス信号CAがH
レベルのときには、トランスファーゲートTX1および
TX3が非導通状態、トランスファーゲートTX0およ
びTX2が導通状態となる。データバス線910−0お
よび910−2が、それぞれ、ドライブ回路DV1およ
びDV3に結合される。この場合においては、メモリセ
ルデータIO0およびIO2が出力回路OB1およびO
B3に伝達されてデータビットDQ1およびDQ3が生
成される。これにより、2ビット構成のデータが出力さ
れる。出力回路OB0およびOB2は、語構成が×2ビ
ット構成のときには、非作動状態に設定される。
【0012】この図59に示すようにセレクタ/ドライ
バ915を用いることにより、内部回路構成を変更する
ことなく複数の語構成に対応することができる。
【0013】
【発明が解決しようとする課題】図58に示すように、
メモリアレイMAa〜MAdそれぞれに対応してデータ
バスを配置する場合、データバスの占有面積が増加す
る。特に、語構成が×16ビットまたは×32ビットな
どと大きくなった場合、バスの占有面積が増大する。ま
た、セレクタ/ドライバ915により、語構成に応じて
バスの接続を切換える場合、この接続を切換えるための
トランスファーゲートにおいて信号伝播遅延が生じ、高
速で信号を伝達することができなくなるという問題が生
じる。特に、語構成が、×16および×32ビットの間
で切換える場合、このセレクタ/ドライバのトランスフ
ァーゲートの数が多くなり、占有面積が増大する。特
に、語構成が、×4、×8および×16のいずれかに設
定されるという、選択可能な語構成の数が増加した場
合、このセレクタ/ドライバは、32ビットから16ビ
ットの選択、16ビットから8ビットの選択、および8
ビットから×4ビットの選択という3段階の選択動作を
行なう必要があり、このセレクタ/ドライバの占有面積
が増加し、また応じて信号伝播遅延も増加し、高速でデ
ータの読出を行なうことができなくなる。
【0014】このセレクタ/ドライバは、同様、データ
書込経路に対しても設けられており、高速でデータを選
択メモリセルへ伝達することができなくという問題が生
じる。
【0015】また、クロック同期型半導体記憶装置にお
いては、いわゆるCASレイテンシと呼ばれる動作パラ
メータが存在する。これは、アクセスコマンド(データ
読出を指示するリードコマンドまたはデータ書込を指示
するライトコマンド)が与えられてから、実際にメモリ
セルにデータが書込まれるかまたは外部にデータが読出
されるまでに必要とされるクロック信号のサイクル数で
ある。内部では、このCASレイテンシに併せて、回路
が駆動される。したがって、この図59に示す場合、セ
レクタ/ドライバに対するアドレス信号CAは、このC
ASレイテンシに応じて活性化タイミングを変更する必
要がある。したがって、このアドレス信号CAの確定タ
イミングと、プリアンプ625−0〜925−3の出力
データの確定タイミングのずれが生じ、タイミングマー
ジンを考慮する必要があり、高速のデータ読出を行なう
ことができなくなる。これは、またデータ書込において
も同様である。
【0016】それゆえ、この発明の目的は、簡易な回路
構成で、高速で書込/読出時内部データを転送すること
のできる半導体記憶装置を提供することである。
【0017】この発明の他の目的は、語構成にかかわら
ず、高速で内部データの転送を行なうことのできる半導
体記憶装置を提供することである。
【0018】この発明のさらに他の目的は、低占有面積
で高速でかつ安定に内部データを転送することのできる
クロック同期型半導体記憶装置を提供することである。
【0019】
【課題を解決するための手段】請求項1に係る半導体記
憶装置は、複数のパッドと、各々が複数のメモリセルを
有する複数のメモリアレイと、複数のパッド各々に対応
して設けられかつ各々が複数のメモリアレイに共通に設
けられる複数のデータバスと、複数のメモリアレイ各々
において、複数のデータバスに対応して配置され、対応
のメモリアレイからのデータを対応のデータバスに伝達
するための複数のリードデータドライバとを備える。各
メモリアレイにおいて、同じデータバスをドライブする
リードデータドライバと、互いに異なるデータバスをド
ライブするリードデータドライバとが設けられる。
【0020】請求項2に係る半導体記憶装置は、請求項
1の装置が、さらに、複数のパッドのうち使用されるパ
ッドの数を示す語構成情報に従って、複数のリードデー
タドライバのうちの使用されるリードデータドライバを
動作可能状態に設定する制御手段を備える。複数のデー
タバスには、動作可能状態に設定されたリードデータド
ライバからのデータが伝達される。
【0021】請求項3に係る半導体記憶装置は、請求項
1の装置が、さらに、複数のパッド近傍に複数のデータ
バス各々に対応して配置され、対応のデータバスのデー
タを対応のパッドに伝達するための出力回路を含む。
【0022】請求項4に係る半導体記憶装置は、請求項
1の装置が、複数のメモリアレイ各々においてリードデ
ータドライバそれぞれに対応して配置され、対応のデー
タバスのデータを対応のメモリアレイの選択メモリセル
へ伝達するための複数のライトデータドライバを含む。
【0023】請求項5に係る半導体記憶装置は、請求項
4の装置が、さらに、複数のパッドのうちの使用される
パッドの数を指定する語構成情報に従って、複数のライ
トデータドライバを選択的に動作可能状態に設定する手
段を備える。
【0024】請求項6に係る半導体記憶装置は、請求項
4の装置が、さらに、複数のパッド近傍にデータバスに
対応して配置され、各々が対応のパッドからのデータを
対応のデータバスに伝達するための複数の入力回路を含
む。
【0025】請求項7に係る半導体記憶装置は、請求項
1の複数のメモリアレイが複数のバンクを構成する。
【0026】請求項8に係る半導体記憶装置は、データ
バスと、複数のメモリセルを有するメモリアレイと、メ
モリアレイの選択メモリセルから読出されたデータを増
幅するためのプリアンプと、このプリアンプの出力デー
タに従ってデータバスをドライブするためのリードデー
タドライバと、クロック信号に同期して、マスク指示信
号を取込み、該マスク指示信号のデータ出力マスク指示
に応答してリードデータドライバを非活性化するマスク
制御手段を備える。
【0027】請求項9に係る半導体記憶装置は、請求項
8の装置が、さらに、プリアンプの出力データをクロッ
ク信号の0以上の所定数のサイクル期間遅延してリード
データドライバへ与えるシフト回路を備える。
【0028】請求項10に係る半導体記憶装置は、請求
項8の装置が、さらに、データバスに対応して設けられ
るパッドと、データバスのデータに従って読出データを
生成してパッドへ伝達する出力回路を備える。
【0029】請求項11に係る半導体記憶装置は、請求
項8の装置が、さらに、データバスに結合され、データ
書込時、このデータバスのデータに従って書込データを
生成してメモリアレイの選択メモリセルへ伝達するライ
トデータドライバを備える。マスク制御手段が、マスク
指示信号に応答してライトデータドライバを非活性化す
る。
【0030】請求項12に係る半導体記憶装置は、請求
項11のマスク制御手段が、クロック信号のマスク指示
が与えられたサイクルにおいてリードデータドライバま
たはライトデータドライバを非活性化する手段を含む。
【0031】請求項13に係る半導体記憶装置は、複数
のメモリセルを有しかつ複数のブロックに分割されるメ
モリセルアレイと、複数のブロック各々に対応して配置
され、活性化時、対応のブロックから読出されたデータ
を増幅するための複数のプリアンプを備える。これら複
数のプリアンプの各々は3値データを出力する。
【0032】請求項13に係る半導体記憶装置は、さら
に、複数のブロックに共通に設けられるデータバスと、
複数のプリアンプ各々に対応して設けられ、データ読出
時、クロック信号に同期して活性化され、各々が対応の
プリアンプの出力データに従ってデータバスを駆動する
複数のリードデータドライバと、メモリセルアレイのブ
ロックを指定するブロック指定信号とデータ読出時クロ
ック信号に同期して活性化されるプリアンプ活性化信号
とに応答して複数のプリアンプを選択的に活性化するプ
リアンプ活性化手段を備える。リードデータドライバの
各々は、対応のプリアンプが非活性状態のときに出力す
るデータに従って出力ハイインピーダンス状態となる。
【0033】請求項14に係る半導体記憶装置は、請求
項13の装置が、さらに、複数のプリアンプ各々に対応
して設けられ、対応のプリアンプからの3値出力データ
をクロック信号の0以上の所定サイクル期間シフトして
対応のリードデータドライバへ与える複数のシフト回路
をさらに備える。
【0034】請求項15に係る半導体記憶装置は、請求
項13の複数のプリアンプの各々が、活性化時メモリセ
ルデータを差動増幅して1対の出力ノードへ伝達する増
幅回路と、非活性化時、1対の出力ノードを第1の電位
にプリチャージするプリチャージ回路と、1対の出力ノ
ードに結合され、この1対の出力ノードのうち第1電位
に近いノードを第1の電圧レベルへ駆動する交差結合さ
れたトランジスタ対とを備える。
【0035】請求項16に係る半導体記憶装置は、請求
項14の複数のシフト回路の各々が、プリアンプ活性化
信号に応答して対応のプリアンプの出力データを取込み
ラッチする第1のラッチ段と、リードデータドライバの
非活性化に応答してこの第1のラッチ段の出力データを
取込みラッチする第2のラッチ段とを含む。
【0036】請求項17に係る半導体記憶装置は、相補
データを伝達するための相補データバスと、データ読出
動作時、クロック信号に同期してこの相補データバスを
所定電位にイコライズするイコライズ回路と、活性化時
相補データバスのデータを増幅するリードアンプと、読
出指示に応答してクロック信号に同期して活性化される
リードディテクト信号とこのクロック信号に同期した読
出クロック信号に従ってリードアンプを活性化するリー
ド制御手段と、リードアンプの増幅データを読出クロッ
ク信号に従って取込んで出力する出力回路を備える。
【0037】請求項18に係る半導体記憶装置は、請求
項17のリードアンプが、活性化時与えられたデータを
増幅するリードアンプ回路と、相補データバスのデータ
をリードアンプ回路へ伝達するための転送ゲートとを備
える。この転送ゲートは、リードディテクト信号と読出
クロック信号とに応答して選択的に導通する。
【0038】請求項19に係る半導体記憶装置は、請求
項18の転送ゲートが、イコライズ回路の非活性化前に
導通状態へ駆動される。
【0039】請求項20に係る半導体記憶装置は、請求
項17のリードアンプが、読出クロック信号の活性化と
リードディテクト信号の非活性化のうちの早い方のタイ
ミングに従って活性化される。
【0040】請求項21に係る半導体記憶装置は、請求
項17の装置が、さらに、マスク指示に応答して、リー
ドアンプを非活性化しかつリードアンプの出力ノードを
所定電位にイコライズする手段を備える。
【0041】請求項22に係る半導体記憶装置は、クロ
ック信号に同期して、与えられたデータを取込み相補内
部データを生成してデータバスに伝達するデータ入力回
路と、活性化時データバスの差動データを増幅するライ
トアンプと、このライトアンプの出力データを選択メモ
リセルに伝達するライトドライバとを備える。
【0042】請求項23に係る半導体記憶装置は、請求
項22の装置が、さらに、データ書込時、クロック信号
の各サイクルごとにデータバスを所定電位にイコライズ
するイコライズ回路をそなえる。
【0043】請求項24に係る半導体記憶装置は、請求
項22のデータバスが、複数のパッド各々に対応して設
けられる複数のバス線対を含む。
【0044】この請求項24に係る半導体記憶装置は、
さらに、複数のパッドのうち使用されるパッドの数を示
す語構成情報に従って、複数のバス線対の1つをライト
アンプに接続するバス選択ゲートと、このバス選択ゲー
トとライトアンプとの間にバス選択ゲートと直列に接続
され、ライトアンプの増幅動作時、このライトアンプと
バス選択ゲートとを切離すセンスゲートを備える。
【0045】請求項25に係る半導体記憶装置は、請求
項22の装置が、さらに、語構成情報に従って選択的に
動作可能状態に設定され、動作可能時、書込指示に応答
して活性化されデータ入力回路の出力データに従ってデ
ータバスを3値データのいずれかに駆動する3値ライト
データコントロールドライバを備える。
【0046】請求項26に係る半導体記憶装置は、請求
項22の装置が、さらに、データマスク指示に応答して
ライトアンプを非活性化する手段を備える。
【0047】請求項27に係る半導体記憶装置は、請求
項24の装置が、さらに、データ読出時、データバスへ
読出データを伝達するリードデータドライバと、データ
読出時、バス選択ゲートを非導通状態に設定する回路と
を含む。
【0048】請求項28に係る半導体記憶装置は、請求
項18の装置が、マルチビットテストモード時、データ
バスのバス線のデータの論理が同じであるか否かを判別
し、該判定結果を示す相補信号を生成する判定回路と、
転送ゲートと並列に設けられ、マルチビットテストモー
ド時、この判定回路の相補信号をリードアンプへ伝達す
る第2の転送ゲートを備える。
【0049】請求項29に係る半導体記憶装置は、請求
項28のデータバスには、複数のリードデータドライバ
が共通に結合され、これら複数のリードデータドライバ
の各々は、非活性化時、出力ハイインピーダンス状態と
なり、かつ活性化時読出されたデータに従ってこのデー
タバスを駆動し、かつさらに、マルチビットテストモー
ド時、読出されたデータに従ってデータバスのイコライ
ズ電圧と異なる電圧レベルへデータバスを駆動するドラ
イブ素子が動作可能状態とされ、かつイコライズ電圧と
同じ電圧レベルへドライブするドライブ素子が動作不能
状態に設定される。
【0050】請求項30に係る半導体記憶装置は、複数
のパッドと、各々が複数のメモリアレイに共通にかつこ
れら複数のパッドに対応して設けられ、かつ各々がバス
線対を有する複数のデータバスとを備える。複数のデー
タバスは、対応のパッドへのまたはからのデータを転送
する。これら複数のデータバスのバス線対は、間に別の
パッドに対応するデータバスのバス線が配置され、かつ
各バス線対のバス線の位置が交換されるツイスト構造を
有する。
【0051】請求項31に係る半導体記憶装置は、複数
のパッド、少なくとも、第1の複数のパッドが使用され
る第1の語構成と、第2の複数のパッドが使用される第
2の語構成のいずれかに従って使用される。複数のデー
タバスは、第1の語構成時に使用されるパッドに対応す
るデータバスと第1および第2の語構成において使用さ
れるパッドに対応するデータバスとが組をなして配設さ
れる。各組内において互いに異なるパッドに対応するデ
ータバスのバス線が交互に配置される。
【0052】請求項32に係る半導体記憶装置は、請求
項30の装置が、さらに、第1の複数が、第2の複数よ
りも小さくされているとき、第2の語構成に用いられか
つ第1の語構成時非使用となるパッドに対応するデータ
バスを第1の語構成時所定電位に固定する手段を備え
る。
【0053】請求項33に係る半導体記憶装置は、請求
項30の装置が、さらに、複数のメモリセルのテストを
同時に行なうマルチビットテストモード時、第1の語構
成時に使用されるパッドに対応するデータバスへマルチ
ビットテストモードデータが伝達され、かつこれらのデ
ータバスと異なるデータバスを所定電位に設定する手段
を含む。
【0054】請求項34に係る半導体記憶装置は、請求
項30の各組が、互いに近接して配置されるパッドに対
応して配置されるデータバスを含む。
【0055】請求項35に係る半導体記憶装置は、複数
のメモリセルを有しかつ複数の行ブロックに分割される
メモリアレイを含む。複数の行ブロックはは、少なくと
も2つのグローバルブロックに分割される。
【0056】この請求項35に係る半導体記憶装置は、
さらに、各行ブロックに対応して配置され、対応の行ブ
ロックとデータの授受を行なう複数のローカルデータバ
スと、複数の行ブロックに共通に配設される複数のグロ
ーバルデータバスとを備える。これらグローバルブロッ
クの一方側端部に配設される行ブロックに対するローカ
ルデータバスとグローバルデータバスの接続態様が、該
グローバルバンクの他の行ブロックのローカルデータバ
スとグローバルデータバスとの接続態様とは異なりかつ
少なくとも2つのグローバルブロック各々において行ブ
ロックが同時に活性化される。
【0057】この請求項35に係る半導体記憶装置は、
さらに、複数のパッドと、これら複数のパッド各々に対
応して設けられる複数のデータバスと、複数のグローバ
ルデータバス各々に対して設けられる複数のリードデー
タドライバを含む。1つのグローバルデータバスに対し
ては、互いに異なるデータバスに対応して設けられる複
数のリードデータドライバが設けられる。
【0058】請求項35に係る半導体記憶装置はさら
に、複数のパッドのうち使用されるパッドの数を示す語
構成情報とメモリアレイの選択行ブロックを指定する行
ブロック指定信号とに従って複数のリードデータドライ
バを選択的に能動化して複数のグローバルデータバスと
複数のデータバスとの対応関係を決定する制御手段を備
える。
【0059】請求項36に係る半導体記憶装置は、請求
項35の行ブロック指定信号は、選択行ブロックがグロ
ーバルブロックの一方側端部の行ブロックであるか否か
を特定する。
【0060】請求項37に係る半導体記憶装置は、請求
項35の装置において、語構成情報が複数のパッドすべ
てを使用することを示すとき、行ブロック指定信号は無
視してリードデータドライバの能動/不能動を制御す
る。
【0061】請求項38に係る半導体記憶装置は、複数
のグローバルデータバス各々において、複数のデータバ
スのうち予め定められたデータバスに対してリードデー
タドライバが設けられる。
【0062】それぞれが複数のパッド各々に対応する複
数のデータバスを設けかつこれら複数のデータバスを複
数のメモリアレイに共通に配設することにより、語構成
切換のためにバスの接続経路を切換えることが不要とな
り、バスセレクタを設ける必要がなく、バス占有面積を
低減することができ、かつ高速でデータ信号を伝達する
ことができる。
【0063】
【発明の実施の形態】[実施の形態1]図1は、この発
明の実施の形態1に従う半導体記憶装置の全体の構成を
概略的に示す図である。図1において、半導体記憶装置
1は、各々が行列状に配列される複数のメモリセルを有
するメモリアレイ2a〜2dと、メモリアレイ2a〜2
d各々に設けられる対応のメモリアレイのメモリセルの
データの書込/読出を行なうコラムローカル回路3a〜
3dを、データを入出力するためのパッドPPD0およ
びPPD1と、これらのパッドPPD0およびPPD1
に対し1対1の関係で対応して設けられるデータバスD
B0およびDB1を含む。データバスDB0およびDB
1は、連続するたとえば低抵抗のアルミニウム配線で形
成され、メモリアレイ2a〜2dに共通に配設される。
データバスDB0およびDB1には、語構成に応じて接
続経路を切換えるためのバスセレクタ/ドライバは設け
られていない。パッドPPD0およびPPD1を介して
装置外部との間でデータビットの入出力が行なわれる。
この半導体記憶装置1は、×2ビット構成および×1ビ
ット構成の語構成のいずれかで動作可能である。この語
構成の設定は、たとえば特定のボンディングパッドを所
定の電圧レベルに設定することにより指定される。
【0064】メモリアレイ2a〜2dの各々は、互いに
独立に選択状態へ駆動することができ、メモリアレイ2
a〜2dは、それぞれバンク♯0〜バンク♯3を構成す
る。メモリアレイ2a〜2dにおいては、それぞれ、パ
ッドPPD0およびPPD1に対応するアレイIO線A
IO0およびAIO1が配置される。×2ビット構成の
ときには、これらのアレイIO線AIO0およびAIO
1に、データがそれぞれ伝達される。×1ビット構成の
ときには、これらのアレイIO線AIO0およびAIO
1のうち一方に、読出されるべきデータが出力される。
この選択態様については後に詳細に説明する。単に、こ
こでは、メモリアレイ2a〜2dにおいては、語構成に
かかわらず、同時に複数個のメモリセルが選択されるこ
とのみを述べる。
【0065】メモリアレイ2a〜2dそれぞれにおい
て、アレイIO線AIO0は、それぞれ、リードデータ
ドライバ4aa、4ba、4caおよび4daを介して
データバスDB0に結合される。一方、メモリアレイ2
a〜2dそれぞれにおいて、アレイIO線AIO1は、
コラムローカル回路内に設けられる2つのリードデータ
ドライバを介してデータバスDB0およびDB1に結合
される。すなわち、メモリアレイ2aにおいては、アレ
イIO線AIO1は、リードデータドライバ4abおよ
び4acを介してデータバスDB0およびDB1にそれ
ぞれ結合される。メモリアレイ2bにおいては、アレイ
IO線AIO1は、リードデータドライバ4bbおよび
4bcを介してデータバスDB0およびDB1にそれぞ
れ結合される。メモリアレイ2cにおいては、アレイI
O線AIO1は、リードデータドライバ4cbおよび4
ccを介してデータバスDB0およびDB1に結合され
る。メモリアレイ2dにおいては、アレイIO線AIO
1は、リードデータドライバ4dbおよび4dcを介し
てデータバスDB0およびDB1にそれぞれ結合され
る。
【0066】語構成に応じて、リードデータドライバ4
ab、4bb、4cb、および4dbの組とリードデー
タドライバ4ac、4bc、4cc、4dcの組の一方
が動作可能状態に設定される。×1ビット構成のときに
は、データバスDB0を介して1ビットデータが転送さ
れる。この場合、パッドPPD0が用いられ、パッドP
PD1が使用されない。これらのパッドPPD0および
PPD1に近接して、出力制御回路5aおよび5bがそ
れぞれ配置される。これらの出力制御回路5aおよび5
bは、データバスDB0およびDB1を介して転送され
るデータを増幅して対応のパッドPPD0およびPPD
1へ出力する。
【0067】図2は、図1に示す半導体記憶装置の×1
ビット構成時におけるリードデータドライバの配置を示
す図である。図2において、×1ビット構成において
は、リードデータドライバ4ab、4bb、4cbおよ
び4dbが動作可能状態に設定され、メモリアレイ2a
〜2dそれぞれのアレイIO線AIO0およびAIO1
が、データバスDB0に結合される。メモリアレイ2a
〜2dそれぞれにおいて、2つのリードデータドライバ
のうちいずれが選択されるかは、コラムアドレス信号の
1ビットを用いて決定される。したがって、たとえばメ
モリ2aがアクセスされるとき、リードデータドライバ
4aaおよび4abの一方が、アドレス信号に従って選
択されて、データバスDB0にデータを出力する。この
場合、後に説明するが、アドレス信号が、リードデータ
ドライバ4aa〜4bbに与えられず、前段のたとえば
プリアンプアドレス信号ビットに従った選択的な活性化
が行なわれ、その読出データに従ってリードデータドラ
イバが、出力ハイインピーダンス状態に設定されてもよ
い。これにより、パッドPPD0を介して1ビットのデ
ータの入出力を行なうことができる。
【0068】図3は、この半導体記憶装置1の×2ビッ
ト構成時におけるリードデータドライバの配置を示す図
である。図3において、メモリアレイ2a〜2dにおい
ては、リードデータドライバ4ac、4bc、4cc、
および4dcが動作可能状態に設定される。したがって
この図3に示す配置においては、メモリアレイ2a〜2
dのアレイIO線AIO0およびAIO1がそれぞれ、
データバスDB0およびDB1に対応し、2ビットのデ
ータを読出すことができる。
【0069】したがって、単にリードデータドライバを
語構成に応じて選択的に動作可能状態に設定し、アレイ
IO線とデータバスとの対応関係を変更しているため、
データバスの接続経路を変更するためのセレクタは不要
となり、高速のデータ転送を実現することができる。
【0070】図4は、1つのメモリアレイに対する構成
をより具体的に示す図である。図4においては、アレイ
IO線AIO1に対応する部分の構成を示す。メモリア
レイ2は、複数の列ブロックC♯0〜C♯nに分割され
る。これらの列ブロックC♯0〜C♯nそれぞれに対
し、選択信号SEL0の活性化時動作可能状態に設定さ
れるリードデータドライバ4x0〜4xnと選択信号S
EL1の活性化時動作可能状態に設定されるリードデー
タドライバ4y0〜4ynが設けられる。リードデータ
ドライバ4x0〜4xnは、それぞれの出力が共通にデ
ータバスDB0に接続され、リードデータドライバ4y
0〜4ynは、それぞれの出力が共通にデータバスDB
1に接続される。リードデータドライバ4x0および4
y0は、ブロック選択信号BS0の活性化時活性化され
て、列ブロックC♯0から読出されたデータを増幅す
る。リードデータドライバ4x1および4y1は、ブロ
ック選択信号BS1の活性化時活性化される。また、リ
ードデータドライバ4xnおよび4ynは、ブロック選
択信号BSnの活性化時作動状態とされる。これらのブ
ロック選択信号BS0〜BSnは、それぞれ列ブロック
C♯0〜C♯nが選択されたことを示す。これらのリー
ドデータドライバ4x0〜4xnおよび4y0〜4yn
は、非活性化時出力ハイインピーダンス状態に設定され
る。選択信号SEL(SEL0,SEL1)およびブロ
ック選択信号BS(BS0〜BSn)がともに活性状態
のとき、対応のリードデータドライバが活性化されて、
対応の列ブロックから読出されたデータをデータバスD
B0またはDB1へ伝達する。
【0071】列ブロックC♯0〜C♯nそれぞれに対し
リードデータドライバを設けることにより、各列ブロッ
クからデータバスDB0またはDB1までの信号伝達時
間が同じとなり、タイミングマージンを考慮する必要が
なく、高速でデータ読出を行なうことができる。
【0072】ブロック選択信号BS0〜BSnは、列ア
ドレス信号の下位ビットをデコードすることにより生成
される。
【0073】図5は、選択信号発生部の構成の一例を示
す図である。図5において、特定のパッドPADに接続
されるノードNDと接地ノードの間に接続される高抵抗
の抵抗素子Rzと、ノードNDの信号を反転するインバ
ータIV0と、インバータIV0の出力信号を反転する
インバータIV1が設けられる。インバータIV0から
選択信号SEL0が出力され、インバータIV1から選
択信号SEL1が出力される。パッドPADは、ボンデ
ィングワイヤBWを介して選択的に電源電圧Vccを伝
達するフレームリードFLに接続される。ボンディング
ワイヤBWによりパッドPADとフレームリードFLと
が接続されるとき、ノードNDは、電源電圧Vccレベ
ルとなり、選択信号SEL0がLレベル、選択信号SE
L1がHレベルとなり、データバスDB1の接続が指定
される。一方、パッドPADに対しボンディングワイヤ
BWが設けられないかまたは、パッドPDが接地電圧レ
ベルに設定されるとき(近傍に接地パッドが存在する場
合)、ノードNDは、接地電圧レベルとなり、選択信号
SEL0がHレベル、選択信号SEL1がLレベルとな
り、データバスDB0への接続が指定される。
【0074】なお、ブロック選択信号BS0〜BSn生
成時において、×2ビット構成と×1ビット構成で切換
える場合、ブロック選択用のアドレス信号の最下位ビッ
トが、×1ビット構成時活性化される選択信号SEL0
に従って縮退状態(相補のビットがともに選択状態)に
設定される。これにより、×2ビット構成時、2つの列
ブロックからのデータが並列に出力され、×1ビット構
成時においては、1つの列ブロックからのデータが、デ
ータバスDB0に出力される。
【0075】なお、図4に示す構成においては、列ブロ
ックC♯0〜C♯nが、それぞれ隣接する列で構成され
るように示される。しかしながら、これらの列ブロック
C♯0〜C♯nは、メモリアレイ2内において、分散配
置される列構成されてもよい。すなわち、隣接する列が
異なる列ブロックに含まれる構成であってもよい。
【0076】また、図4に示す構成においては、列ブロ
ックC♯0〜C♯nそれぞれに対してリードデータドラ
イバの組が配置されている。しかしながら、列ブロック
C♯0〜C♯nそれぞれに対しプリアンプを設け、これ
らの列ブロックC♯0〜C♯nのプリアンプの出力が共
通にリードデータドライバの組に結合される構成であっ
てもよい。プリアンプが非選択時出力インピーダンス状
態に設定される構成が用いられればよい。
【0077】[変更例]図6は、この発明の実施の形態
1の変更例の構成を概略的に示す図である。図6におい
ても、×1ビット構成および×2ビット構成の間で語構
成を切換えることのできる半導体記憶装置が示される。
この図6に示す半導体記憶装置においては、リードデー
タドライバに代えて、データの書込および読出を行なう
ためのデータバスコントロール回路が配置される。すな
わちメモリアレイ2aにおいては、データバスコントロ
ール回路6aaがアレイIO線AIO0に対して配置さ
れ、またデータバスコントロール回路6abおよび6a
cがアレイIO線AIO1に対して設けられる。メモリ
アレイ2bにおいては、アレイIO線AIO0に対し
て、データバスコントロール回路6baが配置され、ア
レイIO線AIO1に対してデータバスコントロール回
路6bbおよび6bcが配置される。メモリアレイ2c
においては、アレイIO線AIO0に対してデータバス
コントロール回路6caが配置され、アレイIO線AI
O1に対してデータバスコントロール回路6cbおよび
6ccが配置される。メモリアレイ2dにおいてはアレ
イIO線AIO0に対してデータバスコントロール回路
6daが配置され、アレイIO線AIO1に対してデー
タバスコントロール回路6dbおよび6dcが配置され
る。
【0078】またパッドPPD0およびPPD1に近接
して、データの入出力を行なうための入出力制御回路7
aおよび7bが配置される。
【0079】この図6に示す構成においては、データバ
スDB0およびDB1は、書込データおよび読出データ
両者を伝達する。他の構成は、図1に示す構成と同じで
ある。したがってこの図6に示す構成においては、書込
データおよび読出データをともに高速で伝達することが
でき、またデータバスDB0およびDB1がともに書込
データおよび読出データを伝達するために用いられてお
り、書込データを伝達するデータバスおよび読出データ
を伝達するデータバスそれぞれを別々に設ける構成に比
べてバス占有面積を大幅に低減することができる(各バ
スそれぞれに、経路切換のためのセレクタが不要となる
ため)。
【0080】データバスコントロール回路6aa、6b
a、6caおよび6daは、語構成にかかわらず、常
時、動作可能状態に設定される。選択バンク(メモリア
レイ)に対するデータバスコントロール回路が活性化さ
れる。一方、データバスコントロール回路6ab、6b
b、6cb、および6dbの組とデータバスコントロー
ル回路6ac、6bc、6cc、および6dcの組の一
方が選択信号に従って動作可能状態に設定される。
【0081】図7は、図6に示す1つのメモリアレイ
(バンク)に対するデータバスコントロール回路の構成
を概略的に示す図である。図7において、アレイIO線
AIO0に対してデータバスコントロール回路6ia
(i=a〜d)が設けられ、アレイIO線AIO1に対
して、データバスコントロール回路6icおよび6ib
が設けられる。データバスコントロール回路6iaは、
電源電圧Vccを選択信号として受けて、常時動作可能
状態に設定され、読出データRD0をデータバスDB0
に伝達しかつデータバスDB0上のデータから書込デー
タWD0を生成する。
【0082】データバスコントロール回路6ibは、選
択信号SEL0の活性化時動作可能状態に設定され、デ
ータバスDB0とアレイIO線AIO1の間で読出デー
タRD1および書込データWD1の授受を行なう。デー
タバスコントロール回路6icは、選択信号SEL1の
活性化時動作可能状態に設定され、アレイIO線AIO
1とデータバスDB1の間で読出データRD1および書
込データWD1の授受を行なう。したがって、この書込
/読出時において、アレイIO線AIO1が語構成に応
じてデータバスDB0またはDB1に選択的に結合され
る。
【0083】このデータバスコントロール回路6ia、
6ibおよび6icは、先の図4に示すように、メモリ
アレイの列ブロックそれぞれに対応して配置される。
【0084】図8は、図7に示すデータバスコントロー
ル回路の具体的構成の一例を示す図である。データバス
コントロール回路6ia〜6ibは、同じ構成を備える
ため、図8においては、1つのデータバスコントロール
回路6を代表的に示す。データバスコントロール回路6
は、相補読出データRDおよび/RDに従ってデータバ
スDBを駆動するリードデータドライバ4と、データバ
スDBからのデータに従って内部書込データWDを生成
するライトデータドライバ8を含む。データバスDB
は、相補なバス線DBBおよび/DBBを含む。
【0085】リードデータドライバ4は、リードデータ
ドライバ活性化信号RDRVjと、選択信号SELを受
けるAND回路G1と、読出データRDとAND回路G
1の出力信号を受けるNAND回路G2と、AND回路
G1の出力信号と補の読出データ/RDを受けるNAN
D回路G3と、NAND回路G3の出力信号を受けるイ
ンバータG4と、NAND回路G2の出力信号を受ける
インバータG5と、NAND回路G2の出力信号がLレ
ベルのとき導通し、出力ノードDLを電源電圧Vccレ
ベルに駆動するpチャネルMOSトランジスタQT1
と、インバータG4の出力信号がHレベルのとき導通
し、出力ノードDLを接地電圧レベルに駆動するnチャ
ネルMOSトランジスタQT2と、NAND回路G3の
出力信号がLレベルのとき導通し、出力ノード/DLを
電源電圧Vccレベルに駆動するpチャネルMOSトラ
ンジスタQT3と、インバータG5の出力信号がHレベ
ルのとき導通し、出力ノード/DLを接地電圧レベルに
駆動するnチャネルMOSトランジスタQT4を含む。
【0086】出力ノードDLおよび/DLが、データバ
ス線DBBおよび/DBBにそれぞれ接続される。選択
信号SELは、語構成に応じて選択的にHレベルまたは
Lレベルに設定され、図7に示す選択信号SEL1また
はSEL0または電源電圧Vccに対応する。
【0087】ライトデータドライバ8は、ライトデータ
ドライバ活性化信号WDEjと選択信号SELと出力ノ
ードDLの信号とを受けるNAND回路G6と、選択信
号SELとライトデータドライバ活性化信号WDEjと
ノード/DLの信号とを受けるNAND回路G7と、N
AND回路G6の出力信号を受けるNAND回路G8
と、NAND回路G7の出力信号を受けるNAND回路
G9を含む。NAND回路G8の出力信号は、NAND
回路G9の入力部へ与えられ、またNAND回路G9の
出力信号が、NAND回路G8の入力部へ与えられる。
これらのNAND回路G8およびG9は、フリップフロ
ップを構成する。NAND回路G8から書込データWD
が生成される。書込データWDが、相補信号の形をとっ
ていないが、アレイIO線が、共通に設けられている場
合、この書込データWDも、相補データとされる。また
これに代えて、メモリアレイ内に設けられるライトドラ
イバが、この書込データWDから相補データを生成して
選択メモリセルへ書込むように構成されてもよい。以
下、図8に示すデータバスコントロール回路8の動作に
ついて説明する。
【0088】選択信号SELがLレベルのときには、A
ND回路G1の出力信号はLレベルであり、NAND回
路G2およびG3の出力信号はHレベルとなる。したが
ってノードLRDおよび/LRDがHレベルとなるた
め、MOSトランジスタQT1〜QT4がすべて非導通
状態となり、このリードデータドライバ4は、出力ハイ
インピーダンス状態となる。
【0089】また、ライトデータドライバ8において
も、NAND回路G6およびG7の出力信号がHレベル
に固定され、ノードDLおよび/DLのデータの出力部
への書込データWDとしての伝達が禁止される。
【0090】選択信号SELがHレベルに設定される
と、AND回路G1がバッファ回路として動作する。リ
ードデータドライバ4において、リードデータドライバ
活性化信号RDRVjがHレベルの活性状態となると、
AND回路G1の出力信号がHレベルとなり、NAND
回路G2およびG3がインバータとして動作し、読出デ
ータRDおよび/RDを反転する。読出データRDがH
レベルのときには、ノード/LRDがLレベルとなり、
MOSトランジスタQT1およびQT4が導通し、ノー
ドDLがHレベルおよびノード/DLがLレベルに駆動
される。逆に、読出データRDがLレベルであり、読出
データ/RDがHレベルのときには、ノード/LRDが
Hレベルとなり、ノードLRDがLレベルとなり、MO
SトランジスタQT2およびQT3が導通し、ノードD
LがLレベル、ノード/DLがHレベルとなる。これに
より、リードデータドライバ活性化信号RDRVjの活
性化時、読出データRDおよび/RDに従って読出デー
タを生成してデータバス線DBBおよび/DBBに伝達
することができる。
【0091】ライトデータドライバ8において、ライト
データドライバ活性化信号WDEjがHレベルとなる
と、NAND回路G6およびG7が、インバータとして
動作し、ノードDLおよび/DLへデータバスDBを介
して伝達されたデータがNAND回路G8およびG9へ
伝達され、かつラッチされる。ノードDLがHレベルの
ときには、NAND回路G6の出力信号がLレベルとな
り、NAND回路G8からの書込データWDがHレベル
となる。逆に、ノードDLがLレベルであり、ノード/
DLがHレベルのときには、NAND回路G7の出力信
号がLレベルとなり、NAND回路G6の出力信号がH
レベルであるため、NAND回路G8からの書込データ
WDは、Lレベルとなる。
【0092】この図8に示すデータバスコントロール回
路6においては、データ読出時、非選択状態時において
出力ハイインピーダンス状態に保持される。したがっ
て、たとえば図7においてデータバスDB0にデータバ
スコントロール回路6iaおよび6ibがともに結合さ
れる場合においても、選択されたデータバスコントロー
ル回路6iaまたは6ibが正確に読出データをデータ
バスDB0に伝達することができる。また、データ書込
時においては、ライトデータドライバは、非選択時、そ
のデータの受付けが禁止されるため、正確に、選択デー
タバスコントロール回路がデータバス上の書込データに
従って対応のメモリアレイ内のメモリブロックの選択メ
モリセルへデータを伝達することができる。
【0093】この図8に示すデータバスコントロール回
路は、先の図4に示す構成と同様、対応のメモリアレイ
のメモリ列ブロックそれぞれに対応して配置される。活
性化信号RDRVjおよびWDEjは、それぞれ選択列
ブロックに対して設けられたデータバスコントロール回
路に対して活性化される。
【0094】図9は、図8に示す活性化信号の発生部の
構成を概略的に示す図である。図9において、制御回路
は、外部からのクロック信号extCLKを受けて内部
クロック信号CLKを生成するクロック発生回路20
と、クロック発生回路20からの内部クロック信号CL
Kに同期して外部からの制御信号、すなわち、チップセ
レクト信号/CS、ロウアドレスストローブ信号/RA
S、コラムアドレスストローブ信号/CAS、およびラ
イトイネーブル信号/WEを取込み、指定された動作モ
ードを判定して該判定結果を示す信号を出力するコマン
ドデコード回路21と、コマンドデコード回路21から
の制御信号に応答して、外部からのアドレス信号ADD
を取込み、内部行および列アドレス信号を生成するアド
レス発生回路22を含む。これらのクロック発生回路2
0、コマンドデコード回路21およびアドレス発生回路
22は、バンク♯0〜♯3により共通に利用され、メイ
ン制御回路を構成する。コマンドデコード回路21は、
内部クロック信号CLKの立上がりエッジにおける外部
制御信号/CS、/RAS、/CASおよび/WEの状
態に従って指定された動作モードを判定する。内部クロ
ック信号CLK立上がりエッジにおける外部制御信号/
CS、/RAS、/CASおよび/WEの状態の組合せ
を、「コマンド」と称す。コマンドデコード回路21
は、このコマンドをデコードし、そのデコード結果に従
って読出動作指示信号φr、書込動作指示信号φw等を
生成する。
【0095】アドレス発生回路22へ与えられるアドレ
スADDは、バンクを特定するバンクアドレス、1つの
メモリアレイに含まれる列ブロックを特定するブロック
アドレスを含む。
【0096】制御回路は、さらに、コマンドデコード回
路21からの読出動作指示信号φrの活性化に従って、
読出活性化信号RPを内部クロック信号CLKの所定サ
イクル期間活性状態に保持するリード制御回路23と、
コマンドデコード回路21からの書込動作指示信号φw
の活性化に応答して書込活性化信号WPを内部クロック
信号CLKの所定サイクル期間活性状態に保持するライ
ト制御回路24と、内部クロック信号CLKに動作し
て、アドレス発生回路22から与えられた内部アドレス
のうちブロックアドレスをデコードしてメモリ列ブロッ
クを示す信号を生成するブロックデコーダ25を含む。
【0097】リード制御回路23およびライト制御回路
24は、それぞれ内部に内部クロック信号CLKをカウ
ントするカウンタを含み、バースト長期間、活性化信号
RPおよびWPを活性化する。ここで、「バースト長」
は、1つのリードコマンドまたはライトコマンドが与え
られたときに、連続的に読出または書込を行なうことの
できるデータの数を示す。
【0098】制御回路は、さらに、リード制御回路23
からの読出活性化信号RPを内部クロック信号CLKに
よりシフトして所定期間遅延するシフタ26と、ライト
制御回路24からの書込活性化信号WPの活性化に応答
して内部クロック信号CLKに同期してライトデータド
ライバ活性化信号WDEを発生するWDE発生回路27
と、ブロックデコーダ20からのブロック選択信号を内
部クロック信号CLKに同期してシフトするシフタ28
と、シフタ26の出力信号に従ってリードデータドライ
バ活性化信号RDRVを発生するRDRV発生回路29
と、RDRV発生回路29からの活性化信号RDRVと
シフタ28からのブロック選択信号BSjとを受けてリ
ードデータドライバ活性化信号RDRVjを生成するA
ND回路30と、シフタ28からのブロック選択信号B
SjとWDE発生回路20からの活性化信号WDEとを
受けてライトデータドライバ活性化信号WDEjを生成
するAND回路31を含む。
【0099】リード制御回路23、ライト制御回路24
およびブロックデコーダ25および後段の回路は、ロー
カル制御回路を構成し、アドレス発生回路22から与え
られるバンクアドレス信号に従って活性化される。ロー
カル制御回路は、各バンクそれぞれに対応して設けられ
る。WDE発生回路27およびRDRV発生回路29
は、それぞれ内部クロック信号CLKの立上がり応答し
てワンショットのパルスを発生するワンショットパルス
発生回路で構成される。次に、この図9に示す制御回路
の動作を、図10に示すタイミングチャート図を参照し
て説明する。
【0100】まず、図10(A)を用いてデータ読出時
の動作について説明する。図10(A)においては、外
部からの制御信号/CS、/RAS、/CAS、および
/WEは、まとめて、コマンドとして示す。クロックサ
イクル♯aにおいて、データ読出を指示するリードコマ
ンドが与えられる。このリードコマンドに従ってコマン
ドデコード回路21からの読出指示信号φrが所定期間
Hレベルの活性状態となり、リード制御回路23からの
読出活性化信号RPがバースト長期間Hレベルの活性状
態に保持される。このリードコマンドに従ってアドレス
発生回路22からのアドレスがブロックデコーダ25へ
与えられる。ブロックデコーダ25は、アドレス発生回
路22から与えられたブロックアドレス信号をデコード
し、メモリ列ブロックを指定するブロック選択信号BS
を生成する。このブロックデコーダ25からのブロック
選択信号は、内部クロック信号CLKの各クロックサイ
クルごとに変化する。これは、バースト長期間、アドレ
ス発生回路22は、内部に含まれるカウンタを利用し
て、クロックサイクル♯aに与えられたアドレス信号を
先頭アドレスとして、順次所定のシーケンスでアドレス
信号を生成するためである。シフタ26が、このリード
制御回路2からの読出活性化信号RPを内部クロック信
号CLKに従ってシフトする。このシフタ26は、(C
ASレイテンシ−2)クロックサイクル期間のシフト動
作を行なう。図10(A)において、CASレイテンシ
が3の場合の動作が示される。したがってシフタ26か
らは、クロックサイクル♯bにおいてその出力信号がH
レベルに立上がり、バースト長期間、すなわち4クロッ
クサイクル期間、シフタ26の出力信号がHレベルに駆
動される。RDRV発生回路29は、このシフタ26の
出力信号がHレベルの活性状態のときに能動化され、内
部クロック信号CLKの立上がり同期して、ワンショッ
トのパルス信号を生成してリードデータドライバ活性化
信号RDRVを生成する。
【0101】一方、シフタ28も、ブロックデコーダ2
5からのブロック選択信号を(CASレイテンシ−2)
クロックサイクル期間シフトして出力する。したがって
クロックサイクル♯bから、順次ブロック選択信号BS
jが確定状態となる。AND回路30は、RDRV発生
回路29の出力信号とシフタ28からのブロック選択信
号とに従って各メモリ列ブロックに対して設けられたリ
ードデータドライバ活性化信号RDRVjを生成する。
したがってクロックサイクル♯bからクロックサイクル
♯eの期間、ブロック選択信号に従って、リードデータ
ドライバ活性化信号RDRVjが順次所定期間活性状態
へ駆動される。
【0102】このリードデータドライバ活性化信号RD
RVjを、1クロックサイクル期間リードコマンドが与
えられてから遅延しているのは、選択メモリセルからプ
リアンプを介してデータがリードデータドライバに転送
されるまでに1クロックサイクル期間必要とされるため
である。
【0103】次に、図10(B)のタイミングチャート
図を参照して、データ書込時の動作について説明する。
クロックサイクル♯aにおいてライトコマンドが与えら
れる。このライトコマンドに従ってコマンドデコード回
路21から書込動作指示信号φwが所定期間Hレベルの
活性状態となり、応じてライト制御回路24からの書込
活性化信号WPがバースト長クロックサイクル期間Hレ
ベルの活性状態に保持される。図10(B)において
も、バースト長期間は、4クロックサイクル期間の場合
が示される。この書込活性化信号WPの活性化に応答し
て、WDE発生回路27が、内部クロック信号CLKの
立上がりに応答してワンショットのパルス信号を生成し
てライトデータドライバ活性化信号WDEを生成する。
ブロックデコーダ25から、クロックサイクル♯aから
クロックサイクル♯dにおいてそれぞれブロック選択信
号BSが出力される。このブロック選択信号BSとライ
トデータドライバ活性化信号はWDEとに従って、AN
D回路31から、選択列ブロックに対して設けられたラ
イトデータドライバを活性化するためのライトデータド
ライバ活性化信号WDEjが順次生成される。この図1
0(B)においても、CASレイテンシが2の場合に
は、同じタイミングでライトデータドライバ活性化信号
WDEが生成される。ライトデータドライバからライト
ドライバを介して選択メモリセルへデータが書込まれる
までに、1クロックサイクル期間が必要とされるためで
ある(読出時に、選択メモリセルデータがリードデータ
ドライバに伝達されるまでに1クロックサイクル期間必
要とされ、同じクロックサイクル期間書込時にも必要と
される)。
【0104】したがって、この図9に示すように、ブロ
ック選択信号BSをシフタ28を用いてシフトすること
により、正確に、読出データの伝達タイミングに応じ
て、リードデータドライバ活性化信号を活性状態へ駆動
することができる。
【0105】以上のように、この発明の実施の形態1に
従えば、パッドそれぞれに対応してデータバスを設け、
メモリアレイのIO線とデータバスとの接続を、リード
データドライバまたはライトデータドライバを選択的に
活性化することにより切換えているため、データバスに
おいてバスの接続を切換えるためのセレクタが不要とな
り、高速でデータの転送を行なうことができる。またセ
レクタが不要となり、回路占有面積を低減することがで
きる。
【0106】[実施の形態2]図11は、この発明の実
施の形態2に従う半導体記憶装置の要部の構成を概略的
に示す図である。図11においては、1つのメモリアレ
イ2に対するコラムローカル回路3の構成が代表的に示
される。残りのメモリアレイに対しても、同様の構成が
設けられる。
【0107】メモリセル2は、複数の列ブロックC♯0
〜C♯nに分割される。コラムローカル回路3内におい
て列ブロックC♯0〜C♯nそれぞれに対応して、内部
書込/読出回路30−0〜30−nが設けられる。内部
書込/読出回路30−0〜30−nの構成は同じであ
り、図11においては、内部書込/読出回路30−0の
構成を代表的に示す。
【0108】内部書込/読出回路30−0は、列ブロッ
クC♯0に対して設けられるアレイIO線AIO0上の
データをプリアンプ活性化信号PEA0の活性化に応答
して増幅するプリアンプ32と、プリアンプ32の出力
信号を内部クロック信号CLKに同期してシフトするシ
フタ34と、シフタ34の出力データRDをデータバス
DB0に伝達するデータバスコントロール回路60b
と、シフタ34からの内部読出データRDをデータバス
DB1に伝達するデータバスコントロール回路60cを
含む。データバスコントロール回路60bおよび60c
は、データ書込時それぞれ、データバスDB0およびD
B1上のデータに従って内部書込データWDを、また、
生成する。データバスコントロール回路60bおよび6
0cの動作可能/動作不能状態の設定は、選択信号SE
L0およびSEL1によりそれぞれ行なわれる。データ
バスコントロール回路60bおよび60cは、同じ構成
を備えるため、図11においては、データバスコントロ
ール回路60bの構成を代表的に示す。
【0109】データバスコントロール回路60bは、選
択信号SEL0とリードデータドライバ活性化信号RD
RV0の活性化に従って活性化されシフタ35からの読
出データRDに従ってデータバスDB0を駆動するリー
ドデータドライバ4と、選択信号SEL0とライトデー
タドライバ活性化信号WDE0の活性化に従って活性化
されデータバスDB0上のデータから内部書込データW
Dを生成するライトデータドライバ8を含む。これらの
データバスコントロール回路60bおよび60cの具体
的構成は、先の図8に示す構成と同じである。ただし、
プリアンプ32は、特に、相補データRDおよび/RD
を生成する必要はない。書込データWDと同様、1つの
データRDのみを生成するように構成されてもよい。し
たがって、この実施の形態2においては、プリアンプ3
2の構成は任意である。なお、アレイIO線AIO0
は、通常、相補バス線で構成されており、このデータバ
スコントロール回路60bおよび60cからの書込デー
タWDに従ってライトドライバが相補データを生成して
列ブロックC♯0の相補データバス線に伝達するが、図
11においてはこれは示していない。
【0110】シフタ34は、(CASレイテンシ−2)
クロックサイクル期間シフト動作を行なう。すなわちプ
リアンプ32の出力データを、(CASレイテンシ−
2)クロックサイクル期間遅延して出力する。このコラ
ムローカル回路3において、さらにデータの書込/読出
のマスクを指示するマスク指示信号DQMiが活性化さ
れると、このクロックサイクルにおいてデータバスコン
トロール回路が非活性化される。入出力制御回路7aに
おいてデータマスクをかけるのではなく、内部書込/読
出回路において書込/読出にマスクをかける。これによ
り、後に説明するように、データ読出の途中でデータ書
込に切換えるインタラプト動作時においてもデータバス
DB0またはDB1における書込データおよび読出デー
タの衝突を防止することができる。
【0111】図12は、この発明の実施の形態2におけ
る半導体記憶装置の制御信号発生部の構成を概略的に示
す図である。図12に示す制御信号発生部においては、
図9に示す制御信号発生部の構成に加えて、さらに、外
部からのマスク指示信号DQMを受けて内部マスク指示
信号DQMiを生成するDQMバッファ35がさらに設
けられる。加えて、リード制御回路23からの読出活性
化信号RPの活性化時、内部クロック信号CLKに同期
してプリアンプ活性化信号PAEFを生成するPAE発
生回路37が設けられる。このPAE発生回路37から
のプリアンプ活性化信号PAEFが、ゲート回路G12
において、ブロックデコーダ25からのブロック選択信
号BSjと論理積がとられて、列ブロックC♯jに対す
るプリアンプ活性化信号PAEjが生成される。
【0112】DQMバッファ35は、内部クロック信号
CLKの立上がりに同期して外部からのマスク指示信号
DQMを取込み、そのクロックサイクル期間取込んだマ
スク指示信号DQMを保持して、内部マスク指示信号D
QMiを生成する。RDRV発生回路29およびWDE
発生回路27は、このDQMバッファ35からの内部マ
スク指示信号DQMiの活性化時、不能動化され、活性
化信号WDEFおよびRDRVFを非活性状態に駆動す
る。したがって、内部においては、外部からマスク指示
が与えられると、そのクロックサイクルにおいて、デー
タバスコントロール回路が非活性状態とされ、そのクロ
ックサイクルにおける内部データの読出/書込が禁止さ
れる。なお、この図12に示す制御部の構成は、CAS
レイテンシCLが3の場合の回路構成である。シフタ2
6および28は、1クロックサイクル期間シフト動作を
行なう。次に、この図11および図12に示す回路の動
作を図13に示すタイミングチャート図を参照して説明
する。
【0113】クロック信号CLKのサイクル♯aにおい
てリードコマンドが与えられ、リード制御回路23から
の読出活性化信号RPがバースト長期間(4クロックサ
イクル期間)活性状態に保持される。シフタ26は、こ
のリード制御回路23からの読出活性化信号RPを1ク
ロックサイクル期間遅延して遅延読出活性化信号RP2
を生成してRDRV発生回路29へ与える。PAE発生
回路37は、リード制御回路23からの読出活性化信号
RPの活性化時能動化され、内部クロック信号CLKに
応答してワンショットのパルス信号を生成してプリアン
プ活性化信号PAEFを生成する。したがって、PAE
発生回路37は、各クロックサイクル♯a、♯b、♯c
および♯dそれぞれにおいてプリアンプ活性化信号PA
EFを活性状態へ駆動する。
【0114】一方、RDRV発生回路29は、リードコ
マンドが与えられてから1クロックサイクル経過した
後、内部クロック信号CLKに同期して、ワンショット
のパルス信号を生成してリードデータドライバ活性化信
号RDRVFを生成する。このリードデータドライバ活
性化信号RDRVFの活性化タイミングは、各クロック
サイクルにおいてプリアンプ活性化信号PAEFの活性
化よりも速いタイミングである。CASレイテンシが2
の場合においても、正確に、データの衝突を伴うことな
くデータをデータバスDB上に伝達するためである。
【0115】クロックサイクル♯cにおいて、外部から
のマスク指示信号DQMがHレベルの活性状態へ駆動さ
れると、このクロックサイクル♯cにおいて、内部マス
ク指示信号DQMiがHレベルの活性状態へ駆動され、
応じてRDRV発生回路29が非活性状態とされる。し
たがってこのクロックサイクル♯cにおいて、リードデ
ータドライバは、すべて非活性状態となり、出力ハイイ
ンピーダンス状態となる。データバスDB(DB0,D
B1)には、新たなデータは伝達されない。この状態に
おいては、データバスDBは、スタンバイ状態の所定電
圧レベルに保持される(この構成については後に詳細に
説明する)。
【0116】クロックサイクル♯bにおいては、リード
データドライバ活性化信号RDRVFに従ってリードデ
ータドライバが活性化されており、最初の読出データR
0がデータバスDBに伝達される。このデータバスDB
上のデータR0は、データバスDBおよび入出力制御回
路7(7a,7b)を介して外部データDQとして出力
される。
【0117】クロックサイクル♯cにおいては、リード
データドライバ活性化信号は非活性状態にあるため、ク
ロックサイクル♯dにおいては、外部データはマスク状
態となる。
【0118】クロックサイクル♯dにおいては、外部マ
スク指示信号DQMがLレベルの非活性状態であり、応
じて内部マスク指示信号DQMiもこのクロックサイク
ルにおいてはLレベルとなる。したがって、リードデー
タドライバ活性化信号RDRVFが再び活性化され、新
たなデータがデータバスDBに伝達される。
【0119】一方、クロックサイクル♯eにおいて再び
外部データマスク指示信号DQMがHレベルの活性状態
へ駆動され、このクロックサイクル♯eにおいて内部マ
スク指示信号DQMiがHレベルとなり、再びリードデ
ータドライバ活性化信号RDRVFは、非活性状態とな
り、リードデータドライバ60b,60cは、すべて出
力ハイインピーダンス状態に設定される。
【0120】次のクロックサイクル♯fにおいてライト
コマンドが与えられる。このライトコマンドと同時に、
外部から書込データW0が与えられる。このライトコマ
ンドに従って、ライト制御回路24からの書込活性化信
号WPが活性状態へ駆動され、応じてWDE発生回路2
7からのライトデータドライバ活性化信号WDEFが活
性状態へ駆動される。これにより、入出力制御回路7
(7a,7b)から、データバスDB(DB0,DB
1)に伝達されたデータが、ライトデータドライバ8に
より増幅されて選択メモリセルへ書込まれる。次いで、
クロックサイクル♯gにおいて再び外部マスク指示信号
DQMがHレベルの活性状態へ駆動されると、このクロ
ックサイクル♯gにおいて内部マスク指示信号DQMi
がHレベルとなり、ライトデータドライバ活性化信号W
DEFが、非活性状態に保持され、データバスDBに伝
達される書込データW1の選択メモリセルへの書込が禁
止される。
【0121】この図13に示すように、DQMレイテン
シ(外部からのマスク指示が与えられてから実際にデー
タがマスクされるまでに要するクロックサイクル期間)
は、読出モード時において、2であり、内部でその1ク
ロックサイクル前に読出データにマスクをかける。これ
により、リード動作からライト動作への移行時におい
て、データバスDBにおいて読出データR3と書込デー
タW0が衝突するのを防止することができる。これによ
り、データバスDBを、データ書込およびデータ読出両
者に用いても、何らデータの衝突を伴うことなく正確に
書込および読出を行なうことができる。
【0122】なお、読出データR2については、ライト
コマンドが与えられると、読出活性化信号RPが非活性
化されて、読出動作が完了し、また、入出力制御回路
は、データ入力回路が活性化され、データ出力回路は非
活性化される構成とすることにより、外部データ入出力
端子DQにおける内部からの読出データおよび外部の装
置から与えられる書込データの衝突は防止することがで
きる。
【0123】図14は、DQMバッファの構成の一例を
示す図である。図14において、DQMバッファ35
は、この内部クロック信号/CLKに応答して選択的に
導通するトランスファゲート35aと、トランスファゲ
ート35aから与えられたデータを反転しかつラッチす
るインバータラッチ35bと、内部クロック信号CLK
に同期して導通しインバータラッチ35bのラッチ信号
を伝達するトランスファゲート35cと、トランスファ
ゲート35cから与えられた信号をラッチしかつ反転し
て内部マスク指示信号DQMiを生成するインバータラ
ッチ35dを含む。
【0124】この図14に示すDQMバッファ35の構
成において、内部クロック信号CLKがHレベルのとき
には、トランスファゲート35aが非導通状態、トラン
スファゲート35cが導通状態となり、インバータラッ
チ35bのラッチ信号がインバータラッチ35dに伝達
される。内部クロック信号CLKがLレベルのときは、
トランスファゲート35aが導通状態、トランスファゲ
ート35cが非導通状態となり、外部マスク指示信号D
QMが新たにインバータラッチ35bによりラッチされ
る。インバータラッチ35dは、内部クロック信号CL
KがHレベルのときに伝達された信号に従って内部マス
ク指示信号DQMiを生成する。これにより、内部クロ
ック信号CLKの立上がりに同期して外部マスク指示信
号DQMを取込み、そのクロックサイクル期間取込んだ
外部マスク指示信号に従って内部マスク指示信号DQM
iを生成することができる。
【0125】RDRV発生回路29およびPAE発生回
路37には、それぞれ読出活性化信号RP2またはRP
の活性化時に能動化され、内部クロック信号CLKの立
上がりに応答してワンショットのパルス信号を発生する
構成が用いられればよい。このワンショットパルス発生
動作を、内部マスク指示信号DQMiがHレベルのとき
に禁止する。これは、ワンショットパルス発生回路の出
力信号と内部マスク指示信号DQMiの反転信号の論理
積をとることにより容易に実現される。
【0126】なお、WDE発生回路27からのライトデ
ータドライバ活性化信号WDEFをマスク指示信号DQ
Miに従って非活性状態とすることにより、以下に示す
ように、データ書込動作からデータ読出動作への移行時
においてもデータバスおよびアレイIO線上での書込デ
ータの衝突を防止することができる。
【0127】図15は、ライト動作をリード動作で中断
させる場合の動作を示すタイミングチャート図である。
図15において、クロックサイクル♯aにおいてライト
コマンドが与えられ、書込活性化信号WPが活性状態へ
駆動される。この書込活性化信号WPに従って、WDE
発生回路27が、内部クロック信号CLKに同期してラ
イトデータドライバ活性化信号WDEFを活性状態へ駆
動し、外部から与えられる書込データに従って生成され
てデータバスDBに伝達された書込データW0およびW
1を選択メモリセルに書込む。
【0128】クロックサイクル♯cにおいて、外部から
のマスク指示信号DQMをHレベルへ駆動すると、この
クロックサイクル♯cにおいて内部マスク指示信号DQ
MiがHレベルの活性状態へ駆動される。この場合、W
DE発生回路27は非活性化され、ライトデータドライ
バ活性化信号WDEFは、Lレベルの非活性状態とな
る。したがってこの場合、データバスDBに伝達された
書込データWD2は、選択メモリセルアレイには伝達さ
れない。
【0129】クロックサイクル♯dにおいてリードコマ
ンドが与えられると、リード制御回路23からの読出活
性化信号RPが活性状態へ駆動される。これにより、プ
リアンプ活性化信号PAEFが、クロックサイクル♯d
から、各クロックサイクルにおいて内部クロック信号C
LKに同期して活性状態へ駆動される。書込活性化信号
WPは、このリードコマンドに従って、非活性状態へ駆
動される。したがって、ライトデータドライバ活性化信
号WDEFは、非活性状態を保持する。データバスDB
は、クロックサイクル♯dの間スタンバイ状態となり、
このクロックサイクル♯dにおいて、メモリアレイにお
いてメモリセルが選択されて選択メモリセルのデータが
アレイIO線を介してプリアンプへ伝達される。このク
ロックサイクル♯dにおいて、書込データは伝達されて
いない(内部マスク指示信号DQMiによる)。したが
って、アレイIO線での書込データと読出データの衝突
を防止することができ、クロックサイクル♯e以降、リ
ードデータドライバ活性化信号RDRVFに従って、デ
ータバスDBに読出データR0、R1、R2を順次出力
することができる。したがって、このWDE発生回路2
7を、内部マスク指示信号DQMiにより制御すること
により、この書込動作から読出動作への変化時において
も、書込データと読出データの衝突を防止することがで
きる。
【0130】図16は、CASレイテンシが2の場合の
制御回路の構成を概略的に示す図である。CASレイテ
ンシが2の場合にはリード制御回路23からの読出活性
化信号RPがRDRV発生回路29へ与えられる。ま
た、PAE発生回路37からのプリアンプ活性化信号P
AEFFがRDRV発生回路29へ与えられる。他の構
成は、図12に示す構成と同じである。プリアンプ活性
化信号PAEFFは、プリアンプ活性化信号PAEFよ
りも速いタイミングで活性状態へ駆動される。RDRV
発生回路29は、読出活性化信号RPの活性化時、この
プリアンプ活性化信号PAEFFの活性化に応答してリ
ードデータドライバ活性化信号RDRVFを活性状態へ
駆動する。次に、この図16に示す制御部の動作を、図
17に示すタイミングチャート図を参照して説明する。
【0131】クロックサイクル♯aにおいてリードコマ
ンドが与えられると、リード制御回路23からの読出活
性化信号RPが活性状態へ駆動される。このクロックサ
イクル♯aから、PAE発生回路37が、内部クロック
信号CLKに従ってプリアンプ活性化信号PAEFおよ
びPAEFFを生成する。プリアンプ活性化信号PAE
FFに従って、RDRV発生回路29が、リードデータ
ドライバ活性化信号RDRVFを活性状態へ駆動する。
これにより、リードデータドライバが、選択メモリセル
から読出されたデータを、増幅してデータバスDB上に
伝達する。したがってクロックサイクル♯aおよび♯b
において、データバスDBに読出データR0およびR1
がそれぞれ伝達される。クロックサイクル♯bにおい
て、このデータバスDB上に伝達されたデータR0が外
部へ出力され、クロックサイクル♯cのクロック信号C
LKの立上がりで外部装置によりサンプリングされる。
【0132】クロックサイクル♯cにおいて、外部から
のマスク指示信号DQMをHレベルに設定すると、この
クロックサイクル♯cにおいて内部マスク指示信号DQ
MiがHレベルの活性状態となり、RDRV発生回路2
9が、非活性状態とされる。したがって、このクロック
サイクル♯cにおいて、リードデータドライバ活性化信
号RDRVFは非活性状態を維持し、データバスDB
が、スタンバイ状態を維持する。
【0133】クロックサイクル♯dにおいてライトコマ
ンドが与えられると、読出活性化信号RPが非活性状態
となり、ライト制御回路24からの書込活性化信号WP
が活性状態へ駆動される。WDE発生回路27が、この
クロックサイクル♯dから、ライトデータドライバ活性
化信号WDEFを活性状態へ駆動する。したがって外部
から与えられた書込データW0およびW1に従って、デ
ータバスDBには、書込データW0およびW1が伝達さ
れ、これらのデータバスDB上の書込データW0および
W1が、ライトデータドライバにより選択メモリセルへ
伝達される。
【0134】このCASレイテンシが2の場合において
も、読出動作を中断するサイクルより1クロックサイク
ル前のサイクルにおいて外部マスク指示信号DQMを活
性化することにより、データバスDBにおいて、読出デ
ータと書込データとが衝突するのを防止することができ
る。
【0135】図16に示す構成において、CASレイテ
ンシが2の場合、シフタ26は用いられないように示さ
れる。しかしながら、単にCASレイテンシCLを示す
情報に従って、シフタ26におけるシフト段数が変更さ
れればよい。すなわちシフト段数が0段に設定されれば
よい。また、RDRV発生回路29においては、CAS
レイテンシ情報CLに従って、内部クロック信号CLK
およびプリアンプ活性化信号PAEFFの一方を選択す
る構成が用いられればよい。したがって、同一回路構成
を用いて、CASレイテンシが2の場合および3の場合
いずれにも対応することができ、専用の回路構成を特に
設ける必要はない。
【0136】以上のように、この発明の実施の形態2に
従えば、外部マスク指示信号に従って、そのクロックサ
イクルにおいてリードデータドライバおよびライトデー
タドライバを非活性状態に保持しているため、読出動作
を中断して書込動作に移行する場合および逆の場合にお
いても、読出データと書込データとの衝突を確実に防止
することができ、データバスを書込データおよび読出デ
ータ両者を伝達するために用いることができる。
【0137】[実施の形態3]図18は、この発明の実
施の形態3に従う半導体記憶装置の要部の構成を概略的
に示す図である。図18においては、メモリアレイ2a
に対するコラムローカル回路3aの構成が示されるが、
残りのメモリアレイ2b〜2cにおいても同様の構成の
コラムローカル回路3b−3dが設けられる。メモリア
レイ2aは、複数の列ブロックC♯0、C♯1、…、C
♯m、C♯nに分割される。これらの列ブロックC♯0
〜C♯nそれぞれに対応して、相補データ信号を伝達す
るアレイIO線対AIO0〜AIOnが配設される。
【0138】コラムローカル回路3aは、これらのアレ
イIO線対AIO0〜AIOnそれぞれに対応して設け
られる内部読出回路30♯0a〜30♯naを含む。内
部読出回路30♯0a〜30♯naは、対応のアレイI
O線対AIO0〜AIOnの相補信号を増幅するプリア
ンプ32♯0〜32♯nと、対応のプリアンプ32♯0
〜32♯nの出力信号をシフトするCLシフタ34♯0
〜34♯nと、対応のCLシフタ34♯0〜34♯nの
出力信号に従ってデータバスDB0またはDB1を駆動
するリードデータドライブ回路4♯0〜4♯nを含む。
【0139】プリアンプ32♯0〜32♯nは、プリア
ンプ活性化信号PAF(PAEFまたはPAEFF)と
ブロック選択信号BSとにより選択的に活性化される。
これらのプリアンプ32♯0〜32♯nは、3値データ
を出力することができ、スタンバイ状態時においては、
その相補出力信号をともに“L”に設定する。
【0140】CLシフタ34♯0〜34♯nは、プリア
ンプ活性化信号PAF(PAEF)およびリードデータ
ドライバ活性化信号RDRVに従って対応のプリアンプ
32♯0〜32♯nの出力信号を転送する。これらのC
Lシフタ34♯0〜34♯nも、それぞれ、相補データ
信号(3値データ)を伝達することができる。プリアン
プ活性化信号PAEFをバッファ処理して信号PAFが
生成される。
【0141】リードデータドライブ回路4♯0〜4♯n
の各々は、選択信号SEL0およびSEL1により動作
可能状態に設定される2つのリードデータドライバを含
み、選択信号SEL0およびSEL1に従ってデータバ
スDB0またはDB1を駆動する。これらのリードデー
タドライブ回路4♯0〜4♯nへは、共通に、リードデ
ータドライバ活性化信号RDRVが与えられる。リード
データドライブ回路4♯0〜4♯nは、出力3状態をと
ることができ、対応のプリアンプ32♯0〜32♯nが
非活性状態のとき、CLシフタ34♯0〜34♯nを介
して与えられる信号がスタンバイ状態のときには、出力
ハイインピーダンス状態に設定される。
【0142】プリアンプ活性化信号PAFおよびリード
データドライバ活性化信号RDRVは、ブロック選択信
号は含んでおらず、これらのCLシフタ34♯0〜34
♯nおよびリードデータドライブ回路4♯0〜4♯n
は、これらの制御信号PAFおよびRDRVに従って共
通に動作する。したがって、これらのCLシフタ34♯
0〜34♯nおよびリードデータドライブ回路4♯0〜
4♯nに対するブロック選択信号を与える必要がなく、
ブロック選択信号とこれらの活性化信号とのタイミング
マージンを考慮する必要がなく、正確なデータ転送動作
およびデータ読出動作を行なうことができる。また、ブ
ロック選択信号をそれらのCLシフタ34♯0〜34♯
nおよびリードデータドライブ回路4♯0〜4♯nの動
作タイミングに応じて、シフトする必要がなく、回路構
成が簡略化される。
【0143】バンク♯1に対して設けられるコラムロー
カル回路3bにおいても、同様、メモリアレイが列ブロ
ックに分割されており、各列ブロックに対応シテ内部読
出回路が設けられる。図18において、このコラムロー
カル回路3bにおいて、リードデータドライブ回路30
♯0b〜30♯nbを示す。リードデータドライブ回路
30♯0b〜30♯nbへは、選択信号SEL0および
SEL1ならびにリードデータドライバ活性化信号RD
RVが与えられる。次に、この図18に示すコラムロー
カル回路の動作について説明する。
【0144】今、図19に示すように列ブロックC♯1
が選択され、データ“1”が読出された場合の動作につ
いて説明する。この場合、コラムローカル回路3aにお
いては、プリアンプ32♯1がプリアンプ活性化信号
(PAEF・BS)に従って活性化され、残りのプリア
ンプ32♯0、32♯2、…、32♯mおよび32♯n
は非活性状態となり、これらの相補出力ノードからは、
ともにLレベルの信号が出力される。プリアンプ32♯
1は、このプリアンプ活性化信号(PAEF・BS)に
従って活性化され、列ブロックC♯1からアレイIO線
対AIO1に読出されたデータに従ってHレベルおよび
Lレベルの相補データ信号を生成する。
【0145】CLシフタ34♯0〜34♯nは、プリア
ンプ活性化信号PAFに従って、対応のプリアンプ32
♯0〜32♯nから与えられたデータを取込み、リード
データドライバ活性化信号RDRVの非活性化に従って
この取込んだデータ信号を出力する。したがって、CL
シフタ34♯1からは、HレベルおよびLレベルの相補
データ信号が出力されて残りのCLシフタ34♯0、3
4♯2、…、34♯mおよび34♯nからは、ともにL
レベルの信号が伝達される。今、リードデータドライブ
回路30♯0a〜30♯naは、選択信号SEL0に従
って、データバスDB0に結合されている状態を考え
る。この場合、コラムローカル回路3bにおいても、リ
ードデータドライブ回路30♯0b〜30♯nbは、デ
ータバスDB0に結合される。リードデータドライブ回
路4♯1が、対応のCLシフタ34♯1からのHレベル
およびLレベルのデータ信号に従ってデータバスDB0
上に“1”の信号を伝達する。一方、リードデータドラ
イブ回路30♯0a、30♯12a、…、30♯ma、
および30♯naは、CLシフタからのともにLレベル
の信号に従って、出力ハイインピーダンス状態(HiZ
状態)となる。バンク♯1におけるコラムローカル回路
3bにおいても、リードデータドライブ回路30♯0b
〜30♯nbは、対応のプリアンプが非活性状態である
ため、リードデータドライバ活性化信号RDRVが活性
状態へ駆動されても、出力ハイインピーダンス状態(H
iZ)を維持する。
【0146】したがって、このデータバスDB0には、
コラムローカル回路3aに含まれるリードデータドライ
ブ回路4♯1から、リードデータドライバ活性化信号R
DRVに従って、“1”のデータ信号が伝達される。
【0147】図19に示すように、各列ブロックに対
し、内部読出回路を設け、プリアンプのみを列ブロック
指定信号に従って選択的に活性化し、CLシフタおよび
リードデータドライブ回路は、共通にプリアンプ活性化
信号およびリードデータドライバ活性化信号に従って駆
動することにより、ブロック選択信号をシフトする必要
がなく、配線占有面積が低減される。また、このブロッ
ク選択信号をシフトするための回路が不要となり、回路
占有面積が低減される。さらに、このプリアンプ活性化
信号PAFおよびリードデータドライバ活性化信号RD
RVとブロック選択信号とのタイミングスキューを考慮
したマージンを考慮する必要がなく、高速動作が実現さ
れる。
【0148】図20(A)は、図19に示す内部読出回
路30♯0a〜30♯naの構成を示す図である。図2
0(A)においては、1つの内部読出回路の構成を示
す。図20(A)において、プリアンプ32は、対応の
列ブロックからのアレイIO線対IOおよび/IO上の
相補信号をプリアンプ活性化信号PAEに応答して増幅
して出力ノードPDおよび/PDに伝達する。このプリ
アンプ活性化信号PAEは、ブロック選択信号BSとプ
リアンプ活性化信号PAEFを受けるAND回路51か
ら出力される。ブロック選択信号BSは、列ブロックC
♯0〜C♯nの1つを特定する。したがって、選択列ブ
ロックに対応して設けられるプリアンプのみが活性状態
へ駆動される。
【0149】CLシフタ34は、活性化信号PAFの活
性化に応答してプリアンプ32の出力ノードPDの信号
を増幅するトライステートインバータバッファ34a
と、活性化信号PAFの活性化に応答してプリアンプ3
2の出力ノード/PDからの信号を増幅するトライステ
ートインバータバッファ34bと、トライステートイン
バータバッファ34aの出力信号をラッチするインバー
タラッチ34cと、トライステートインバータバッファ
34bの出力信号をラッチするインバータラッチ34d
と、リードデータドライブ信号RDRVの非活性化時活
性化され、インバータラッチ34cによりラッチされた
データを増幅するトライステートインバータバッファ3
4eと、リードデータドライバ活性化信号RDRVの非
活性化時活性化され、インバータラッチ34dによりラ
ッチされた信号を増幅するトライステートインバータバ
ッファ34fと、トライステートインバータバッファ3
4eの出力信号をラッチするインバータラッチ34g
と、トライステートインバータバッファ34fの出力信
号をラッチするインバータラッチ34hを含む。活性化
信号PAFは、プリアンプ活性化信号PAEFを受ける
バッファ52から出力される。この活性化信号PAF
は、ブロック選択信号と独立の信号であり、したがっ
て、コラムローカル回路において、CLシフタ34♯0
〜34♯nは、同時に、対応のプリアンプの出力ノード
からの信号を取込む。
【0150】また、リードデータドライバ活性化信号R
DRVも、ブロック選択信号は含んでいない。したがっ
て、CLシフタ34♯0〜34♯nにおいて、トライス
テートインバータバッファ34eおよび34fが同時に
動作し、取込んだ相補信号をその出力ノードRDおよび
/RDに伝達する。
【0151】リードデータドライブ回路4♯(4♯0〜
4♯n)は、CLシフタ34からの出力信号RDおよび
/RDを、データバス線DBB0および/DBB0へ伝
達するリードデータドライバ4♯aと、CLシフタ34
の出力信号RDおよび/RDをデータバス線DBB1お
よび/DBB1へ伝達するリードデータドライバ4♯b
を含む。リードデータドライバ4♯aは、選択信号SE
L0とリードデータドライバ活性化信号RDRVの活性
化時に活性化される。リードデータドライバ4♯bは、
選択信号SEL1およびリードデータドライバ活性化信
号RDRVの活性化時に活性化される。リードデータド
ライバ活性化信号RDRVは、先の実施の形態2におい
て示したリードデータドライバ活性化信号RDRVFと
同じ信号であり、ブロック選択信号は含んでいない。し
たがって、コラムローカル回路において、リードデータ
ドライブ回路が同時に動作する。次に、この図20
(A)に示す内部読出回路の動作を図20(B)に示す
タイミングチャート図を参照して説明する。
【0152】クロックサイクル♯aにおいてリードコマ
ンドが与えられると、読出活性化信号RPが所定期間H
レベルの活性状態へ駆動される。図20(B)におい
て、バースト長が4の場合の動作が一例として示され
る。クロックサイクル♯aから、順次、この読出活性化
信号RPの活性化に応答してクロック信号CLKの立上
がり応答してプリアンプ活性化信号PAEFが、所定期
間活性状態へ駆動される。一方、リードデータドライバ
活性化信号RDRVは、先の実施の形態2において示し
たように、CASレイテンシが3の場合、1クロックサ
イクル遅れて活性化される(シフタ回路により読出活性
化信号RPが1クロックサイクル期間シフトされてい
る)。したがってクロックサイクル♯bから、各クロッ
クサイクルにおいてリードデータドライバ活性化信号R
DRVが所定期間活性状態へ駆動される。
【0153】クロックサイクル♯aにおいてプリアンプ
活性化信号PAEFが活性化され、プリアンプ32から
その出力ノードPD/PDにデータが読出されると、こ
のプリアンプ活性化信号PAEFの活性化に応答して、
CLシフタ34においてトライステートインバータバッ
ファ34aおよび34bが動作し、プリアンプ32の出
力データを取込みラッチする。このとき、クロックサイ
クル♯aにおいて、リードデータドライバ活性化信号R
DRVは非活性状態にあり、トライステートインバータ
バッファ34cおよび34fが活性状態にあり、トライ
ステートインバータバッファ34aおよび34bから与
えられたデータを反転して、リードデータドライバ4♯
aおよび4♯bへ伝達する。しかしながら、リードデー
タドライバ4♯aおよび4♯bは、ともに非活性状態に
ある(リードデータドライバ活性化信号RDRVは非活
性状態にある)。したがって、これらのリードデータド
ライバ4♯aおよび4♯bは、出力ハイインピーダンス
状態にある。
【0154】クロックサイクル♯bにおいて、リードデ
ータドライバ活性化信号RDRV(RDRVF)が活性
状態へ駆動されると、トライステートインバータバッフ
ァ34eおよび34fが非活性状態となり、出力ハイイ
ンピーダンス状態となる。一方、リードデータドライバ
4♯aおよび4♯bの一方が活性化され、このCLシフ
タ34からシフトアウトされた信号RDおよび/RDを
増幅してデータバス線DBB0および/DBB0または
DBB1および/DBB1へ伝達する。
【0155】クロックサイクル♯bにおいて、プリアン
プ活性化信号PAEFの活性化に応答して、トライステ
ートインバータバッファ34aおよび34bが、活性化
され、プリアンプ32からの新たなデータを取込み、ラ
ッチする。次いで、リードデータドライバ活性化信号R
DRVが非活性状態となると、トライステートインバー
タバッファ34eおよび34fが活性化され、この新た
に取込まれたデータを取込み、リードデータドライバ4
♯aおよび4♯bに伝達する。したがって以降、各クロ
ックサイクル♯b、♯c、♯dおよび♯eにおいて、リ
ードデータドライバ4♯aまたは4♯bにより、対応の
データバスDB上に読出データが伝達される。
【0156】したがって、この図20(A)に示すよう
に、CLシフタにおいて、プリアンプ活性化信号の活性
化に応答してプリアンプの出力信号を取込み、リードデ
ータドライバ活性化信号RDRVの非活性化時この取込
んだ信号を伝達することにより、内部クロック信号を用
いることなく、プリアンプおよびリードデータドライバ
の動作に合わせて内部データの転送を行なうことがで
き、タイミングマージンを考慮することなく正確な信号
の取込および転送を行うことができる。CLシフタ32
において、プリアンプ32の活性化時、その出力信号を
取込み、リードデータドライバの非活性時取込んだ信号
をリードデータドライバへ転送する動作が繰返し行なわ
れる。なお、この図20(A)に示す制御信号は、先の
実施の形態2における図9および図12に示す制御回路
を用いることに発生することができる。
【0157】また、この図20(A)に示す構成は、C
ASレイテンシが3の場合の動作である。CASレイテ
ンシが2の場合には、単にCLシフタ34が、トランス
ペアレント状態、すなわち素通り状態に設定されればよ
い。これは、CASレイテンシ情報CLに従って、プリ
アンプ32の出力ノードPDおよび/PDの接続経路を
切換えるか、または単にCLシフタ34におけるインバ
ータバッファ34a、34b、34e、34fを、CA
Sレイテンシが2のとき常時作動状態とする構成を利用
することにより実現できる。CASレイテンシが2の場
合、たとえば、トライステートインバータバッファ34
aおよび34bには、プリアンプ活性化信号PAEFと
CASレイテンシ情報CL=2(CASレイテンシが2
であることを示す)のOR回路を通した信号を活性化信
号PAFとして与えればよい。また、トライステートイ
ンバータバッファ34eおよび34fにおいて、CAS
レイテンシ情報CL=2の反転信号とリードデータドラ
イバ活性化信号RDRVのAND回路を通した信号を与
えればよい。
【0158】このCASレイテンシが2の場合において
も、プリアンプ32の出力信号がスタンバイ状態のとき
にリードデータドライバ4♯aおよび4♯bは活性化さ
れる。しかしながら、プリアンプ32は、非活性時、こ
の両出力ノードPDおよび/PDにLレベルり信号を出
力しており、リードデータドライバ4♯aおよび4♯b
は、そのときには、出力ハイインピーダンス状態に設定
される。リードデータドライバ4♯aおよび4♯bの構
成は、先の図8に示す構成と同じである。
【0159】図21は、図20(A)に示すプリアンプ
32の具体的構成の一例を示す図である。図21おい
て、プリアンプ32は、電源ノードとノードPDiの間
に接続され、かつそのゲートがノード/PDiに接続さ
れるpチャネルMOSトランジスタ32aと、ノードP
DiとノードNDxの間に直列に接続されるnチャネル
MOSトランジスタ32bおよび32eと、電源ノード
とノード/PDiの間に接続されかつそのゲートがノー
ドPDiに接続されるpチャネルMOSトランジスタ3
2cとノード/PDiとノードNDxの間に直列に接続
されるnチャネルMOSトランジスタ32dおよび32
fと、ノードNDxと接地ノードとの間に接続されかつ
そのゲートにプリアンプ活性化信号PAEを受けるnチ
ャネルMOSトランジスタ32gを含む。
【0160】nチャネルMOSトランジスタ32bは、
そのゲートがノード/PDiに接続され、nチャネルM
OSトランジスタ32eは、そのゲートがアレイIO線
/IOに接続される。nチャネルMOSトランジスタ3
2dは、そのゲートがノードPDiに接続され、nチャ
ネルMOSトランジスタ32fは、そのゲートがアレイ
IO線IOに接続される。
【0161】プリアンプ32は、さらに、プリアンプ活
性化信号PAEの非活性化時導通し、ノードPDiおよ
び/PDiをそれぞれ、電源電圧Vccレベルにプリチ
ャージするpチャネルMOSトランジスタ32hおよび
32iと、ノード/PDi上の信号を反転して出力ノー
ドPDに伝達するインバータ32aと、ノードPDi上
の信号を反転して出力ノード/PDに信号を伝達するイ
ンバータ32kと、出力ノードPDおよび/PDに交差
結合されるnチャネルMOSトランジスタ32lおよび
32mとを含む。nチャネルMOSトランジスタ32l
は、そのゲートがインバータ32jの出力に接続され、
その一方導通ノードがインバータ32kの出力ノードに
接続され、その他方導通ノードが、接地ノードに接続さ
れる。nチャネルMOSトランジスタ32mは、そのゲ
ートがインバータ32kの出力ノードに接続され、その
一方導通ノードがインバータ32jの出力(出力ノード
PD)に接続され、かつ他方の導通ノードが接地ノード
に接続される。これらのnチャネルMOSトランジスタ
32lおよび32mは、出力ノードPDおよび/PDが
ともにHレベルに駆動されるのを防止する。次に、この
図21に示すプリアンプ32の動作について簡単に説明
する。
【0162】プリアンプ活性化信号PAEの非活性化
時、MOSトランジスタ32gが非導通状態にあり、ア
レイIO線IOおよび/IO上の信号の増幅動作は停止
される。一方、pチャネルMOSトランジスタ32hお
よび32iが導通し、ノードPDiおよび/PDiを電
源電圧Vccレベルにプリチャージする。したがって、
出力ノードPDおよび/PDは、インバータ32jおよ
び32kにより、接地電圧レベルのLレベルに保持され
る。すなわち、非活性状態のプリアンプ32は、その出
力ノードPDおよび/PDがともにLレベルに設定され
る。この状態においては、MOSトランジスタ32lお
よび32mはともに非導通状態にある。
【0163】プリアンプ活性化信号PAEが活性化され
ると、MOSトランジスタ32hおよび32iが非導通
状態となる。一方、MOSトランジスタ32gがオン状
態となり、アレイIO線IOおよび/IOの信号の増幅
動作が行なわれる。
【0164】今、アレイIO線IO上の信号が、アレイ
IO線/IOの信号よりも電位が高い場合を考える。こ
の状態においては、nチャネルMOSトランジスタ32
fのコンダクタンスがnチャネルMOSトランジスタ3
2eのコンダクタンスよりも大きくなり、電源電圧Vc
cレベルにプリチャージされていたノード/PDiの電
圧レベルが低下する。ここで、ノードPDiおよび/P
Diは、電源電圧Vccレベルにプリチャージされてお
り、nチャネルMOSトランジスタ32bおよび32d
はともに導通状態にある。ノード/PDiの電圧レベル
が低下すると、MOSトランジスタ32aが導通し始
め、ノードPDiの電圧レベル低下を補償し、ノードP
Diを電源電圧Vccレベルへ駆動する。一方、pチャ
ネルMOSトランジスタ32cは非導通状態を維持し、
ノード/PDiは、MOSトランジスタ32d、32f
および32gを介して放電され、その電圧レベルが低下
する。このノード/PDiの電圧レベルの低下により、
nチャネルMOSトランジスタ32bのコンダクタンス
が低下し、ノードPDiおよび/PDiの電圧差が増大
する。インバータ32jおよび32kは、このノードP
Diおよび/PDi上の信号を反転して出力ノードPD
および/PDへ伝達する。したがって、ノードPDおよ
び/PDは、それぞれ、LレベルおよびHレベルとな
る。このとき、nチャネルMOSトランジスタ32mが
導通し、出力ノードPDを接地電圧レベルへ駆動する。
【0165】nチャネルMOSトランジスタ32lおよ
び32mは、この出力ノードPDおよび/PDがともに
Hレベルへ駆動されるのを防止する。これは、ノードP
Diおよび/PDiが、ともにLレベルへ駆動される状
態に対応する。たとえば、急激にプリアンプ32が活性
化されて、アレイIO線IOおよび/IOの電圧レベル
が高く、内部ノードPDiおよび/PDiが急激にその
電圧レベルが低下しても、正確に、出力ノードPDおよ
び/PDのいずれか一方が、Lレベルに駆動される。こ
のMOSトランジスタ32lおよび32mを設けること
により、リードデータドライバが誤動作するのを防止す
る。すなわち、リードデータドライバは、図8にその構
成を示すように、出力段が、pチャネルMOSトランジ
スタおよびnチャネルMOSトランジスタの対により相
補データバス線を駆動する。読出データRDおよび/R
DがHレベルのとき(すなわち出力ノードPDおよび/
PDがともにHレベルのとき)、リードデータドライバ
(図8参照)のノード/LRDおよびLRDがLレベル
となり、このリードデータドライバのMOSトランジス
タQT1〜QT4がすべて導通状態となり、正確なデー
タを読出すことができず、また、データバス線DDBお
よび/DDBに、大きな電流が流れる。このような不安
定な状態を防止し、読出データに応じた3状態のいずれ
かの状態に後に設定するために、この交差結合されたn
チャネルMOSトランジスタ32lおよび32mが設け
られる。
【0166】これにより、“1”、“0”、およびハイ
インピーダンス(HiZ)の3状態データをデータバス
線上に出力する内部読出回路を実現することができる。
なお、プリアンプの出力する3値データは“H,L”,
“L,H”,“L,L”であり、HiZ状態はとらな
い。
【0167】なお、上述の説明においては、リードデー
タドライバ活性化信号RDRVは、ブロック選択信号と
独立な信号であり、すべてのリードデータドライブ回路
が活性化されるとして説明している。しかしながら、こ
のリードデータドライバ活性化信号RDRVに、バンク
アドレス信号を組合せて、選択バンクに対してのみ、リ
ードデータドライバ活性化信号RDRVが活性化されて
もよい。この場合においては、CLシフタおよびリード
データドライバを、選択バンクにおいてのみ動作させる
ことができ、消費電流を低減することができる。
【0168】以上のように、この発明の実施の形態3に
従えば、プリアンプが3値データを出力し、このプリア
ンプの3値データをCLシフタを介してリードデータド
ライバに伝達するとともに、リードデータドライバがデ
ータバスを3状態駆動するように構成しているため、各
列ブロックに対して同一構成の内部読出回路を設けて、
データの読出を行なうことができ、回路レイアウトが簡
略化される。また、プリアンプのみをブロック選択信号
に基づいて活性化し、CLシフタおよびリードデータド
ライバは、ブロック選択信号と独立に動作させているた
め、このクロック選択信号をシフトするための回路およ
び配線が不要となり、配線占有面積が低減され、またシ
フト動作は不要となり、消費電流が低減される。
【0169】図22は、図20に示すリードデータドラ
イバの構成を示す図である。この図22に示すリードデ
ータドライバは、図8に示す構成に加えて、さらに、プ
リアンプ32からの出力データPDとCASレイテンシ
情報CL2を受けるAND回路G20と、CLシフタ3
4からの出力信号RDとCASレイテンシ情報CL3を
受けるAND回路G21と、AND回路G20およびG
21の出力信号を受けるOR回路G22と、プリアンプ
32からの出力データ信号/RDとCASレイテンシ情
報CL2を受けるAND回路G23と、CLシフタ34
からの出力データ信号/RDとCASレイテンシ情報C
L3を受けるAND回路G24と、AND回路G23お
よびG24の出力信号を受けるOR回路G25を含む。
OR回路G22の出力信号が、NAND回路G2の第1
の入力へ与えられ、OR回路G25の出力信号は、NA
ND回路G3の第1の入力へ与えられる。NAND回路
G2およびG3それぞれの第2の入力へは、リードデー
タドライバ活性化信号RDRVと選択信号SELを受け
るAND回路G1の出力信号が与えられる。他の構成
は、図8に示す構成と同じであり、対応する部分には同
一参照番号を付し、その詳細説明は省略する。ただし、
ノードとその上の信号を同じ符号で参照している。
【0170】CASレイテンシ情報CL2は、CASレ
イテンシが2であることを示し、CASレイテンシ情報
CL3は、CASレイテンシが3であることを示す。こ
れらのCASレイテンシ情報CL2およびCL3は、活
性化時、Hレベルに設定される。
【0171】この図22に示す構成において、CASレ
イテンシが2のときには、AND回路G20およびG2
3がバッファとして動作し、一方、AND回路G21お
よびG24は、その出力信号は、Lレベルに固定され
る。したがって、CASレイテンシが2のときには、プ
リアンプ32からの出力データ信号PDおよび/PDが
ともにAND回路G20およびG23ならびにOR回路
G22およびG25を介してリードデータドライバへ与
えられる。この状態においては、CLシフタ34の出力
データ信号RDおよび/RDは無視される。一方、CA
Sレイテンシが3のときには、CASレイテンシ情報C
L3がHレベルに駆動され、AND回路G21およびG
24がバッファとして動作し、一方、AND回路G20
およびG23は、その出力信号がLレベルに固定され
る。したがって、CASレイテンシが3のときには、C
Lシフタからの出力データ信号RDおよび/RDがAN
D回路G21およびG24ならびにOR回路G22およ
びG25を介してリードデータドライバへ伝達されて増
幅される。これらのAND回路G20、G21、G2
3、G24ならびにOR回路G22およびG25を利用
することにより、CASレイテンシ情報に従って、プリ
アンプおよびCLシフタの出力データ信号を選択するこ
とができる。これは、図8に示すリードデータドライバ
においても同様の構成(選択ゲート)を設けることによ
り、CASレイテンシに従ってデータ読出を行なうこと
ができる。これにより、内部クロック信号を用いずに、
活性化制御信号PAFおよびRDRVを用いてプリアン
プの出力データをシフトする構成においても、正確に、
CASレイテンシ情報に従ってプリアンプおよびCLシ
フタの出力信号を選択することができる(内部クロック
信号を用いてシフト動作を行なう場合には、単にシフト
段数を変更することにより、CASレイテンシに対応す
ることができる)。
【0172】[実施の形態4]図23は、この発明の実
施の形態4に従う半導体記憶装置の要部の構成を示す図
である。図23においては、パッドPPD近傍に配置さ
れた出力制御回路5の構成が示される。データバス線D
BBおよび/DBBには、複数の内部読出/書込回路が
並列に結合されるが、図23においては、1つの内部読
出回路を構成するプリアンプ32、CLシフタ34およ
びリードデータドライバ4♯を代表的に示す。このプリ
アンプ32、CLシフタ34およびリードデータドライ
バ4♯の構成は、それぞれ、図21、図20(A)およ
び図22に示す構成と同じである。
【0173】図23において、データバス線DBBおよ
び/DBBに対し、データバスイコライズ指示信号/D
BEQを受けるインバータ61の出力信号DBEQに従
ってデータバス線DBBおよび/DBBを接地電圧レベ
ルにイコライズするデータバスイコライズ回路55が設
けられる。このデータバスイコライズ回路55は、デー
タバスイコライズ指示信号DBEQの活性化(Hレベ
ル)に応答して導通し、データバス線DBBおよび/D
BBそれぞれに接地電圧を伝達するトランスファゲート
TG1およびTG2を含む。
【0174】出力制御回路5は、分離指示信号/SAI
の活性化(Lレベル)に応答して非導通となるリードア
ンプ分離ゲート56と、リードアンプ分離ゲート56を
介してデータバスDBに結合され、リードアンプ活性化
信号/SAEの活性化に応答して与えられたデータの増
幅を行なうリードアンプ57と、リードアンプ57の相
補出力データRADおよび/RADを読出クロック信号
CLKQに従って伝達する転送回路58と、転送回路5
8からのデータをラッチする出力ラッチ59と、出力ラ
ッチ59のラッチデータODおよび/ODに従ってパッ
ドPPDに出力データを伝達する出力バッファ60を含
む。
【0175】リードアンプ分離ゲート56は、リードア
ンプ分離指示信号/SAIの活性化時非導通状態とな
り、データバス線DBBおよび/DBBをリードアンプ
57から切り離すトランスファゲートTG3およびTG
4を含む。
【0176】リードアンプ57は、リードアンプ活性化
信号/SAEの活性化(Lレベル)に応答して導通し、
電源電圧Vccを伝達するpチャネルMOSトランジス
タPQ1と、このpチャネルMOSトランジスタPQ1
とノードRADの間に接続されかつそのゲートがノード
/RADに接続されるpチャネルMOSトランジスタP
Q2と、MOSトランジスタPQ1とノード/RADの
間に接続されかつそのゲートがノードRADに接続され
るpチャネルMOSトランジスタPQ3と、ノードRA
Dと接地ノードの間に接続されかつそのゲートがノード
/RADに接続されるnチャネルMOSトランジスタN
Q1と、ノード/RADと接地ノードの間に接続されか
つそのゲートがノードRADに接続されるnチャネルM
OSトランジスタNQ2を含む。
【0177】このリードアンプ57は、交差結合型セン
スアンプの構成を備え、交差結合されたpチャネルMO
SトランジスタPQ2およびPQ3で構成される増幅部
が活性化される。ノードRADおよび/RADがリード
アンプ分離ゲート56を介してデータバス線DBBおよ
び/DBBに接続され、スタンバイ状態時においては、
ノードRADおよび/RADは接地電圧レベルにイコラ
イズされる。したがってリードアンプ57の活性化時、
ノードRADおよび/RADのうち高電位のノードの電
圧レベルを上昇させる。低電位のデータバス線は、接地
電圧レベルを保持する。
【0178】リードアンプ分離指示信号/SAIは、D
Qコントロール回路65の出力信号RDLIと読出クロ
ック信号CLKQを受けるNOR回路62から出力さ
れ、リードアンプ活性化信号/SAEは、DQコントロ
ール回路65の出力信号RDLATと読出クロック信号
CLKQを受けるゲート回路63から生成される。
【0179】転送回路58は、読出クロック信号CLK
Qを受けるインバータ64の出力信号の非活性化(Lレ
ベル)時作動状態となり、ノードRADおよび/RAD
の信号を増幅するトライステートインバータバッファ5
8aおよび58bを含む。この転送回路58は、読出ク
ロック信号CLKQがHレベルの期間、リードアンプ5
7により増幅されたデータをさらに増幅して出力ラッチ
59に伝達し、読出クロック信号CLKQがLレベルの
ときには、出力ハイインピーダンス状態となる。次に、
この図23に示す出力制御回路および内部読出回路の動
作を図24および図25に示すタイムチャート図を参照
して説明する。
【0180】まず、図24を参照して、CASレイテン
シが2のときのデータ読出動作について説明する。
【0181】クロックサイクル♯aにおいて、リードコ
マンドが与えられると、内部クロック信号CLKの立上
がりに応答して、リードデータドライバ活性化信号RD
RVが所定期間活性状態となり、次いでプリアンプ活性
化信号PAEが活性化される。これにより、選択された
プリアンプ32が、アレイIO線IOおよび/IO上に
読出されたデータを増幅して、リードデータドライバ4
♯へ与える。CASレイテンシが2のときには、CLシ
フタ34はバイパスされ、プリアンプ32からの出力信
号PDおよび/PDがリードデータドライバ4♯へ直接
与えられる。リードデータドライバ活性化信号RDRV
の活性化に応答してリードデータドライバ4♯が増幅動
作を行ない、プリアンプ32から伝達された信号PDお
よび/PDに従って、その内部ノードLRDおよび/L
RD(図22参照)の電圧レベルが変化し、次いでデー
タバス線DBBおよび/DBBは、このリードデータド
ライバ4♯の増幅動作により、その電圧レベルがプリチ
ャージレベルのLレベルから変化する。
【0182】一方、内部クロック信号CLKの立上がり
に応答して、リードディテクト信号RDETが活性状態
となり、DQコントロール回路65の制御の下に、分離
指示信号/SAIが、NOR回路62を介してHレベル
に立上がる(この間読出クロック信号CLKQはLレベ
ルにある)。これにより、リードアンプ分離ゲート56
が導通状態となり、データバス線DBBおよび/DBB
上の信号電位をリードアンプ57へ伝達する。このリー
ドアンプ分離ゲート56が導通状態となってから、次い
でデータバスイコライズ指示信号/DBEQが内部クロ
ック信号CLKの立上がりに応答してHレベルとなり、
応じて、インバータ61からのデータバスイコライズ指
示信号DBEQがLレベルとなり、データバスイコライ
ズ回路55が非活性化される。これにより、データバス
線DBBおよび/DBBを介して、リードデータドライ
バ4♯からのデータが、リードアンプ57へ伝達され
る。このリードアンプ分離ゲート56が導通状態となっ
たとき、依然データバス線DBBおよび/DBBをイコ
ライズ状態としておくことにより、リードアンプ57の
内部ノードを、確実に初期状態のLレベルにリセットす
る。
【0183】次いで、このリードディテクト信号RDE
Tの非活性化と内部読出クロック信号CLKQの活性化
(立上がり)のいずれか早い方のタイミングで、リード
アンプ活性化信号/SAEがLレベルの活性状態へ駆動
される。これは、ゲート回路63が、読出クロック信号
CLKQとDQコントロール回路65からのリードデー
タラッチ指示信号RDLATとを受けており、一方が、
接地レベルに立上がると、リードアンプ活性化信号/S
AEが活性状態のLレベルへ駆動される。このリードア
ンプ活性化信号/SAEが活性化されると、次いで、リ
ードアンプ分離指示信号/SAIがLレベルとなり、リ
ードアンプ分離ゲート56が非導通状態となる。これに
より、リードアンプ57は、そのデータバス線DBBお
よび/DBBから切り離され、センスノード(ノードR
ADおよび/RAD)の負荷が軽減され、高速で、増幅
動作を行ない、読出データに応じて、ノードRADおよ
び/RADの一方を、接地電圧レベルから電源電圧Vc
cレベルに上昇させる。
【0184】リードアンプ活性化信号/SAEにより、
リードアンプ57が増幅動作を行ないかつ増幅データを
ラッチすると、読出クロック信号CLKQの立上がりに
応答してインバータ64の出力信号がLレベルとなり、
転送回路58が活性化され、このリードアンプ57によ
り増幅されたデータを、出力ラッチ59へ伝達し、出力
ラッチ59の出力ノードODおよび/ODに読出データ
が伝達される。次いで、出力バッファ60により、この
出力ラッチ59によりラッチされたデータがパッドPP
Dへ伝達される。したがって、クロックサイクル♯aに
リードコマンドが与えられると、クロックサイクル♯c
における内部クロック信号CLKの立上がりエッジで、
確定データが外部装置でサンプリングされる。これによ
り、CASレイテンシが2(CL=2)でのデータ読出
が実現される。
【0185】一方、このリードアンプ分離指示信号/S
AIがLレベルとなり、データバス線DBBおよび/D
BBがリードアンプ57から分離されると、データバス
イコライズ指示信号/DBEQがLレベルとなり、応じ
てデータバスイコライズ回路55が活性化され、データ
バス線DBBおよび/DBBを接地電圧レベルにイコラ
イズする。次いでリードアンプ活性化信号/SAEがH
レベルの非活性状態へ駆動され、リードアンプ57が非
活性化され、次いでリードアンプ分離指示信号/SAI
がHレベルとなり、リードアンプ57が、リードアンプ
分離ゲート56を介してデータバス線DBBおよび/D
BBに接続される。これにより、ノードRADおよび/
RADが接地電圧レベルにリセットされる。
【0186】クロックサイクル♯bにおいて、再び、プ
リアンプ活性化信号PAEおよびリードデータドライバ
活性化信号RDRVが活性化され、次のデータがデータ
バス線DBBおよび/DBBに伝達される。データバス
イコライズ指示信号/DBEQが再びHレベルの非活性
状態となり、データバスイコライズ回路55が非活性化
され、データバス線DBBおよび/DBBに、リードデ
ータドライバ4♯からのデータが伝達される。このデー
タバス線DBBおよび/DBBにデータが読出されたと
きに、リードアンプ分離指示信号/SAIはHレベルに
あり、リードアンプ分離ゲート56が導通状態にあり、
リードアンプ57に、このデータバス線DBBおよび/
DBB上のデータが伝達される。次いで、リードアンプ
活性化信号/SAEが活性化されて、リードアンプ57
が増幅動作を行なって、読出クロック信号CLKQの立
上がりに応答して、転送回路58が、このリードアンプ
57からのデータを増幅して出力ラッチ59へ与える。
以後この動作が、バースト長サイクル数が経過するかま
たは読出動作停止(インタラプトまたはプリチャージコ
マンド)が与えられるまで繰返される。
【0187】リードアンプ57を、リードアンプ分離ゲ
ート56によりデータバスDBと分離して、リードアン
プ57に増幅動作を行なわせることにより、このリード
アンプ57におけるノードRADおよび/RADの電圧
差が、センス動作可能な範囲となると、リードアンプ5
7に増幅動作を行なわせることができる。したがって、
データバス線DBBおよび/DBBに、CMOSレベル
の信号が伝達される前にリードアンプ57が増幅動作を
行なうことができる。すなわち、データバス線DBBお
よび/DBBに、小振幅データ信号を伝達することがで
き、高速読出が実現される。
【0188】次に、図25を参照して、CASレイテン
シが3の場合のデータ読出動作について説明する。クロ
ックサイクル♯aにおいてリードコマンドが与えられる
と、まずプリアンプ活性化信号PAEが活性化される。
プリアンプ32が、アレイIO線IOおよび/IO上の
信号を増幅して、CLシフタ34へ伝達する。CASレ
イテンシが3の場合(CL=3)、CLシフタ34がシ
フト動作を行ない、プリアンプ活性化信号PAEの活性
化に応答してプリアンプ32の出力データ信号を取込
み、リードデータドライバ活性化信号RDRVの非活性
化に応答してリードデータドライバ4♯へ取込んだデー
タ信号を伝達する。このクロックサイクル♯aにおいて
は、リードデータドライバ活性化信号RDRVは非活性
状態にあるため、CLシフタ34からの信号は、リード
データドライバ4♯へ与えられる。一方、リードディテ
クト信号RDETも、CASレイテンシが3の場合に
は、1クロックサイクル遅れて活性化されるため、クロ
ックサイクル♯aにおいては、非活性状態を保持し、リ
ードアンプ活性化信号/SAEがHレベルの非活性状態
にあり、またリードアンプ分離指示信号/SAIがLレ
ベルにあり、データバスDBとリードアンプ57を分離
する。また、データバスイコライズ指示信号/DBEQ
が、Lレベルにあり、データバスイコライズ回路55が
活性化され、データバス線DBBおよび/DBBは、接
地電圧レベルにイコライズされる。
【0189】クロックサイクル♯bにおいて、内部クロ
ック信号CLKの立上がりに応答して、リードデータド
ライバ活性化信号RDRVが活性状態へ駆動され、リー
ドデータドライバ4♯が増幅動作を行ない、CLシフタ
34から伝達されたデータを増幅する。応じて、リード
データドライバ4♯の内部ノードLRDおよび/LRD
の電圧レベルが、リードデータドライバ活性化信号RD
RVの活性化に応答して変化する。
【0190】また、クロックサイクル♯bにおいて、内
部クロック信号CLKの立上がりに応答して、リードデ
ィテクト信号RDETが活性化され、読出クロック信号
CLKQがLレベルに立下がると、リードアンプ分離指
示信号/SAIがHレベルに立上がり、データバス線D
BBおよび/DBBがリードアンプ57に結合される。
また、データバスイコライズ指示信号/DBEQが、内
部クロック信号CLKの立上がりに応答してHレベルと
なり、データバスイコライズ回路55が非活性化され、
データバス線DBBおよび/DBBの電圧レベルが、こ
のリードデータドライバ4♯の出力データ信号に従って
変化する。また、リードアンプ57のノードRADおよ
び/RADの電圧レベルが、このデータバス線DBBお
よび/DBBを介してリードデータドライバ4♯から与
えられる信号に従って変化する。
【0191】リードデータドライバ活性化信号RDRV
がLレベルの非活性状態となると、リードデータドライ
バ4♯が出力ハイインピーダンス状態となる。このとき
には、まだ、データバスイコライズ指示信号/DBEQ
はHレベルを維持し、データバスイコライズ回路55は
非活性状態にある。次いで、リードディテクト信号RD
ETがLレベルに立下がるとリードアンプ活性化信号/
SAEが活性化され、次いで、リードアンプ分離指示信
号/SAIがLレベルとなる。これにより、リードアン
プ57が、データバス線DBBおよび/DBBと切り離
された状態で増幅動作を行ない、ノードRADおよび/
RADの電圧レベルを、伝達された信号レベルに応じた
電圧レベルに設定する。
【0192】データバス線分離指示信号/SAIは活性
状態(Lレベル)にあり、リードアンプ57が増幅動作
を行なっている間に、データバスイコライズ指示信号/
DBEQがLレベルとなり、再び、データバス線DBB
および/DBBがデータバスイコライズ回路55により
接地電圧レベルにイコライズされる。
【0193】このクロックサイクル♯bにおいて、また
プリアンプ活性化信号PAEが活性化され、プリアンプ
32が増幅動作を行ない、次のデータを、CLシフタ3
4に伝達し、ラッチさせる。このクロックサイクル♯b
においてプリアンプ32により増幅されたデータは、ク
ロックサイクル♯cにおいて、リードデータドライバ活
性化信号RDRVの活性化に従って、リードデータドラ
イバ4♯により取込まれて増幅され、データバス線DB
Bおよび/DBB上に伝達される。以降、先のクロック
サイクル♯bと同じ動作が実行される。
【0194】出力ラッチ59にラッチされたデータは、
そのクロックサイクルにおいて、出力バッファ60を介
してパッドPPDへ伝達される。
【0195】クロックサイクル♯cにおいてパッドPP
Dに有効データが出力され、図示しない次のクロックサ
イクル♯dの内部クロック信号CLKの立上がりエッジ
で、外部装置でサンプリングされる。これにより、CA
Sレイテンシが3でのデータ読出が行なわれる。
【0196】図26は、図23に示す制御信号を発生す
る部分の構成を概略的に示す図である。図26におい
て、制御信号発生回路は、外部からのクロック信号ex
tCLKを受けて内部クロック信号CLKおよび読出ク
ロック信号CLKQを生成するクロック発生回路20
と、クロック発生回路20からの内部クロック信号CL
Kに同期して外部からの制御信号(コマンド)/CS、
/RAS、/CASおよび/WEを取込み指定された動
作モードを指示する信号を生成するコマンドデコード回
路21と、コマンドデコード回路21の出力信号に従っ
て外部からのアドレス信号ADを取込み内部アドレス信
号を発生するアドレス発生回路22と、コマンドデコー
ド回路21からの読出動作指示信号φrの活性化に応答
してバースト長期間読出活性化信号RPを活性状態に駆
動するリード制御回路23と、リード制御回路23から
の読出活性化信号RPを(CASレイテンシ−2)クロ
ックサイクルシフトする(CL−2)シフタ26と、リ
ード制御回路23からの読出活性化信号RPの活性化時
能動化され、内部クロック信号CLKに同期してプリア
ンプ活性化信号PAEを生成するPAE発生回路27を
含む。
【0197】これらの回路の構成は、先の図16に示す
制御信号発生回路と同様である。(CL−2)シフタ2
6は、CASレイテンシが2の場合には、リード制御回
路23から与えられた読出活性化信号RPをそのまま伝
達して読出動作活性化信号RPPを生成する。CASレ
イテンシが3のときには、(CL−2)シフタ26は、
リード制御回路23からの読出活性化信号RPを内部ク
ロック信号CLKの1クロックサイクル期間シフトして
読出動作活性化信号RPPを生成する。
【0198】この制御信号発生回路は、さらに、アドレ
ス発生回路22からの内部アドレス信号をデコードし
て、メモリ列ブロックを指定するブロック選択信号を生
成するブロックデコーダ25と、PAE発生回路27か
らのプリアンプ活性化信号PAEFとブロックデコーダ
25からのブロック選択信号とを受けて、プリアンプ活
性化信号PAE(PAEj)を生成するゲート回路G1
2を含む。選択された列ブロックに対応して設けられる
プリアンプのみが、このプリアンプ活性化信号PAE
(PAEj)に従って活性化される。残りのプリアンプ
は、非活性状態を維持する。
【0199】制御信号発生回路は、さらに、(CL−
2)シフタ26からの読出動作活性化信号RPPの活性
化時、内部クロック信号CLKに同期してリードデータ
ドライバ活性化信号RDRV(RDRVF)を生成する
RDRV発生回路29と、読出動作活性化信号RPPの
活性化時、内部クロック信号CLKに応答してリードデ
ータディテクト信号RDETを生成するRDET発生回
路66と、読出動作活性化信号RPPの活性化時、内部
クロック信号CLKに同期してデータバスイコライズ指
示信号/DBEQを駆動するDBEQ発生回路67を含
む。読出動作活性化信号RPPが非活性状態のときに
は、RDRV発生回路29およびRDET発生回路66
は、それぞれ、信号RDRVおよびRDETをそれぞ
れ、Lレベルの非活性状態に保持する。DBEQ発生回
路67は、読出動作活性化信号RPPの非活性化時、デ
ータバスイコライズ指示信号/DBEQを、活性状態の
Lレベルに保持する。
【0200】図27(A)は、図26に示すRDRV発
生回路29、RDET発生回路66、およびDBEQ発
生回路67の構成を概略的に示す図である。これらのR
DRV発生回路29、RDET発生回路66およびDB
EQ発生回路67は、実質的に同じ回路構成を備えてい
るため、図27(A)においては1つの回路の構成を代
表的に示す。図27(A)において、発生回路29、6
6および67の各々は、内部クロック信号CLKを所定
時間遅延する遅延回路69aと、遅延回路69aの出力
信号と読出動作活性化信号RPPを受けるAND回路6
9bと、AND回路69bの出力信号の立上がりに応答
して所定の時間幅を有するワンショットのパルス信号φ
PULを発生するワンショットパルス発生回路69cを
含む。遅延回路69aの有する遅延時間は、CASレイ
テンシ情報CLに従って変更可能である。これにより、
図24および図25に示すように、各指示信号の発生タ
イミングを異ならせることができる。次に、この図27
(A)に示す信号発生回路の動作を図27(B)および
(C)に示すタイミングチャート図を参照して説明す
る。
【0201】まず、図27(B)を参照して、CASレ
イテンシが3(CL=3)の場合の動作について説明す
る。リードコマンドがクロックサイクル♯aにおいて与
えられると、読出活性化信号RPが所定期間(バースト
長時間)活性状態へ駆動される。CASレイテンシが3
の場合、(CL−2)シフタ26により、次のクロック
サイクル♯bにおいて読出動作活性化信号RPPが活性
状態へ駆動される。AND回路69bが、読出動作活性
化信号RPPと遅延回路69aからの遅延内部クロック
信号とに従って出力信号を生成する。したがって、この
AND回路69bからは、内部クロック信号CLKが立
上がってから所定時間経過後にHレベルに立上がる信号
が順次出力される。ワンショットパルス発生回路69c
が、このAND回路69bの出力信号の立上がりに応答
してワンショットのパルス信号φPULを発生する。し
たがって、クロックサイクル♯b、♯c、♯dおよび♯
eにおいて、読出動作活性化信号RPPが活性状態にあ
る期間、ワンショットパルス信号φPULが活性化され
る。読出動作活性化信号RPPがLレベルの間、AND
回路71の出力信号はLレベルに固定され、ワンショッ
トパルス信号φPULはLレベルに固定される。
【0202】次に、図27(C)を参照して、CASレ
イテンシが2の場合の動作について説明する。クロック
サイクル♯aにおいてリードコマンドが与えられると、
クロックサイクル♯aにおいて読出活性化信号RPおよ
び読出動作活性化信号RPPがともにHレベルに駆動さ
れる。CASレイテンシが2の場合には、(CL−2)
シフタ26は、シフト動作を行なっていない。したがっ
て、このクロックサイクル♯aから、AND回路69b
の出力信号が内部クロック信号CLKに従ってHレベル
に立上がり、ワンショットパルス発生回路69cが、ワ
ンショットパルス信号φPULをそれぞれ生成する。
【0203】したがって、この遅延回路69aを用いて
内部クロック信号CLKを遅延することにより、リード
コマンドが与えられたクロックサイクル♯aにおいて
も、読出活性化信号RPが活性状態に駆動されたとき
に、内部クロック信号CLKに従ってワンショットパル
ス信号を生成することができ、正確に、所定の時間幅を
有するワンショットパルス信号を生成することができ
る。
【0204】遅延回路69aは、単に、インバータの段
数が、CASレイテンシ情報CLに応じて変更されれ
ば、容易に、その遅延時間を変更することができる。
【0205】図28は、図23に示すDQコントロール
回路65の構成を概略的に示す図である。図28におい
て、DQコントロール回路65は、リードディテクト信
号RDETを所定時間遅延しかつ反転して信号RDLI
を生成する反転遅延回路65aと、リードディテクト信
号RDETを所定時間遅延してリードデータラッチ指示
信号RDLATを出力する遅延回路65bを含む。信号
RDLIが、図23に示すNOR回路62へ与えられ、
リードデータラッチ指示信号RDLATが図23に示す
ゲート回路63へ与えられる。
【0206】次に、図28および図23および図29を
参照して、まず、リードアンプ分離指示信号/SAIの
発生態様について説明する。
【0207】図29(A)において、読出クロック信号
CLKQが立上がってからリードディテクト信号RDE
Tが所定時間Hレベルに駆動される。反転遅延回路65
aからは、このリードディテクト信号RDETを遅延し
かつ反転した信号RDLIが出力される。したがって、
リードアンプ分離指示信号/SAIが、読出クロック信
号CLKQの立下がりに同期してHレベルに立上がり、
かつ信号RDLIの立上がりに同期してLレベルに立下
がる。信号/SAIがHレベルのときには、リードアン
プ分離ゲート56が非導通状態にあり、データバスDB
とリードアンプ57とを分離する。
【0208】一方、図29(B)に示すように、読出ク
ロック信号CLKQが立下がってからリードディテクト
信号RDETが立上がり、かつ次の読出クロック信号C
LKQの立上がりよりも先にリードディテクト信号RD
ETがLレベルに立上がる場合、リードアンプ分離指示
信号/SAIは、信号RDLIの立下がりおよび立上が
りに同期して立上がりかつ立下がる。この場合には、し
たがって、リードディテクト信号RDETに従って、リ
ードアンプ57とデータバスDBとの分離が制御され
る。
【0209】このNOR回路62を用いることにより、
読出クロック信号CLKQとリードディテクト信号RD
ETのタイミングがずれる場合においても、図23に示
す転送回路58が出力ハイインピーダンス状態となった
後に、分離指示信号/SAIをHレベルとして、データ
バスDBとリードアンプ57とを接続することができ、
次の新たなデータが、出力ラッチ59を介して出力バッ
ファ60へ伝達されるのを防止することができる。
【0210】図30は、図23に示すゲート回路63の
構成の一例を示す図である。図30において、ゲート回
路63は、リードデータラッチ指示信号RDLATを受
けるインバータ63aと、インバータ63aの出力信号
と読出クロック信号CLKQを受けるOR回路63b
と、OR回路63bの出力信号の立上がりに応答して所
定の時間幅を有するワンショットのパルス信号を発生す
るワンショットパルス発生回路63cを含む。このワン
ショットパルス発生回路63cは、HレベルからLレベ
ルに立下がるワンショットのパルス信号を発生する。こ
のワンショットパルス発生回路63cからリードアンプ
活性化信号/SAEが出力される。次に、この図30に
示すゲート回路63の動作を図31および図32に示す
信号波形図を参照して説明する。
【0211】まず、図31に示すように、リードディテ
クト信号RDETの立上がりが読出クロック信号CLK
Qの立上がりよりも遅い場合、リードデータラッチ指示
信号RDLATも同様、読出クロック信号CLKQより
も遅れてHレベルに立上がる。ワンショットパルス発生
回路63cは、リードアンプ活性化信号/SAEをHレ
ベルに保持している。今、読出クロック信号CLKQが
Lレベルになり、リードディテクト信号RDETがLレ
ベルに立下がり、次いでリードデータラッチ指示信号R
DLATがLレベルに立下がると、インバータ63aの
出力信号がHレベルとなり、OR回路63bの出力信号
がHレベルに立上がる。応じて、ワンショットパルス発
生回路63cがLレベルのワンショットのパルス信号を
発生し、リードアンプ活性化信号/SAEが所定期間L
レベルの活性状態となる。
【0212】また、図32に示すように、リードディテ
クト信号RDETが読出クロック信号CLKQよりも早
く立上がる場合、OR回路63bの出力信号は、この読
出クロック信号CLKQの立上がり(活性化)に応答し
てHレベルに立上がる。したがって、ワンショットパル
ス発生回路63cからのこのリードアンプ活性化信号/
SAEが、読出クロック信号CLKQに活性化(立上が
り)に応答して活性化される。このとき、リードデータ
ラッチ指示信号RDLATがLレベルに立下がっても、
ワンショットパルス発生回路63cからのリードアンプ
活性化信号/SAEはLレベルに既に駆動されており、
その状態は変化しない。このような、ワンショットパル
スを発生する回路構成としては、セット/リセットフリ
ップフロップを設け、該フリップフロップの出力信号を
所定時間遅延してリセットする構成とすることにより、
ワンショットパルスが二重に発生されるのを防止するこ
とができる。
【0213】このリードアンプの活性化を、読出クロッ
ク信号CLKQの活性化(立上がり)とリードディテク
ト信号RDETの非活性化(Lレベル)のいずれか早い
方のタイミングで行なうことにより、CASレイテンシ
が異なり、クロック周波数が変化する場合においても、
高速のクロック信号に同期して正確にセンス動作を行な
うことができる。
【0214】[変更例]図33は、この発明の実施の形
態4の変更例の構成を概略的に示す図である。図33に
おいては、DQコントロール回路65の構成を示す。
【0215】図33において、DQコントロール回路6
5は、DQMバッファ35からのマスク指示信号DQM
iを所定時間遅延する遅延回路65aと、遅延回路65
aの出力信号の活性化時セットされかつクロック信号C
LKの活性化(立上がり)時リセットされるセット/リ
セットフリップフロップ65bと、セット/リセットフ
リップフロップ65bの出力/Qからの出力信号/OE
とリードデータラッチ指示信号RDLATを受けるAN
D回路65cと、セット/リセットフリップフロップ6
5bの出力信号/OEとリードアンプ分離指示信号RD
LIを受けるAND回路65dを含む。信号RDLAT
およびRDLIは、図28に示すように、リードディテ
クト信号RDETに従って生成される。マスク指示信号
DQMiは、また、RDRV発生回路(図12参照)へ
与えられ、マスク指示が与えられるとそのクロックサイ
クルにおいてリードデータドライバ活性化信号RDRV
を非活性状態に保持する。
【0216】リードアンプ活性化信号/SAEを発生す
るゲート回路63は、図30に示す構成と同様の構成を
備えるが、ワンショットパルス発生回路63cとして、
OR回路63bの出力信号に応答してセットされ、かつ
その出力信号の活性化時所定時間経過後にリセットされ
るセット/リセットフリップフロップが用いられる。た
だし、図33においては、このワンショットパルス発生
回路63cとしてのフリップフロップのリセット入力R
へリセット信号を与える遅延回路は示していない。次
に、この図33に示すDQコントロール回路65の動作
を、図34および図35に示すタイミングチャート図を
参照して説明する。
【0217】まず、図34を参照して、CASレイテン
シが2の場合の動作について説明する。
【0218】なお、図34においては、図23に示す各
制御信号を併せて示す。まず、クロックサイクル♯aに
おいてリードコマンドが与えられると、プリアンプ活性
化信号PAEが活性化され、プリアンプ32の出力ノー
ドPDおよび/PDに選択メモリのデータが伝達され
る。また、リードデータドライバ活性化信号RDRVが
活性化され、このプリアンプ32により増幅されたデー
タを取込んでデータバスDB上に伝達する。このリード
データドライバ4♯のデータ読出時においては、データ
バスイコライズ指示信号/DBEQがHレベルとなり、
データバスDBが、プリチャージ電圧(Lレベル)から
リードデータドライバ4♯により読出されたデータに対
応する電圧レベルに変化する。
【0219】また、リードディテクト信号RDETが活
性化され、信号RDLATおよびRDLIがそれぞれ活
性状態へ駆動される。このクロックサイクル♯aにおい
ては、マスク指示信号DQMはLレベルの非活性状態に
あるため、このリードディテクト信号RDETに従って
リードアンプ分離指示信号/SAIがHレベルとなり、
データバスDBとリードアンプ57を接続し、次いでリ
ードアンプ活性化信号/SAEが活性化されてリードア
ンプ57が増幅動作を行なう。したがって、このクロッ
クサイクル♯aにおいては、リードアンプ57の内部ノ
ードRADおよび/RADには、データが伝達され、次
いで、このデータが読出クロック信号CLKQに従っ
て、転送回路58を介して出力ラッチ59へ伝達され
る。したがって、クロックサイクル♯bにおいて、出力
バッファ60を介してデータが出力される。
【0220】クロックサイクル♯bにおいても、同様、
次のデータの内部読出が行なわれる。
【0221】クロックサイクル♯cにおいて外部マスク
指示信号DQMをHレベルに設定する。この状態におい
ては、クロックサイクル♯cの間、内部マスク指示信号
DQMiがHレベルとなり、所定時間経過後、信号/O
EがLレベルの活性状態となる。プリアンプ活性化信号
PAEは、この内部マスク指示信号DQMiと独立に活
性化されており、クロックサイクル♯cにおいてもデー
タが読出される。しかしながら、リードデータドライバ
活性化信号RDRVは、この内部マスク指示信号DQM
iに従って、非活性状態に保持され、リードデータドラ
イバ4♯の内部ノードは、スタンバイ状態のHレベルに
保持される。
【0222】データバスイコライズ指示信号/DBEQ
が、また、このクロック信号CLKに従って活性化さ
れ、データバスDBのイコライズを行ない、クロックサ
イクル♯cにおいては、したがってデータバスDBは、
Lレベルのハイインピーダンス状態に保持される。
【0223】一方、読出クロック信号CLKQおよびリ
ードディテクト信号RDETは、それぞれ活性化され
る。信号/OEがLレベルとなるため、AND回路65
cの出力信号はLレベルに保持され、リードアンプ活性
化信号/SAEはHレベルの非活性状態を維持し、また
リードアンプ分離指示信号/SAIも、NAND回路6
5dの出力信号がHレベルとなるため、Lレベルに保持
される。したがって、このクロックサイクル♯cにおい
ては、リードアンプ57は非活性状態を維持し、またデ
ータバスDBとリードアンプ57は分離状態に保持され
る。リードアンプ57において、内部ノードRADおよ
び/RADは、後に説明するが、イコライズ回路によ
り、スタンバイ状態のLレベルに保持される。したがっ
て、このクロックサイクル♯cにおいては、データの読
出は行なわれず、出力バッファ60は、出力ハイインピ
ーダンス状態を維持する。
【0224】クロックサイクル♯dにおいては、外部マ
スク指示信号DQMが、Lレベルに設定され、内部マス
ク指示信号DQMiもLレベルに設定される。したがっ
て、クロックサイクル♯dにおいては、プリアンプ32
およびリードデータドライバ4♯により読出されるデー
タがリードアンプ57へ伝達されて、増幅され、転送回
路58、出力ラッチ59および出力バッファ60を介し
て外部に読出される。
【0225】このCASレイテンシが2の場合、マスク
指示信号DQMが活性化されると、そのクロックサイク
ルにおいて、内部のデータ読出が禁止され、さらにその
次のクロックサイクルにおける外部読出データに対しマ
スクがかけられる。したがって、この状態において、マ
スク指示が与えられてから2クロックサイクル後の外部
読出データに対しマスクがかけられる。図34において
は、クロックサイクル♯eにおけるデータに対しマスク
がかけられている。
【0226】次に、CASレイテンシが3の場合の動作
について図35を参照して説明する。
【0227】クロックサイクル♯aにおいてリードコマ
ンドが与えられる。マスク指示信号DQMはLレベルの
非活性状態にあり、信号/OEは、Hレベルを維持す
る。CASレイテンシが3の場合、次のクロックサイク
ル♯bから、プリアンプ以降の回路が順次活性化され
る。したがって、クロックサイクル♯bにおいてプリア
ンプ活性化信号PAEが活性化され、データが、CLシ
フタおよびリードデータドライバ4♯を介してデータバ
スDBに伝達される。次いで、リードアンプ活性化信号
/SAEが活性化され、このデータバスDB上に伝達さ
れたデータの増幅動作を行ない、次のクロックサイクル
♯cにおいて、読出クロック信号CLKQの活性化(立
上がり)に従って転送回路58を介して出力ラッチ59
にデータが伝達され、次いでデータのパッドPPDへの
伝達が行なわれる。
【0228】クロックサイクル♯cにおいて、マスク指
示信号DQMをHレベルに設定すると、クロックサイク
ル♯cにおいて内部マスク指示信号DQMiがHレベル
の活性状態となる。したがって、このサイクル♯cにお
いては、プリアンプ活性化信号PAEが活性化されるも
のの、リードデータドライバ活性化信号RDRVは非活
性状態を維持し、データバスDBは、Lレベルのスタン
バイ状態を維持する。一方、リードディテクト信号RD
ETが、このクロックサイクル♯cにおいても、活性化
されるが、信号/OEがLレベルの活性状態となるた
め、図33に示すAND回路65cの出力信号はLレベ
ルに固定され、リードアンプ活性化信号/SAEはHレ
ベルの非活性状態を維持する。一方、NAND回路65
dは、その出力信号がHレベルとなり、リードアンプ分
離指示信号/SAIも、Lレベルを維持し、データバス
DBとリードアンプ57とは分離された状態を維持す
る。したがって、リードアンプ57は増幅動作を行なわ
ず、その内部ノードは、スタンバイ状態のLレベルに保
持され、出力ラッチも、スタンバイ状態を維持する。し
たがって、この状態において出力バッファは出力ハイイ
ンピーダンス状態となり、データの出力は行なわれな
い。
【0229】クロックサイクル♯dにおいて、マスク指
示信号DQMをLレベルに設定すると、内部マスク指示
信号DQMiがLレベルに駆動され、また信号/OEも
Hレベルに保持される。したがって、クロックサイクル
♯dにおいては、プリアンプ活性化信号PAEおよびリ
ードデータドライバ活性化信号RDRVに従って、メモ
リセルデータがデータバスDBに伝達される。次いで、
このデータバスDB上に伝達されたデータが、リードア
ンプ分離ゲート56を介してリードアンプ57に伝達さ
れる。信号/OEはHレベルであるため、信号RDLA
TおよびRDLIに従ってリードアンプ活性化信号/S
AEおよびリードアンプ分離指示信号/SAIが活性/
非活性化され、リードアンプ57が増幅動作を行なう。
このクロックサイクル♯dにおいてリードアンプ57に
より増幅されたデータは、転送回路58、出力ラッチ5
9および出力バッファ60を介してパッドPPDに伝達
される。クロックサイクル♯eにおいても同様、データ
の読出が行なわれる。
【0230】このCASレイテンシが3の場合において
も、マスク指示が与えられると2クロックサイクル経過
後の出力データに対しマスクがかけられる。すなわち、
CASレイテンシが変化した場合においても、DQMレ
イテンシ(マスク指示が与えられてから外部読出データ
に対しマスクがかけられるまでに要するクロックサイク
ル数)は、2であり、CASレイテンシにかかわらず、
一定のDQMレイテンシで出力データに対しマスクをか
けることができる。
【0231】また、リードアンプ活性化信号を、このマ
スク指示信号DQMに従って非活性状態へ駆動すること
により、このリードアンプをスタンバイ状態に設定する
ことができる。リードアンプの保持データは読出クロッ
ク信号CLKQの活性化に応答して転送回路58を介し
て出力ラッチへ伝達される。したがって、この出力バッ
ファは、このリードアンプの保持データに従って出力ハ
イインピーダンス状態に設定することができる。出力バ
ッファ自体を、このマスク指示信号に従って出力ハイイ
ンピーダンス状態に設定する場合と異なり、リードアン
プからの読出クロック信号CLKQに従ったデータ転送
と出力バッファの出力ハイインピーダンス状態設定時に
おけるタイミングのずれを考慮する必要がなく、マスク
指示を印加時における内部マスク指示信号と読出クロッ
ク信号CLKQのタイミングのずれを考慮する必要がな
く、正確に、外部読出データに対しマスクをかけること
ができ、マスク時において、誤ったデータが出力される
のを確実に防止することができる。
【0232】図36は、この発明の実施の形態4の変更
例のデータ出力部の構成をより具体的に示す図である。
図36において、リードアンプ57のノードRADおよ
び/RADを、信号/OEを受けるインバータ70cの
出力信号に従って接地電圧レベルにプリチャージするイ
コライズ回路70が設けられる。このイコライズ回路7
0は、ノードRADおよび/RADを、インバータ70
cの出力信号がHレベルのときに接地電圧レベルに駆動
するnチャネルMOSトランジスタ70aおよび70b
を含む。
【0233】出力ラッチ59は、転送回路58の出力信
号をラッチするNOR型フリップフロップで構成され
る。この出力ラッチ59は、トライステートインバータ
バッファ58aおよび58bの出力信号をそれぞれ受け
るNOR回路59aおよび59bを含む。これらのNO
R回路59aおよび59bの出力が交差結合される。
【0234】出力バッファ60は、出力許可信号OEM
とNOR回路59aの出力信号を受けるAND回路60
aと、出力許可信号OEMとNOR回路59bの出力信
号を受けるAND回路60bと、AND回路60aの出
力信号がHレベルのとき導通し、電源電圧Vccレベル
の読出データを生成するnチャネルMOSトランジスタ
60cと、AND回路60bの出力信号がHレベルのと
きに導通し、接地電圧レベルの読出データを生成するn
チャネルMOSトランジスタ60dを含む。出力許可信
号OEMは、読出指示が与えられたとき、(CL−2)
クロックサイクル経過後バースト長期間活性化される信
号である。この出力許可信号OEMは、マスク指示信号
と独立な信号である。次に、この図36に示す出力部の
動作を、図37に示すタイミングチャート図を参照して
説明する。
【0235】図37においては、CASレイテンシが2
または3の場合の動作を示す。クロックサイクル♯bに
おいて、リードアンプ活性化信号/SAEが活性状態と
なり、リードアンプ57が増幅動作を行なう。このクロ
ックサイクル♯bにおいて、読出クロック信号CLKQ
がリードアンプ活性化信号/SAEの活性化のときにH
レベルにあれば、転送回路58のトライステートインバ
ータバッファ58aおよび58bが動作し、このリード
アンプ57により増幅されたデータを出力ラッチ59へ
転送する。このクロックサイクル♯bにおいて、出力許
可信号OEMがまた活性状態となり、出力ラッチ59に
転送されたデータが出力バッファ60へ伝達される。出
力バッファ60においては、出力許可信号OEMがHレ
ベルにあるため、この出力ラッチ59から転送されたデ
ータを外部へパッドを介して出力する。
【0236】クロックサイクル♯cにおいて、再びリー
ドアンプ活性化信号/SAEが活性状態へ駆動され、リ
ードアンプ分離ゲート56を介して伝達されたデータの
増幅を行ない、転送回路58および出力ラッチ59を介
して出力バッファ60へ増幅データを転送する。
【0237】クロックサイクル♯dにおいて、信号/O
Eがマスク指示信号に従ってLレベルに駆動されると、
このクロックサイクル♯dにおいては、リードアンプ活
性化信号/SAEは、Hレベルの非活性状態を維持す
る。イコライズ回路70が活性化され、ノードRADお
よび/RADをLレベルに固定する。この間、先に説明
したように、リードアンプ分離ゲート56も、分離指示
信号/SAIがLレベルであるため、データバスとリー
ドアンプ57とは切り離されている。したがって、ノー
ドRADおよび/RADは、このイコライズ回路70に
より、接地電圧レベルにイコライズされる。読出クロッ
ク信号CLKQがHレベルに立上がると、このLレベル
の信号が、転送回路58を介して出力ラッチ59へ伝達
される。転送回路58に含まれるトライステートインバ
ータバッファ58aおよび58bは、ともにHレベルの
信号を出力し、NOR回路59aおよび59bの出力信
号がともにLレベルとなる。したがって、出力許可信号
OEMがHレベルであっても、AND回路60aおよび
60bの出力信号がLレベルとなり、出力バッファ60
は、MOSトランジスタ60cおよび60dがともに非
導通状態にあるため、出力ハイインピーダンス状態とな
り、出力データに対しマスクがかけられる。
【0238】クロックサイクル♯eにおいて、マスクが
解除されると、再びリードアンプ活性化信号/SAEが
活性化され、リードアンプ57、転送回路58、出力ラ
ッチ59および出力バッファ60を介してデータの出力
が行なわれる。バースト長のデータが読出されると、ク
ロックサイクル♯fにおいて、出力許可信号OEMがL
レベルの非活性状態へ駆動され、出力バッファ60は出
力ハイインピーダンス状態となる。
【0239】この図36に示すように、イコライズ回路
58を設け、マスクがかけられるときに、リードアンプ
57のノードRADおよび/RADをスタンバイ状態と
同じ接地電圧レベルに駆動することにより、出力バッフ
ァ60を、確実に、出力ハイインピーダンス状態に設定
することができる。信号/OEと読出クロック信号CL
KQのタイミングが異なっても、マスクすべきデータが
出力されるのは確実に防止される。すなわち、読出クロ
ック信号CLKQがHレベルのときに、信号/OEがL
レベルの活性状態となれば、ノードRADおよび/RA
DがLレベルに駆動され、転送回路58の出力信号がと
もにHレベルとなり、出力バッファ60は、出力ハイイ
ンピーダンス状態へ駆動される。
【0240】また、読出クロック信号CLKQがLレベ
ルとなってから、信号/OEがLレベルとなる場合にお
いては、転送回路58を介して読出データを転送した後
に、転送回路58が出力ハイインピーダンス状態となっ
てからイコライズ回路70が活性化される。次の読出ク
ロック信号CLKQの立下がりに従ってこのノードRA
Dおよび/RADのLレベルの信号が転送回路58を介
して転送される。したがって、いずれの場合において
も、正確に、マスクをかけるべきデータが転送回路58
を介して転送されるのを防止することができる。
【0241】したがって、CASレイテンシが異なり、
読出クロック信号CLKQとリードアンプ活性化信号/
SAEのタイミング関係が異なる場合においても、信号
/OEに従って、ノードRADおよび/RADをイコラ
イズすることにより、容易に、出力データに正確にマス
クをかけることができる。
【0242】以上のように、この発明の実施の形態4に
従えば、リードアンプを設け、データバスを、各サイク
ルごとに接地電圧レベルにイコライズし、読出クロック
信号CLKQとリードディテクト信号RDETとに基づ
いて、センス動作を開始しているため、クロック周波数
にかかわらず正確に読出データのセンス動作(増幅動
作)を行なうことができる。また、このデータバスのイ
コライズ期間中に、リードアンプ分離ゲートを導通状態
としているため、このデータバスイコライズ回路によ
り、リードアンプのノードをLレベルにリセットするこ
とができ、正確な増幅動作が可能となる。また、リード
アンプ外部に、データバスイコライズ回路を設けている
ため、このイコライズ回路は、パッド近傍に配置する必
要がなく、出力制御回路部のパッド周辺における回路占
有面積を低減することができ、レイアウトが容易とな
る。また、単に、データバスのイコライズに従ってリー
ドアンプのノード電位をイコライズしているため、リー
ドアンプのノードイコライズ用の新たな制御信号を生成
する必要がなく、タイミング制御が容易となる。
【0243】また、データ出力マスク時において、リー
ドアンプ分離指示信号およびリードアンプ活性化信号が
ともに非活性状態となり、DQMレイテンシを制御する
ことなく正確に出力データにマスクをかけることができ
る。また、マスク時において、マスクすべきデータが瞬
間的に出力されるのを確実に防止することができ、誤動
作を防止することができる。
【0244】また、差動増幅型のリードアンプを用い
て、Lレベルにイコライズされたデータバスの増幅動作
を行なっているため、データバス振幅が小さい場合にお
いても、リードアンプの活性化により、センス増幅動作
を行なうことができ、小振幅信号をリードデータバスに
伝達することができ、高速の信号伝達を行なうことがで
き、正確な読出データの増幅動作を実現することがで
き、またデータバスの信号伝搬に要する時間も短縮する
ことができ、高速の読出を行なうことができる。
【0245】なお、上述の説明において、データバスお
よびリードアンプノードは、接地電圧レベルのLレベル
にイコライズされている。しかしながら、このイコライ
ズ電圧レベルは、電源電圧Vccレベルであってもよ
く、また中間電圧レベルであってもよい。
【0246】[実施の形態5]図38は、この発明の実
施の形態5に従う半導体記憶装置の要部の構成を概略的
に示す図である。図38においては、1つのメモリアレ
イ2に対するデータ書込部の構成を示す。図38におい
て、メモリアレイ2は、複数の列ブロックC♯0〜C♯
nに分割される。これらの列ブロックC♯0〜C♯nそ
れぞれに対応して、内部書込回路30♯0〜30♯nが
設けられる。内部書込回路30♯0〜30♯nは、先の
図11に示す内部書込/読出回路30−0〜30−nに
それぞれ含まれる。列ブロックC♯0〜C♯nに共通
に、相補データ信号を伝達するデータバスDB0および
DB1が配設される。これらのデータバスDB0および
DB1は、図示しない他のバンクのメモリアレイに対し
ても共通に配設される。データバスDB0およびDB1
それぞれに対応して入力制御回路7♯0および7♯1が
配置される。入力制御回路7♯0および7♯1は、それ
ぞれ近傍に配置されたパッドPPD0およびPPD1か
らの書込データを対応のデータバスDB0およびDB1
上に伝達する。データバスDB0およびDB1には、先
の実施の形態4と同様、データバスイコライズ回路55
♯0および55♯が設けられる。
【0247】内部書込回路30♯0〜30♯nの各々
は、データバスDB0およびDB1の一方を選択信号に
従って選択するデータバスセレクタ(DBMUX)71
♯0〜71♯nと、対応のデータバスセレクタの出力信
号を増幅するライトアンプ72♯0〜72♯nと、対応
のライトアンプ72♯0〜72nから与えられたデータ
をさらに増幅して選択メモリセルへ書込むライトドライ
バ74♯0〜74♯nを含む。この図38に示すライト
書込回路30♯0〜30♯nの構成においては、ライト
データドライバが選択信号に応答して選択的に活性化さ
れるのではなく、選択信号に従ってバスを選択するデー
タバスセレクタ71♯0〜71♯nが設けられる。これ
により、データ読出時におけるデータバスの負荷の軽減
の実現を図る。
【0248】図39は、図38に示す入力制御回路7♯
0〜7♯1の構成を示す図である。図39においては、
これらの入力制御回路7♯および7♯1は、同一構成を
有するため、1つの入力制御回路7♯を、代表的に示
す。
【0249】図39において、入力制御回路7♯は、書
込クロック信号CLKDに同期してパッドPPDに与え
られたデータを取込み相補内部書込データDINおよび
/DINを生成するデータ入力回路75と、活性化時こ
のデータ入力回路75からの相補書込データDINおよ
び/DINに従ってデータバス線DBBおよび/DBB
を駆動するライトデータドライバ76を含む。データ入
力回路75は、図14に示すDQMバッファと同様の構
成を備え、書込用クロック信号CLKDに同期してパッ
ドPPDに与えられた書込データを取込んで相補の内部
書込データDINおよび/DINを生成する。書込用ク
ロック信号CLKDは、外部クロック信号ext.CL
Kに従って、図9にたとえば示すクロック発生回路から
生成される。
【0250】ライトデータドライバ76は、ライトデー
タドライバ活性化信号WDRVFと選択信号SEL受け
るAND回路76aと、AND回路76aの出力信号W
DRVとデータ入力回路75からのデータ信号DINを
受けるNAND回路76bと、AND回路76aの出力
信号WDRVとデータ入力回路75からの補のデータ信
号/DINを受けるNAND回路76cと、NAND回
路76bの出力信号を受けるインバータ76eと、NA
ND回路76cの出力信号を受けるインバータ76d
と、電源ノードとデータバス線DBBの間に接続されか
つそのゲートにNAND回路76bの出力信号を受ける
pチャネルMOSトランジスタ76fと、データバス線
DBBと接地ノードの間に接続されかつそのゲートにイ
ンバータ76dの出力信号を受けるnチャネルMOSト
ランジスタ76gと、データバス線/DBBと接地ノー
ドの間に接続されかつそのゲートにインバータ76eの
出力信号を受けるnチャネルMOSトランジスタ76i
と、電源ノードとデータバス線/DBBの間に接続され
かつそのゲートにNAND回路76cの出力信号を受け
るpチャネルMOSトランジスタ76hを含む。
【0251】このライトデータドライバ76は、リード
データドライバと同様の構成を有し、選択信号SELに
従って動作可能状態に選択的に設定される。非選択のラ
イトデータドライバにおいては、NAND回路76bお
よび76cの出力信号がHレベルとなり、インバータ7
6dおよび76eの出力信号がLレベルとなり、ライト
データドライバ76は、出力ハイインピーダンス状態と
なる。
【0252】データバスイコライズ回路55は、インバ
ータ61aを介して与えられるデータバスイコライズ指
示信号/DBEQに応答して活性化され、データバス線
DBBおよび/DBBを接地電圧レベルにイコライズす
る。
【0253】図40は、図38に示す内部書込回路の構
成を示す図である。列ブロックC♯0〜C♯nそれぞれ
に対応して設けられる内部書込回路は同じ構成を備える
ため、図40においては、1つの内部書込回路の構成を
代表的に示す。図38に示すように、内部書込回路は、
データバスセレクタ71♯、ライトアンプ72♯および
ライトドライバ74♯を含む。データバスセレクタ71
♯は、選択信号SEL0に従ってパッドPPD0に対し
て設けられたデータバス線DBB0および/DBB0を
選択する選択回路71aと、選択信号SEL1に従って
パッドPPD1に対して設けられたデータバス線DBB
1および/DBB1を選択する選択回路71bを含む。
図40においては、これらの選択回路71aおよび71
bは、それぞれトランスファゲートで構成されるように
示される。
【0254】ライトアンプ72♯は、ライトドライバ活
性化信号/WDEの活性化(Lレベル)に応答して活性
化されてセンス増幅動作を行なうライトアンプ回路73
aと、ライトドライバ活性化信号/WDEの活性化に応
答して非導通となり、ライトアンプ回路73aとデータ
バス線とを切り離すライトアンプ分離ゲート73bを含
む。ライトアンプ73aは、リードアンプと同様、交差
結合されたpチャネルMOSトランジスタおよび交差結
合されたnチャネルMOSトランジスタと、ライトドラ
イバ活性化信号/WDEの活性化に応答してこの交差結
合されたpチャネルMOSトランジスタへ電源電圧を伝
達するセンス活性化トランジスタ(pチャネルMOSト
ランジスタ)を含む。
【0255】ライトドライバ74♯は、ライトドライバ
活性化信号WDEの活性化に応答して能動化され、ライ
トアンプのノードWAD上の信号を増幅して内部書込デ
ータWDを生成して選択メモリセルへアレイIO線(図
示せず)を介して伝達するAND回路75aと、ライト
ドライバ活性化信号WDEの活性化に応答して能動化さ
れ、ノード/WAD上の信号を増幅して内部書込データ
/WDを生成してアレイIO線上に伝達するAND回路
75bを含む。このライトドライバ74♯は、AND回
路75aおよび75bで構成され、スタンバイ時(ライ
トドライバ活性化信号WDの非活性化時)、内部書込デ
ータWDおよび/WDをともに接地電圧レベルに保持す
る。しかしながら、このライトドライバ74♯はNAN
D回路で構成されるドライブ回路であってもよい。次
に、この図39および図40に示すデータ書込部の動作
を、図41に示すタイミングチャート図を参照して説明
する。
【0256】まず、図41(A)を参照して、データ書
込時のCASレイテンシが2の場合の書込動作について
説明する。
【0257】内部クロック信号CLKに同期して、書込
用のクロック信号CLKDが各クロックサイクルにおい
て生成される。ライトコマンドがクロックサイクル♯a
において与えられると、同時に、書込データもパッドP
PDに与えられる。書込クロック信号CLKDに従って
データ入力回路75がこのパッドPPDに与えられたデ
ータを取込み、内部書込データDINおよび/DINを
生成する。今、バースト長が4であり、4つのデータが
連続して与えられる場合を考える。ライトコマンドが与
えられると、ライトデータドライバ活性化信号WDRV
が活性状態へ駆動され、このデータ入力回路75からの
内部書込データ信号DINおよび/DINを増幅してデ
ータバスDB上に伝達する。これまで、データバスイコ
ライズ指示信号/DBEQに従ってデータバスイコライ
ズ回路55により接地電圧レベルにイコライズされてい
たデータバス線DBBおよび/DBBが、このライトデ
ータドライバ76からの出力信号に従ってその電圧レベ
ルが変化する。ライトデータドライバ76からデータバ
スDBに伝達された信号は、データバスセレクタ71♯
を介し、ライトアンプ72♯へ伝達される。このクロッ
クサイクル♯aにおいてライトドライバ活性化信号WD
EFがHレベルに立上がり、またブロック選択信号BS
が活性化され、ライトドライバ活性化信号WDEが、H
レベルに立上がる。このライトドライバ活性化信号WD
Eの立上がり時においては、ライトドライバ活性化信号
/WDEがLレベルであり、ライトアンプ分離ゲート7
3bが非導通状態となり、同時に、または遅れてライト
アンプ73aが活性化される。これにより、データバス
DBを介して伝達されたデータがライトアンプ73aに
より高速で増幅され、ライトドライバ74♯を介して内
部書込データWDおよび/WDが生成される。
【0258】このデータ書込時においてもライトアンプ
に対し、ライトアンプ分離ゲート73bを設けることに
より、ライトアンプ73aは、そのノードWADおよび
/WADに伝達された小振幅信号の高速増幅を行なうこ
とができる(ノードWADおよび/WADの負荷は小さ
い)。これにより、データバスDBには、小振幅信号を
伝達することができ、高速のデータ転送が可能となる。
また、単にトランスファゲートを直列に接続してデータ
バスDBとライトアンプ73aを接続しているため、こ
のデータバス選択およびライトアンプ分離のための回路
構成が簡略化され、その占有面積を低減することができ
る。
【0259】次に、図41(B)を参照して、書込時の
CASレイテンシが、3の場合の動作について説明す
る。クロックサイクル♯aにおいてライトコマンドが与
えられると、このクロックサイクル♯aにおいて、デー
タ入力回路75が書込クロック信号CLKDに同期して
内部書込データ信号DINおよび/DINを生成し、ま
たライトデータドライブ活性化信号WDRVが活性化さ
れ、データバスDB上に、書込データが伝達される。C
ASレイテンシが3の場合、このデータバスDBを介し
てライトアンプ72♯にまでデータ信号を伝達するのに
1クロックサイクル期間がほぼ必要とされ、クロックサ
イクル♯bにおいて、ライトアンプ回路73aのノード
WADおよび/WADへの信号電位が、この書込データ
に応じて変化する。次いで、ライトドライバ活性化信号
WDEFが、このクロックサイクル♯bにおいて活性化
され、ノードWADおよび/WAD上に伝達された小振
幅信号を増幅し、ライトドライバ74♯により、書込デ
ータWDおよび/WDが生成される。このライトアンプ
72♯による増幅動作が完了すると、ライトアンプ分離
ゲート73bが導通し、データバスDBとノードWAD
および/WDを接続し、データバスイコライズ回路55
により、ノードWADおよび/WADを接地電圧レベル
にイコライズする。クロックサイクル♯a、♯b、♯
c、および♯dにおいてそれぞれ与えられた書込データ
が、クロックサイクル♯b、♯c、♯dおよび♯eにお
いて内部書込データWDおよび/WDとして生成され、
ほぼ1クロックサイクル期間かけて、選択メモリセルへ
このデータが書込まれる。
【0260】なお上述の説明においては、データバスD
Bが、接地電圧レベルにイコライズされている。しかし
ながら、データバスDBは、中間電圧または電源電圧レ
ベルにイコライズされてもよい。電源電圧レベルにイコ
ライズされる場合には、このデータバスセレクタ71♯
に含まれるデータバス選択回路71aおよび71bなら
びにライトアンプ分離ゲート73bは、pチャネルMO
Sトランジスタで置換えられる。
【0261】また、制御信号WDRVFおよびWDEF
は、先の実施の形態1から3において説明した制御回路
を用いて、ライトコマンドが印加され、書込活性化信号
φwの活性化時、ライト制御回路から生成される。ま
た、ブロック選択信号BSも、このデータ書込時のCA
Sレイテンシに従って所定期間シフトされる。これは、
図12に示すシフタを利用することにおいて容易に実現
される。データバスイコライズ指示信号/DBEQは信
号WDRFに従って生成される。
【0262】[変更例]図42は、この発明の実施の形
態5の変更例の構成を示す図である。図42において、
データバスDB0およびDB1に、内部読出/書込回路
30が設けられる。データバスDB0およびDB1に
は、先の実施の形態2において説明したように、複数の
内部読出/書込回路が並列に結合されるが、図42にお
いては、1つの内部読出/書込回路30を代表的に示
す。
【0263】内部読出/書込回路30は、データの読出
を行なうための内部読出回路30R(30♯ia)と、
データの書込を行なうための内部書込回路30W(30
♯i)を含む。内部読出回路30Rは、プリアンプ活性
化信号PAE(ブロック選択信号を含む)に応答して活
性化され、読出されたメモリセルデータの増幅を行なう
プリアンプ32と、プリアンプ32の出力信号を所定期
間(CASレイテンシ−2クロックサイクル)シフトす
るCLシフタ34と、選択信号SELおよびリードデー
タドライブ活性化信号RDRVの活性化に応答して活性
化され、CLシフタ34からのデータを増幅してデータ
バスDB0またはDB1へ伝達するリードデータドライ
ブ回路4を含む。
【0264】内部書込回路30Wは、選択信号SELと
リードデータドライブ活性化信号/RDRVの論理積信
号(/RDRV・SEL)に応答して選択的に能動化さ
れ、データバスDB0またはDB1を選択するデータバ
スセレクタ(DBMUX)71と、ライトドライブ活性
化信号/WDEの活性化に応答して活性化され、データ
バスセレクタ71からのデータを増幅するライトアンプ
72と、ライトドライバ活性化信号WDEの活性化に応
答して活性化され、ライトアンプ72により増幅された
データを増幅してアレイIO線(図示せず)へ伝達する
ライトドライバ74を含む。
【0265】このリードデータドライブ回路4は、図2
2に示すように、選択信号SELに従ってリードデータ
ドライブ活性化信号RDRVの活性化時、データバスD
B0またはDB1にデータを伝達する。このリードデー
タドライブ活性化信号RDRVはブロック選択信号は含
んでいない。リードデータドライブ回路4が活性化され
るとき、データバスセレクタ71を、非導通状態とす
る。すなわち、データバスDB0およびDB1に結合さ
れるすべてのデータバスセレクタをリードデータドライ
ブ活性化信号RDRVの活性化時非導通状態に設定す
る。これにより、内部書込回路30WがデータバスDB
0およびDB1から分離され、リードデータドライブ回
路4の負荷が軽減される。これにより、高速で、データ
バスDB0および/またはDB1を介して、入出力制御
回路7aおよび7bにデータを伝達することができる。
【0266】図43は、図42に示すデータバスセレク
タの構成を概略的に示す図である。図43において、デ
ータバスセレクタ71は、データバス線DBB0および
/DBB0に対して設けられ、選択信号SEL0および
リードデータドライバ活性化信号/RDRVを受けるA
ND回路81により導通/非導通が制御されるバス選択
回路71aと、データバス線DBB1および/DBB1
に対して設けられ、選択信号SEL1とリードデータド
ライバ活性化信号/RDRVを受けるAND回路82か
らの信号に従って選択的に導通/非導通状態に設定され
る選択回路71bを含む。
【0267】リードデータドライバ活性化信号RDRV
の活性化時、信号/RDRVはLレベルとなり、選択回
路71aおよび71bはともに非導通状態となる。これ
らの選択回路70は、ライトアンプ72に結合されてい
る。したがって、このリードデータドライブ回路4の動
作時、データバスセレクタ70を非導通状態することに
より、データバス線DBB0、DBB1および/DBB
1を、ライトアンプ72から分離することができ、これ
らのバス線DBB0、/DBB0、DBB1および/D
BB1の負荷を軽減することができ、高速で読出データ
を転送することができる。
【0268】なお、この図42に示す構成においても、
リードデータドライバ活性化信号RDRVは、バンクア
ドレス信号との論理がとられ、選択バンクにおいての
み、リードデータドライブ活性化信号RDRVが活性化
される構成が用いられてもよい。
【0269】以上のように、この発明の実施の形態5に
従えば、データ書込時においても、相補データ信号を伝
達し、ライトアンプとデータバスとを分離してライトア
ンプを活性化しているため、小振幅信号をデータバスを
介して伝達してデータの書込を行なうことができる。ま
た、データバスとライトアンプの接続は、トランスファ
ゲートを用いて行なうようにしているため回路構成が簡
略化され、回路占有面積が低減される。
【0270】また、リードデータドライブ活性化信号の
活性化時、データバスセレクタをすべて非導通状態に設
定しているため、データバスの負荷が軽減され、高速で
読出データを伝達することができる。
【0271】[実施の形態6]図44は、この発明の実
施の形態6に従う半導体記憶装置の要部の構成を概略的
に示す図である。図44においては、データバスDB1
およびDB0に共通に、内部読出/書込回路30−0〜
30−nが接続される。これらの内部読出/書込回路3
0−0〜30−nは、マルチビットテストモード指示信
号MBTに従ってその接続経路が強制的にデータバスD
B1に設定される。したがって、×2ビット構成におい
て、これらの内部読出/書込回路30−0〜30−nが
データバスDB0に結合されている場合においても、マ
ルチビットテストモード時においては、これらの内部読
出/書込回路30−0〜30−nがデータバスDB1に
結合される。したがって、この内部読出/書込回路30
−0〜30−nに対応するメモリアレイにおいて、各列
ブロックから2ビットのデータが読出されても、これら
は、すべてデータバスDB1上にマルチビットテストモ
ード時伝達される。×1ビット構成時においては、デー
タバスDB1のみが用いられる。これらのデータバスD
B0およびDB1は、それぞれ入出力制御回路7aおよ
び7bを介してパッドPPD0およびPPD1に結合さ
れる。データバスDB1には、マルチビットテストモー
ド時、データバスDB1上に伝達された相補データ信号
の論理が同じであるか否かを判定するための判定回路8
5が設けられる。判定回路85の出力信号は、入出力制
御回路7bに含まれるリードアンプを介してパッドPP
D1に出力される。これらの構成については後に詳細に
説明する。
【0272】図45は、マルチビットテストモード時に
おける選択信号およびブロック選択信号を発生する部分
の構成を概略的に示す図である。図45において、制御
信号発生部は、マルチビットテストモード指示信号MB
Tとブロック選択信号BSを受けるOR回路86aと、
マルチビットテストモード指示信号MBTとバス選択信
号SEL<1>を受けるOR回路86bと、マルチビッ
トテストモード指示信号MBTを受けるインバータ86
cと、インバータ86cの出力信号とバス選択信号SE
L<0>を受けるAND回路86dを含む。OR回路8
6aから、内部読出/書込回路30−0〜30−nに与
えられるブロック選択信号BSが出力され、OR回路8
6bから選択信号SEL1が出力され、AND回路86
dから、選択信号SEL0が出力される。したがって、
マルチビットテストモード時においては、ブロック選択
信号BSは、すべてが、選択状態となり、メモリアレイ
に含まれるすべての列ブロックに対するブロック選択信
号が選択状態とされ、図44に示す内部読出/書込回路
30−0〜30−nがすべて並列に動作する。選択信号
SEL1は、マルチビットテストモード時強制的にHレ
ベルの活性状態に設定され、内部読出/書込回路30−
0〜30−nは、語構成にかかわらず、すべてデータバ
スDB1に結合される。一方、選択信号SEL0は、マ
ルチビットテストモード時強制的にLレベルの非活性状
態に設定され、内部書込/読出回路30−0〜30−n
はデータバスDB0から切り離される。
【0273】この構成を利用することにより、マルチビ
ットテストモード時においても相補データバスを利用し
て、データの書込および読出を、行なうことができる。
【0274】図46は、図44に示す内部読出/書込回
路30−0〜30−nに含まれるリードデータドライバ
の構成を示す図である。この図46に示すリードデータ
ドライバは、図8に示すリードデータドライバと、イン
バータG4およびG5に代えて、マルチビットテストモ
ード指示信号MBTとノードLRDの信号とを受けるN
OR回路G80と、マルチビットテストモード指示信号
MBTとノード/LRD上の信号を受けるNORゲート
回路G81が用いられている点が異なっている。他の構
成は、図8に示す構成と同じであり、対応する部分には
同一参照番号を付す。
【0275】通常動作モード時においては、マルチビッ
トテストモード指示信号MBTはLレベルであり、NO
R回路G80およびG81は、インバータとして機能す
る。選択信号SELも、語構成に応じて決定されてお
り、リードデータドライバ活性化信号RDRVの活性化
に応答して、このリードデータドライバが、ノードPD
および/PD(プリアンプ出力ノード)またはノードR
Dおよび/RD(CLシフタ出力ノード)からの信号に
従ってデータバス線DBBおよび/DBBを駆動する。
【0276】マルチビットテストモード時においては、
語構成にかかわらず、この選択信号SELが強制的にH
レベルまたはLレベルに設定される。このリードデータ
ドライバが設けられているデータバスに接続されるとき
には、選択信号SELがHレベルとなり、リードデータ
ドライバ活性化信号RDRVの活性化に従って、リード
データドライバが動作する。一方、このリードデータド
ライバが対応のバスから切り離されるときには、選択信
号SELは、Lレベルであり、リードデータドライバ活
性化信号RDRVが活性化されても、このリードデータ
ドライバは、出力ハイインピーダンス状態を維持する。
NOR回路G80およびG81は、マルチビットテスト
モード時、その出力信号がLレベルに固定され、MOS
トランジスタQT2およびQT4が非導通状態となる。
データバス線DBBおよび/DBBは、先の実施の形態
3および4において説明したように、接地電圧レベルの
Lレベルにプリチャージされる。データ読出時において
は、NAND回路G2およびG3の一方の出力信号がH
レベル、他方がLレベルとなる。したがって、MOSト
ランジスタQT1およびQT3の一方が導通し、データ
バス線DBBおよび/DBBの一方がHレベルへ駆動さ
れる。データバス線DBBおよび/DBBには、複数の
リードデータドライバが並列にワイヤード接続されてい
る。
【0277】マルチビットテストモード時におけるデー
タの書込時においては、先の実施の形態6において説明
したデータバスセレクタにより、バス接続が行なわれ、
また、メモリアレイの列ブロックが同時に選択され、図
44に示すパッドPPD1および入出力制御回路7bに
含まれるライトデータドライバおよびデータバスDB1
を介して並列に同じビットのデータが書込まれる。読出
時においては、これらの同時にデータが書込まれたメモ
リセルから並列にデータが読出されて、内部書込/読出
回路30−0〜30nにより並列に読出動作が行なわれ
る。
【0278】今、図47に示すように、2つのリードデ
ータドライバ4−0および4−1の動作を考える。リー
ドデータドライバ4−0には、データ“1”が読出さ
れ、リードデータドライバ4−1には、データ“0”が
読出された場合を想定する。この場合、ノードPD0お
よび/PD0がそれぞれHレベルおよびLレベルとな
り、一方、ノードPD1および/PD1が、それぞれL
レベルおよびHレベルとなる。マルチビットテストモー
ド時においては、データバス線DBBおよび/DBBを
接地電圧レベルへ放電するnチャネルMOSトランジス
タが、そのゲートにLレベルの信号を受けて非導通状態
にある。したがって、リードデータドライバ4−1から
データバス線DBBには、対応のpチャネルMOSトラ
ンジスタからHレベルの信号が出力され、また、データ
バス線/DBBを、このリードデータドライバ4−0
は、ハイインピーダンス状態に保持する。一方、リード
データドライバ4−1においては、データバス線DBB
がハイインピーダンス状態に設定され、一方データバス
線/DBBにHレベルの信号が出力される。したがっ
て、データバス線DBBおよび/DBBはともに、リー
ドデータドライバ4−0および4−1により、Hレベル
に駆動される。したがって、これらのデータバス線DB
Bおよび/DBBの電圧レベルがともにHレベルのとき
には、異なる論理のデータが読出されたことが識別さ
れ、これらの同時に選択されたメモリセル内に不良メモ
リセルが存在することを識別することができる。データ
バス線DBおよび/DBBの一方がLレベルのときに
は、正確なデータの読出が行なわれたと判定される。
【0279】図48は、図44に示す判定回路85の構
成を概略的に示す図である。図48において、判定回路
85は、データバス線DBB1および/DBB1上の信
号とマルチビットテストモード指示信号MBTを受ける
NAND回路G85と、NANDG85の出力信号とマ
ルチビットテストモード指示信号MBTを受けるNAN
D回路G86と、分離指示信号/MAIの非活性化時選
択的に導通し、NAND回路G85およびG86の出力
信号をリードアンプ57のノードRADおよび/RAD
に結合するテスト分離ゲート86を含む。このテスト分
離ゲート86は、リードアンプ57に対して設けられて
リードアンプ分離指示信号/SAITの活性化時非導通
状態となるリードアンプ分離ゲート56と並列に設けら
れる。出力制御回路は、先の実施の形態4と同様、リー
ドアンプ57のノードRADおよび/RADの信号を転
送する転送回路58、転送回路58の出力信号をラッチ
する出力ラッチ59および図示しない出力バッファを含
む。
【0280】マルチビットテストモード指示信号MBT
の非活性化時、NAND回路G85およびG86の出力
信号はHレベルに固定される。この状態においては、テ
スト分離ゲート86は非導通状態にあり、何ら、このN
AND回路G85およびG86の出力信号は、リードア
ンプ57の増幅動作に悪影響を及ぼさない。通常動作モ
ード時においては、リードアンプ分離指示信号/SAI
Tに従ってリードアンプ分離ゲート56が選択的に導通
/非導通状態となり、データバス線DBB1および/D
BB1をリードアンプ57に結合する。
【0281】マルチビットテストモード時においては、
マルチビットテストモード指示信号MBTがHレベルと
なる。データバス線DBB1および/DBB1の一方が
Lレベルのときには、NAND回路G85の出力信号が
Hレベルとなり、一方、NAND回路G86の出力信号
がLレベルとなり、ノードRADおよび/RADに、そ
れぞれHレベルおよびLレベルの信号が伝達されてリー
ドアンプ57により増幅される。次いで、転送回路58
および出力ラッチ59を介してデータの読出が行なわ
れ、“1”のデータが出力される。一方、データバス線
DBB1および/DBB1がともにHレベルとなると、
NAND回路G85の出力信号がLレベルとなり、一
方、NAND回路G86の出力信号がLレベルとなる。
したがってリードアンプ57により増幅されて、転送回
路58および出力ラッチ59を介して外部へ読出される
データは、“0”となる。これらの読出データの論理を
見ることにより、選択メモリセルの正常/異常を判定す
ることができる。
【0282】マルチビットテストモード時におけるデー
タ読出時においては、NAND回路G85およびG86
を用いており、データバス線DBB1および/DBB1
は、CMOSレベルの振幅となる。しかしながら、マル
チビットテストモード時においては、単に正確にメモリ
セルデータの書込/読出が行なわれたか否かの判定が行
なわれるだけであり、動作タイミングマージンなどを測
定することは行なわれない。したがって、マルチビット
テストモード時においては、動作周波数が遅いため、十
分に、このデータバス線DBB1および/DBB1をC
MOSレベルで駆動することができる。
【0283】また、リードデータドライバをすべて共通
にデータバスに結合し、データバス線を、イコライズ電
圧(スタンバイ状態時の電圧)から一方方向に変化させ
るように構成しているため、これらのリードデータドラ
イバを、ワイヤード接続して、正確に読出データをデー
タバス線上に伝達することができる。
【0284】図49は、分離指示信号/SAITおよび
/MAIを発生する部分の構成を概略的に示す図であ
る。
【0285】図49において、分離指示信号発生部は、
マルチビットテストモード指示信号MBTを受けるイン
バータG87と、リードアンプ分離指示信号/SAIと
インバータG86の出力信号を受けるAND回路G88
と、リードアンプ分離指示信号/SAIとマルチビット
テストモード指示信号MBTを受けるAND回路G89
を含む。AND回路G88から、分離指示信号/SAI
Tが出力されて、図48に示すリードアンプ分離ゲート
56へ与えられる。AND回路G89から分離制御信号
/MAIが出力されて、図48に示すテスト分離ゲート
86へ与えられる。
【0286】この図49に示す構成の場合、マルチビッ
トテストモード時においては、AND回路G88からの
分離指示信号/SAITは常時Lレベルであり、図48
に示すリードアンプ分離ゲート56は非導通状態を維持
する。一方、AND回路G89の出力信号が、リードア
ンプ分離指示信号/SAIに従って変化し、テスト分離
ゲート86を導通/非導通状態へ駆動する。したがっ
て、通常動作モード時と同じタイミングで、リードアン
プ57へ、判定回路85の出力信号を伝達することがで
きる。
【0287】通常動作モード時においては、マルチビッ
トテストモード指示信号MBTがLレベルであり、AN
D回路G88の出力信号が、リードアンプ分離指示信号
/SAIに従って変化し、AND回路G89の出力信号
が、Lレベルに固定される。したがって、テスト分離ゲ
ート86は、通常の動作モード時においては非導通状態
とされ、何ら読出動作に悪影響を及ぼすことはない。
【0288】以上のように、この発明の実施の形態6に
従えば、マルチビットテストモード時においては、共通
に、複数のリードデータドライバをデータバス線に結合
し、このデータバス線の信号の論理の一致/不一致を判
定するように構成しているため、何ら新たにテスト専用
のためのバス線を設ける必要がなく、通常動作モード時
およびマルチビットテストモード時に同じデータバスを
利用することができ、配線占有面積を低減することがで
きる。
【0289】なお、上述の説明において、データバス線
がともにLレベルにイコライズされているが、これは中
間電圧レベルまた電源電圧レベルにイコライズされるよ
うに構成されてもよい。各データバス線のイコライズ電
圧に応じて、リードデータドライバの構成が適宜修正さ
れる。
【0290】[実施の形態7]図50は、この発明に従
う半導体記憶装置のパッド配置の構成を概略的に示す図
である。図50においては、8個のパッドPPD0〜P
PD7が整列して配置される。このパッド配置は、LO
C(リード・オン・チップ)構造のパッド配置である。
パッドPPD0、PPD1、PPD2およびPPD3
が、一方側に延在するリードフレームを介してデータD
Q0、DQ1、DQ2およびDQ3を入出力する。これ
らのパッドPPD0〜PPD3の間に配設されるパッド
PP4〜PPD7は、他方側に延在するリードフレーム
を介してデータDQ4〜DQ7を入出力する。これらの
パッドPPD0〜PPD7それぞれに近接して入出力回
路が配置される。
【0291】この発明に従う半導体記憶装置において
は、今、入出力データのビット数、すなわち語構成が、
×8ビット構成および×4ビット構成の間で切換えられ
る場合を考える。×8ビット構成の場合には、パッドP
PD0〜PPD7がすべて使用される。×4ビット構成
の場合には、パッドPPD0、PPD2、PP4、およ
びPPD6のパッドが使用される。マルチビットテスト
モード時においては、これらの8個のパッドPPD0〜
PPD7のうち、×4ビット構成時において用いられる
パッドPPD2、PPD4、PPD5、およびPPD6
が利用される。データバスは、これらのパッドPPD0
〜PPD7それぞれに1対1対応に配置される。
【0292】図51は、この発明の実施の形態7に従う
データバスの配置を概略的に示す図である。図51にお
いては、×4ビット構成、×8ビット構成およびマルチ
ビットテストモード時において用いられるデータバスの
バス線と×8ビット構成時にのみ用いられるデータバス
のバス線とが交互に配置されかつ所定の領域において交
差部を介してその位置が交換される。4本のデータバス
線が組をなして配置される。各データバス線の組におい
ては、×8ビット構成においてのみ用いられるバス線と
×8ビット構成、×4ビット構成およびマルチビットテ
ストモード時に用いられるバス線とが交互に配置され
る。対をなすバス線の間に別のパッドに対応するバス線
が配置される。したがって、図51に示すように、×8
ビット構成に対応するため、16本のバス線DBB0,
/DBB0〜DBB7,/DBB7が配置される。デー
タバス線DBB0,/DBB0およびDBB1,/DB
B1が1つの組をなして配設され、データバス線DBB
7,DBB6,/DBB7および/DBB6が組をなし
て配置され、データバス線DBB5,/DBB5,DB
B4,/DBB4が1つの組をなし、データバス線DB
B2、DBB3、/DBB2および/DBB3が組をな
して配置される。
【0293】各組においては、隣接データバス線は、常
に、別の対をなすバス線である(異なるパッドに対応す
るバス線である)。交差部を有していても、各区分領域
においては、対をなすバス線の間に、別の対をなすバス
線が配置される。
【0294】×8ビット構成においては、これらのバス
線がすべて利用される。交差部を各データバス線が有し
ているため、各データバス線においては、容量結合が少
なくなるため、隣接バス間で容量結合によるノイズが低
減される。対をなすデータバス線がツイスト構造(交差
部を有する構造)であるため、ノイズが、その対をなす
バス線において同相に生じるため、ノイズが相殺され、
安定にデータ信号を伝達することができる。これによ
り、小振幅信号を高速かつ安定に伝達することができ
る。特に、×8ビット、×4ビットおよびマルチビット
テストモード時において利用されるバス線の対の間に、
×8ビット構成時においてのみ用いられるバス線が配置
されるため、×4ビット構成時においては、未使用のデ
ータバスを固定電位に設定することにより、完全にこれ
らの未使用のデータバス線をシールド線として利用する
ことができ、ノイズをほぼ完全に相殺することができ
る。
【0295】また各組においてはできるだけ近接するパ
ッドの対に対応するデータバスを選択する。これは、デ
ータバスがパッドPPD0〜PPD7に1対1に対応し
て配置されており、データバスDB0〜DB7が、これ
らのパッドから一方方向に延在しており(図1参照)、
できるだけ近接するパッドの対を選択することにより、
対をなすデータバスの長さをほぼ等しくすることがで
き、各配線の寄生容量をほぼ等しくすることができ、正
確に、容量結合の影響を相殺することができる(図52
参照)。
【0296】×4ビット構成、×8ビット構成は、選択
信号SELおよびSEL1を用いて実現することができ
る。マルチビットテストモード時においては、マルチビ
ットテストモード指示信号MBT(マルチビットテスト
と同じ符号で示す)により、×4ビット構成時に使用さ
れるデータバスを利用する。これは、先の実施の形態6
における選択信号をマルチビットテストモード指示信号
MBTで強制的に設定することにより実現される。
【0297】図52は、データバス線の構成の一例を示
す図である。図52において、1つの組のデータバス線
として、データバス線DBBa、DBBb、/DBBa
および/DBBbを示す。データバス線DBBaおよび
/DBBaは、×8ビット構成時においてのみ用いられ
る。データバス線DBBbおよび/DBBbは、×8ビ
ット構成、×4ビット構成およびマルチビットテストモ
ード時に用いられる。これらのデータバス線DBBa、
DBBb、/DBBaおよび/DBBbが、順次配設さ
れる。データバス線DBBaおよび/DBBaに、OR
回路G99からの出力信号を受けてデータバス線DBB
aおよび/DBBaを所定電位(接地電圧または電源電
圧)レベルに固定するnチャネルMOSトランジスタT
RaおよびTRbがそれぞれ設けられる。
【0298】OR回路G99は、マルチビットテストモ
ード指示信号MBTと、語構成が×4ビット構成である
ことを示す列選択信号φsel4を受ける。したがっ
て、×4ビット構成のときには、バス線DBBaおよび
/DBBaは使用されないため、MOSトランジスタT
RaおよびTRbが導通状態となり、バス線DBBaお
よび/DBBaは、所定電圧レベルに固定される。ま
た、マルチビットテストモード時においても、OR回路
G99の出力信号がHレベルとなり、データバス線DB
aおよび/DBaが、所定電圧レベルに固定される。
【0299】このデータバス線DBBaおよび/DBB
aを電源電圧レベルに固定するときには、MOSトラン
ジスタTRaおよびTRbとして、pチャネルMOSト
ランジスタが用いられる。これにより、×4ビット構成
時およびマルチビットテストモード時、使用されるデー
タバスDBBbおよび/DBBbを、固定電位レベルに
設定されたデータバス線DBBaおよび/DBBaでシ
ールドすることができ、ノイズを完全に相殺することが
できる。
【0300】図53は、データバス電位制御部の構成を
概略的に示す図である。図53においては、マルチビッ
トテストモード指示信号MBTと、バス選択信号φse
l4と、データバスイコライズ指示信号/DBEQを受
けるOR回路G100が設けられる。OR回路G100
からの信号/DBEQがデータバスイコライズ回路へ与
えられる。通常の×8ビット構成時においては、信号φ
sel4が、Lレベルであり、またマルチビットテスト
モード指示信号MBTもLレベルである。したがって、
データバスイコライズ指示信号/DBEQに従って対応
のデータバスのイコライズを制御することができる。
【0301】×4ビット構成時においては、バス選択信
号φsel4がHレベルとなり、データバスイコライズ
指示信号/DBEQがHレベルとなり、対応のデータバ
スイコライズ回路が常時オン状態となり、対応のデータ
バス線が接地電圧レベルに固定される。マルチビットテ
ストモード時においても、同様、マルチビットテストモ
ード指示信号MBTにより、OR回路G100からのデ
ータバスイコライズ指示信号/DBEQがHレベルとな
り、対応のデータバスイコライズ回路が常時導通状態と
なり、未使用のデータバス線が接地電圧レベルに固定さ
れる。
【0302】この図53に示す制御回路を用いた場合、
データバス線の電位を固定するために、既に設けられて
いるデータバスイコライズ回路を利用することができ、
回路占有面積を低減することができる。
【0303】また、マルチビットテストモード時におい
て×4ビットモード時に使用されるデータバスの4ビッ
トのバス線を選択する構成は、先の実施の形態6におけ
るデータバスセレクタを、マルチビットテストモード指
示信号MBTおよび×4選択信号の論理和に従って経路
設定することにより実現される。
【0304】また、図52に示すように、組をなすバス
線は、隣接パッドに対応して設けられるデータバス対で
あり、長さをほぼ等しくすることができ、これらの寄生
容量が等しく、また交差部を設けても、各交差部間領域
における寄生容量分布を等しくすることができ、正確な
ノイズキャンセル動作が実現される。
【0305】なお、上述の説明においては、×4ビット
構成と×8ビット構成の切換えについて説明している。
しかしながら、×32ビット構成、×16ビット構成、
×8ビット構成などの多ビット構成の相互切換において
も同様に、この実施の形態7に示す構成を拡張すること
ができる。また、交差部は異層配線により容易に実現さ
れる。
【0306】以上のように、この発明の実施の形態7に
従えば、1つの語構成時に使用されるデータバス線と使
用されないデータバス線とを組をなすように配設し、か
つ交互に配設しかつさらに、交差部を設けるように構成
しているため、正確に、これらのデータバス線間の容量
結合ノイズを低減することができ、高速かつ安定に信号
を伝達することができる。また、マルチビットテストモ
ード時においても、リードデータドライバが、データバ
ス線にワイヤードOR接続されるものの、これらの隣接
バス線は、一定電位に固定されたバス線によりシールド
されるため、安定にテスト結果を示す信号を生成するこ
とができる。
【0307】さらに、多ビット構成で消費電流が多く電
源ノイズが発生する可能性の高い半導体記憶装置におい
ても、正確に、データバス線を容量結合の影響を受ける
ことなく高速で伝達することができる。
【0308】[実施の形態8]図54は、この発明の実
施の形態8に従う半導体記憶装置の要部の構成を示す図
である。図54においては、1つの列ブロックC♯の構
成が代表的に示される。列ブロックC♯は、列方向に沿
って、各々が複数のワード線を含む複数の行ブロックU
R♯0〜UR♯7およびLR♯0〜LR♯7に分割され
る。行ブロックUR♯0〜UR♯7は上側行ブロック
(グローバルブロック)URBを構成し、行ブロックL
R♯0〜LR♯7は、下側行ブロック(グローバルブロ
ック)LRBを構成する。選択時においては、上側行ブ
ロックURBから1つの行ブロックが選択され、また下
側行ブロックLRBから、1つの行ブロックが選択され
る。これらの行ブロックUR♯0〜UR♯7およびLR
♯0〜LR♯7上にわたって列方向に延在してグローバ
ルIOバスGIO0〜GIO7が配置される。グローバ
ルIOバスGIO0,GIO2,GIO4およびGIO
6は、下側行ブロックLRBに対して設けられ、一方、
グローバルIOバスGIO1,GIO3,GIO5およ
びGIO7は、上側行ブロックURBに対して設けられ
る。
【0309】行ブロックUR♯0〜UR♯7およびLR
♯0〜LR♯7各々に対し、ローカルIOバスLIO0
〜LIO33が配置される。これらのローカルIOバス
LIO0〜LIO33は、1つの行ブロックに対し4本
の割合で設けられ、かつ隣接行ブロックにおいて2本の
ローカルIOバスが共有される。たとえば、行ブロック
UR♯0は、ローカルIOバスLIO0〜LIO3とデ
ータの授受を行なう。またローカルIOバスLIO2お
よびLIO3は、行ブロックUR♯0およびUR♯1に
より共有される。これらのローカルIOバスLIO0〜
LIO33は、対応の行ブロックとのみデータの授受を
行なう。
【0310】ローカルIOバスLIO0〜LIO33
は、それぞれブロック選択ゲートBGを介してグローバ
ルIOバスGIO0〜GIO7に接続される。選択行ブ
ロック(選択ワード線を含む行ブロック)に対して設け
られたローカルIOバスがブロック選択ゲートBGを介
してグローバルIOバスに結合される。
【0311】この図54に示すグローバル/ローカルI
Oバスの配置において、グローバルIOバスGIO0、
GIO2、GIO4、およびGIO6は、下側行ブロッ
クLRBの行ブロックに対して設けられ、一方、グロー
バルIOバスGIO1、GIO3、GIO5およびGI
O7は、上側行ブロックURBに対して設けられる。し
かしながら、下側行ブロックLRBに含まれる行ブロッ
クLR♯0に対して設けられたローカルIOバスLIO
16およびLIO17は、ブロック選択ゲートBGを介
して上側行ブロックに対して設けられるグローバルIO
バスGIO5およびGIO7にそれぞれ結合される。
【0312】一方、行ブロックUR♯0に対して設けら
れたローカルIOバスLIO0およびLIO1は、ブロ
ック選択ゲートBGを介して、グローバルIOバスGI
O4およびGIO6に結合される。行ブロックUR♯0
およびLR♯0においてローカルIOバスとローカルI
Oバスの接続が変更されているのは以下の理由による。
動作時、上側行ブロックURBおよび下側行ブロックU
RBそれぞれにおいて1つの行ブロックが選択される。
行ブロックUR♯7が選択された場合、また行ブロック
LR♯7が選択される。これは、上側行ブロックURB
および下側行ブロックLRBそれぞれにおいて同じ位置
の行ブロックが選択されるためである。
【0313】行ブロックUR♯7が選択された場合、ロ
ーカルIOバスLIO16およびLIO17が、グロー
バルIOバスGIO4およびGIO6に結合されている
場合、行ブロックLR♯7とローカルIOバスLIO3
2およびLIO33も同様グローバルIOバスGIOお
よびGIO6に結合される。したがって、この場合、グ
ローバルIOバスGIO4およびGIO6においてデー
タの衝突が生じる。これのデータの衝突を防止するため
に、ローカルIOバスLIO16およびLIO17は、
グローバルIOバスGIO5およびGIO7に結合され
る。
【0314】一方、行ブロックLR♯0が選択され、ま
た行ブロックUR♯0が選択されたとき、ローカルIO
バスLIO16およびLIO17に、行ブロックLR♯
0のデータが伝達される。ローカルIOバスLIO0お
よびLIO1が、グローバルIOバスGIO5およびG
IO7に結合されている場合、この行ブロックUR♯0
からのデータと行ブロックLR♯0のデータとの衝突が
生じる。したがって、これを防止するために、ローカル
IOバスLIO0およびLIO1は、それぞれ、グロー
バルIOバスGIO4およびGIO6に結合される。
【0315】上側行ブロックURBおよび下側行ブロッ
クLRBそれぞれに一方側の端部に位置する行ブロック
(端ブロックと以下称す)UR♯0およびLR♯0が選
択されたとき、上側行ブロックおよび下側行ブロックに
おいては他の行ブロック選択時と、ローカルIOバスと
グローバルIOバスの接続態様が異なる。すなわち端ブ
ロックUR♯0においては、ローカルIOバスLIO0
およびLIO1が、グローバルIOバスGIO4および
GIO6に結合され、一方、残りの行ブロックUR♯1
〜UR♯7においては、グローバルIOバスGIO5お
よびGIO7に選択メモリセルデータが伝達される。ま
た、端ブロックLR♯0においては、ローカルIOバス
LIO16およびLIO17が、グローバルIOバスG
IO5およびGIO7に結合され、残りの行ブロックL
R♯1〜LR♯7においては、グローバルIOバスGI
O4およびGIO6を介してメモリセルデータが伝達さ
れる。グローバルIOバスGIO0〜GIO3に対して
は、上側行ブロックURBおよび下側行ブロックLRB
それぞれの行ブロックに対して、ローカルIOバスとグ
ローバルIOバスの接続が同じである。
【0316】本発明においては、各データバスは、パッ
ドに1対1に対応して設けられている。マルチビットテ
ストモード時においては、パッドからのデータが、複数
のメモリセルに伝達される。このマルチビットテストモ
ード時において、不良メモリセル列の判定、すなわちス
ペア判定を行なうことができるように、データバスとグ
ローバルIOバスの結合を、端ブロックが選択されたか
否かに応じて変更する。
【0317】図55は、グローバルIOバスとデータバ
スの対応関係を示す図である。図55において、グロー
バルIOバスGIO0は、×8ビット構成および×4ビ
ット構成時においてはデータバスDB0に結合され、×
2ビット構成時においては、データバスDB2に結合さ
れる。グローバルIOバスGIO1は、×8ビット構成
および×4ビット構成のときには、データバスDB4に
結合され、×2ビット構成時においては、データバスD
B6に結合される。グローバルIOバスGIO2は、×
8ビット構成時においては、データバスDB1に結合さ
れ、×4ビット構成時には、データバスDB0に結合さ
れ、×2ビット構成時においては、データバスDB2に
結合される。
【0318】グローバルIOバスGIO3は、×8ビッ
ト構成時においては、データバスDB5に結合され、×
4ビット構成時においては、データバスDB4に結合さ
れ、×2ビット構成時においては、データバスDB6に
結合される。これらのグローバルデータバスGIO0〜
GIO3は、端ブロックの選択/非選択にかかわらず、
各語構成において、そのグローバルIOバスとデータバ
スとの接続関係は一意的に定められる。これは、図54
に示すように、グローバルIOバスGIO0〜GIO3
に対しては、ローカルIOバスとグローバルIOバスの
接続関係は、上側行ブロックURBおよび下側行ブロッ
クLRBそれぞれにおいて同じであり、変更する必要は
ないためである。
【0319】グローバルIOバスGIO4は、×8ビッ
ト構成時には、データバスDB2に結合され、×4ビッ
ト構成または×2ビット構成においては端ブロック以外
の行ブロックが選択されたときには、データバスDB2
に結合される。×4ビット構成および×2ビット構成に
おいて端ブロックが選択された場合には、グローバルI
OバスGIO4はデータバスDB6に結合される。ここ
で、図55において、符号ZX4は、×4ビット構成に
おいて端ブロック以外の行ブロックが選択された状態を
示し、符号ZX2は、×2ビット構成において端ブロッ
ク以外の行ブロックが選択された場合を示す。符号SX
4は、×4ビット構成において端ブロックが選択された
ことを示し、符号SX2は、×2ビット構成において端
ブロックが選択されたことを示す。
【0320】グローバルIOバスGIO5は、×8ビッ
ト構成時、および×4ビット構成または×2ビット構成
において端ブロック以外の行ブロックが選択されたとき
には、データバスDB6に結合され、×4ビット構成ま
たは×2ビット構成において端ブロックが選択された場
合にはデータバスDB2に結合される。
【0321】グローバルIOバスGIO6は、×8ビッ
ト構成時においては、データバスDB3に結合され、×
4ビット構成または×2ビット構成において端ブロック
以外の行ブロックが選択されたときには、データバスD
B2に結合され、×4ビット構成または×2ビット構成
において端ブロックが選択されたときには、データバス
DB6に結合される。
【0322】グローバルIOバスGIO7は、×8ビッ
ト構成時においてデータバスDB7に結合され、×4ビ
ット構成または×2ビット構成において端ブロック以外
の行ブロックが選択されたときには、データバスDB6
に結合され、×4ビット構成または×2ビット構成にお
いて端ブロックが選択されたときには、データバスDB
2に結合される。
【0323】図55においては、機械的スイッチで各グ
ローバルIOバスがデータバスに結合されるように示さ
れるが、先の実施の形態において説明した内部読出/書
込回路におけるリードデータドライバに対する選択信号
の切換またはバスセレクタに対する選択信号の発生によ
りそのグローバルIOバスとデータバスとの接続が切換
えられる。
【0324】×8ビット構成時においては、グローバル
IOバスGIO0〜GIO7は、それぞれデータバスD
B0〜DB7に結合される。端ブロックの選択/非選択
にかかる、この接続関係は固定される。マルチビットテ
ストモード時においては、×8ビット構成ではテストは
行なわれないためである(強制的に×4または×2ビッ
ト構成に設定される)。
【0325】図56は、図54に示す上側行ブロックに
おける行ブロックUR♯0〜UR♯7とグローバルデー
タバスGIO4〜GIO7の接続関係を示す図である。
行ブロックUR♯0は、ローカルIOバスを介してグロ
ーバルIOバスGIO4およびGIO6に結合される。
行ブロックUR♯1〜UR♯7は、それぞれ対応のロー
カルIOバスを介してグローバルIOバスGIO5およ
びGIO7に結合される。これらの行ブロックUR♯0
〜UR♯7に対して共通に、コラム選択線CSLaおよ
びCSLbが配設される。これらは、図示しないコラム
デコーダからの列選択信号を伝達し、2ビットのメモリ
セルの選択が行なわれる。
【0326】×4ビット構成および×2ビット構成にお
いて端ブロック以外のブロックが選択された場合には、
グローバルIOバスGIO4およびGIO7がデータバ
スDB2に結合され、グローバルIOバスGIO5およ
びGIO6が、データバスDB6に結合される。端ブロ
ック、すなわち行ブロックUR♯0が選択されたときに
は、グローバルIOバスGIO4が、データバスDB6
に結合され、グローバルIOバスGIO6が、データバ
スDB2に結合される。したがって、この列選択線CS
La上のメモリセルには、データバスDB6、すなわち
パッドPPD6からのデータ(6)が格納され、列選択
線CSLb上のメモリセルには、データバスDB2、す
なわちパッドPPD2からのデータ(2)が格納され
る。したがって、マルチビットテストモード時におい
て、列方向に沿ってメモリセルの不良が存在するか否か
を容易に識別することができる。
【0327】マルチビットテストモード時、行ブロック
UR♯0〜UR♯7のいずれが選択されても、パッドP
PD6から書込まれたデータはデータバスDB6に伝達
され、またパッドPPD2から書込まれたデータがデー
タバスDB2に伝達されて、論理の一致/不一致を判定
することができる。複数の列ブロックが並列に設けられ
ており、各列ブロックにおいて、同様、同じパッドから
書込まれたデータが同じデータバスに読出される。した
がって、各列ブロックにおいて、同じ列上のメモリセル
の良/不良を判定することにより、各列ブロックにおい
て列方向についての不良メモリセルの分布を識別するこ
とができ、冗長コラムを用いた置換による不良メモリセ
ルの救済を行なうことができる。行方向についての不良
メモリセルの分布は、各行ブロック単位で容易に識別す
ることができる。これにより、データバスとパッドとが
1対1対応で設けられており、データバスとメモリアレ
イ行ブロックの結合関係が、行ブロックの位置に応じて
異なる場合においても、マルチビットテストモードを用
いて不良列の救済を行なうことができるか否かを判定す
ることができる。
【0328】図57は、バス接続切換制御信号発生部の
構成を概略的に示す図である。図57において、バス切
換制御信号発生部は、行アドレス信号ビットRA0〜R
A2(RA0−2)を受け、指定された行ブロックが端
ブロックであるか否かを示す信号φhaを出力するAN
D型デコード回路G101と、デコード回路G101の
出力信号を反転するインバータG102と、端ブロック
指示信号φhaと×4ビット構成指示信号SEL<4>
とを受けて信号SX4を出力するAND回路G103
と、端ブロック指定信号φhaと×2ビット構成指示信
号SEL<2>とを受けて信号SX2を出力するAND
回路G104と、インバータG102の出力信号と×4
ビット構成指示信号SEL<4>とを受けて信号ZX4
を出力するAND回路G105と、×2ビット構成指示
信号SEL<2>とインバータG102の出力信号を受
けて信号ZX2を出力するAND回路G106と、AN
D回路G103およびG104の出力信号SX4および
SX2を受けて選択信号SELaを出力するOR回路G
107と、AND回路G105およびG106からの信
号ZX4およびZX2を受けて選択信号SELbを出力
するOR回路G108を含む。選択信号SELaおよび
SELbは、各列ブロックのグローバルIOバスそれぞ
れに対応して設けられる内部読出/書込回路へ与えられ
る。
【0329】×8ビット構成においては、端ブロック指
示信号φhaは用いられない。×8ビット構成指示信号
SEL<8>から信号×8が生成される。この図57に
示す構成を利用することにより、端ブロックの選択/非
選択に応じて、容易にデータバスとグローバルIOバス
との結合関係を切換えることができ、図55に示す接続
を実現することができる。
【0330】以上のように、この発明の実施の形態8に
従えば、パッドと1対1対応で設けられるデータバスと
グローバルIOバスの対応関係を、端ブロックが選択さ
れた否かに応じて切換えているため、マルチビットテス
トを用いて、冗長置換可能か否かを容易に判定すること
ができる。
【0331】なお、マルチビットテストモード時におい
て、データバスは、×4のデータバスが用いられるか、
×2ビットのデータバスが用いられるかは任意である。
【0332】また、×2ビット構成および×4ビット構
成において、グローバルIOバスのいずれを選択してデ
ータアクセスするかは、列ブロック選択信号のビット数
を語構成に応じて変更することにより容易に決定するこ
とができる。
【0333】語構成は、×32ビット構成、×16ビッ
ト構成であっても、同様の構成を利用することにより、
容易に実現することができる。
【0334】また、この×8ビット構成時においては、
図55に示すように、各グローバルIOバスに対し、選
択信号を受ける回路の部分(リードデータドライバおよ
びバスセレクタ)が2個および3個と交互に配設される
ため、レイアウトが容易となる。
【0335】
【発明の効果】請求項1に係る発明に従えば、パッドに
対し1対1にデータバスを設け、これらのデータバスを
複数のメモリアレイに共通に設けているため、語構成に
応じてバス切換用のセレクタを介することなく直接デー
タを伝達することができ、高速でデータを伝達すること
ができる。また、バス切換のためのセレクタが不要とな
り、回路占有面積を低減することができる。
【0336】請求項2に係る発明に従えば、語構成情報
に従ってリードデータドライバを選択的に動作可能状態
に設定しているため、単に各バスに対応してリードデー
タドライバを設けるだけで、バスの切換を行なうことな
く語構成に応じたデータバスを用いてデータの転送を行
なうことができる。
【0337】請求項3に係る発明に従えば、パッド近傍
に、出力回路が設けられており、リードデータドライバ
からの信号を高速で、対応のパッドへ伝達することがで
きる。
【0338】請求項4に係る発明に従えば、データバス
は、読出データおよび書込データ両者を伝達するように
構成しているため、データバスの占有面積を低減するこ
とができる。
【0339】請求項5に係る発明に従えば、語構成情報
に従ってデータ書込を行なうためのライトデータドライ
バを選択的に動作可能状態に設定しているため、容易
に、語構成に応じて、選択メモリセルへデータを書込む
ことができる。
【0340】請求項6に係る発明に従えば、複数の入力
回路が、パッド近傍に配置されており、パッドからのデ
ータを、高速で、データバスに伝達することができる。
【0341】請求項7に係る発明に従えば、メモリアレ
イが複数のバンクを構成しているため、各バンクからの
データを、高速で共通のデータバスを介して転送するこ
とができる。また、バンクそれぞれのデータバスを設け
る必要がなく、バス占有面積が低減される。
【0342】請求項8に係る発明に従えば、プリアンプ
出力に従ってデータバスを駆動するリードデータドライ
バを、クロック信号に同期して与えられるマスク指示信
号に従って非活性状態へ駆動しているため、読出動作を
中断してデータ書込動作を行なう場合においても、共通
データバスにおいてデータの衝突が生じるのを防止する
ことができ、正確なデータの書込を実現することができ
る。
【0343】請求項9に係る発明に従えば、プリアンプ
とリードデータドライバの間には、シフト回路を設けて
いるため、容易にCASレイテンシに応じて正確なタイ
ミングでデータバスを駆動することができるとともに、
CASレイテンシにかかわらず、同じタイミングで、リ
ードデータドライバをマスクすることができる。
【0344】請求項10に係る発明に従えば、データバ
ス上の信号を、出力回路介してパッドへ伝達しており、
外部で、この出力回路にマスクをかけることなく正確に
外部データに対しマスクをかけることができる。
【0345】請求項11に係る発明に従えば、マスク指
示印加時、データバス上の信号に従って書込データを生
成してメモリセルアレイの選択メモリセルへ伝達するラ
イトデータドライバを、非活性状態に駆動しているた
め、正確に、書込データに対してマスクをかけることが
できる。
【0346】請求項12に係る発明に従えば、マスク指
示が与えられたクロックサイクルでリードアンプ/ライ
トアンプを非活性化しているので、レイテンシを考慮す
ることなく、正確に読出/書込データにマスクをかける
ことができる。
【0347】請求項13に係る発明に従えば、プリアン
プが3値データを出力し、このプリアンプからの3値デ
ータに従ってデータバスをリードデータドライバで駆動
するように構成しており、非選択プリアンプに対して設
けられたリードデータドライバを、出力ハイインピーダ
ンス状態に容易に設定することができ、共通データバス
に複数のリードデータドライバがワイアードに結合され
る場合においても正確にデータの読出を行なうことがで
きる。
【0348】請求項14に係る発明に従えば、プリアン
プとリードデータドライバの間に、CASレイテンシに
応じたシフト動作を行なうシフト回路を設け、このシフ
ト回路も3値データを転送するように構成しているた
め、CASレイテンシ変更時においても、容易にリード
データドライバを、出力ハイインピーダンス状態または
データバス駆動状態に設定することができる。
【0349】請求項15に係る発明に従えば、プリアン
プそれぞれに、出力ノードに交差結合されたMOSトラ
ンジスタを設けており、このプリアンプの出力値が、禁
止された値を取るのを防止することができ、正確に非活
性状態のプリアンプ出力をスタンバイ状態に設定するこ
とができる。
【0350】請求項16に係る発明に従えば、シフト回
路それぞれを、プリアンプ活性化信号およびリードデー
タドライバ活性化信号の活性化および非活性化に応答し
てそれぞれデータをラッチする回路で構成しており、内
部クロック信号を用いることなく、容易に必要なデータ
の転送を行なうことができ、タイミング制御が容易とな
る。
【0351】請求項17に係る発明に従えば、データバ
スを、相補データ信号を伝達するように構成し、かつ相
補データバスを所定電圧レベルにイコライズしているた
め、小振幅信号のデータバスを伝達することができ、高
速データ転送が可能となる。
【0352】請求項18に係る発明に従えば、リードア
ンプは、データバスと切離して増幅動作を行なうように
構成しているため、高速で増幅動作を行なうことができ
る。
【0353】請求項19に係る発明に従えば、リードア
ンプの検知ノードは、データバスのイコライズ中にデー
タバスに結合されるように構成しているため、容易にリ
ードアンプの検知ノードを初期設定することができる。
また、リードアンプ外部に、データバスイコライズ回路
を設けることができ、パッド近傍に配置されるリードア
ンプの占有面積を低減することができ、パッド近傍のレ
イアウト面積を低減することができる。
【0354】請求項20に係る発明に従えば、クロック
信号の活性化およびディテクト信号の非活性化の早い方
のタイミングでリードアンプを活性化しており、クロッ
ク周波数が変化しても活性化タイミングを調整して正確
にデータの読出しを行なえる。
【0355】請求項21に係る発明に従えば、マスク指
示に従ってリードアンプを非活性化しかつリードアンプ
の出力ノードを所定電位にイコライズするように構成し
ているため、容易にCASレイテンシにかかわらず、同
じタイミングでデータ出力にマスクをかけることができ
る。また、リードアンプを非活性化しているため、出力
回路に与えられる内部クロック信号とこのマスク指示と
のタイミングマージンを考慮する必要がなく、正確なデ
ータのマスクを実現することができる。
【0356】請求項22に係る発明に従えば、クロック
信号に同期して相補内部データを生成してデータバスへ
差動データを伝達するように構成しており、小振幅信号
の書込データを転送することができ、高速書込が実現さ
れる。
【0357】請求項23に係る発明に従えば、データ書
込時各サイクルごとにデータバスを所定電位にイコライ
ズしており、正確な書込を実現することができる。ま
た、内部書込信号は所定電位から変化するため、常に、
書込データの論理にかかわらず、信号の変化時間を同じ
とすることができ、高速データ転送を実現することがで
きる。
【0358】請求項24に係る発明に従えば、語構成に
応じて、複数のバス線対の1つをバス選択ゲートで選択
し、このバス選択ゲートおよび分離ゲートを介してライ
トデータドライバとライトアンプとを接続するように構
成しているため、バス選択のための回路構成が簡略化さ
れ、回路占有面積が低減される。また、ライトアンプの
動作時、データバスとライトアンプとが切離されるた
め、高速の書込データの増幅を行なうことができる。
【0359】請求項25に係る発明に従えば、語構成情
報において選択的にライトデータコントロールドライバ
を用いて、データ入力回路の出力データに従ってデータ
バスへ3値データを伝達するように構成しているため、
常に、ライトアンプを正確に動作させることができる。
【0360】請求項26に係る発明に従えば、データマ
スク時、ライトアンプを非活性化しているため、外部か
らの書込データに対し正確なタイミングでマスクをかけ
ることができる。
【0361】請求項27に係る発明に従えば、リードデ
ータドライバの活性化時、データバスとライトアンプを
切離すように構成しているため、リードデータドライバ
の負荷が軽減され、高速でデータの読出を行なうことが
できる。
【0362】請求項28に係る発明に従えば、マルチビ
ットテストモード時、相補データバスのデータの論理が
同じであるか否かを判定する判定回路の出力信号を、リ
ードアンプ分離ゲートと並列に設けられる転送ゲートを
介してリードアンプへ伝達しているため、データバスを
用いてマルチビットテストを行なうことができ、テスト
占有バスを設ける必要がなく、テスト回路占有面積を低
減することができる。
【0363】請求項29に係る発明に従えば、データバ
スに複数のリードデータドライバを並列に接続し、マル
チビットテストモード時、イコライズされたバスを、こ
のイコライズ電圧と異なる電圧レベルへ駆動するように
しているため、このリードデータドライバをマルチビッ
トテストモード時ワイヤードOR接続することができ、
マルチビットテスト判定結果出力を、通常データ読出に
用いられるリードデータドライバを用いて行なうことが
できる。
【0364】請求項30に係る発明に従えば、複数のデ
ータバスを交差部を有するように配設しかつバス線の間
には、他のバスのバス線を配設しているため、対をなす
バスのノイズがキャンセルされかつ他のバス線によりシ
ールドされ、容量結合によるノイズが生じることがな
く、高速かつ安定に小振幅データ信号を伝達することが
できる。
【0365】請求項31に係る発明に従えば、ある語構
成において使用されるバスと未使用となるバスとを組と
し、これらのバス線を交互に配置しているため、未使用
バスをシールドとして利用することができ、確実に、対
をなすバス線間の容量結合ノイズを防止することができ
る。
【0366】請求項32に係る発明に従えば、未使用バ
ス線を、所定電位に固定するように構成しているため、
より確実に、ノイズ抑制のためのシールドとして未使用
バス線を使用することができる。
【0367】請求項33に係る発明に従えば、マルチビ
ットテストモード時に、未使用とされるデータバスを、
所定電位に設定しているため、マルチビットテストモー
ド時ワイヤードOR接続されるリードデータバスの出力
信号を、容量結合ノイズの影響を受けることなく正確に
伝達することができる。
【0368】請求項34に係る発明に従えば、互いに近
接するパッド対応のデータバスを組としているので、デ
ータバスの長さが等しく、各組においてデータバスの寄
生容量を等しくでき、正確にノイズを相殺できる。
【0369】請求項35に係る発明に従えば、グローバ
ルデータバスとメモリブロックの接続が行ブロック位置
において異なるメモリアレイにおいて、行ブロック指定
信号と語構成情報とに従ってリードデータドライバを選
択的に活性化しているため、正確に、行ブロックとデー
タバスの接続関係を、1対1対応に保持することがで
き、マルチビットテストを正確に実現することができ
る。
【0370】請求項36に係る発明に従えば、行ブロッ
ク指定信号を、端ブロックであるか否かに従って、デー
タバスと行ブロックとの接続関係を設定しているため、
通常動作モード時において、選択メモリセルデータの衝
突が生じず、またパッドと行ブロックとの対応関係を1
対1に設定することができる。
【0371】請求項37に係る発明に従えば、語構成情
報に従って複数のパッドすべてが利用されるときには、
この行ブロック指定信号は無視しているため、データバ
ス切換のための回路構成が簡略化される。
【0372】請求項38に係る発明に従えば、グローバ
ルデータバスそれぞれに対して、所定のデータバスに対
してリードデータドライバが配置されるため、必要最小
限のリードドライバを配置するだけで、複数の語構成に
対応することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 この発明の実施の形態1に従う半導体記憶装
置の要部の構成を概略的に示す図である。
【図2】 図1に示す半導体記憶装置の×1ビット構成
時のバス配置を概略的に示す図である。
【図3】 図1に示す半導体記憶装置の×2ビット構成
時のバス配置を概略的に示す図である。
【図4】 図1に示す半導体記憶装置が1つのメモリア
レイに対するコラムローカル回路の構成を概略的に示す
図である。
【図5】 選択信号発生部の構成の一例を示す図であ
る。
【図6】 この発明の実施の形態1の変更例の構成を概
略的に示す図である。
【図7】 図6に示す半導体記憶装置の要部の構成をよ
り具体的に示す図である。
【図8】 図7に示すデータバスコントロール回路の構
成例を示す図である。
【図9】 図6に示す半導体記憶装置の制御信号発生部
の構成を概略的に示す図である。
【図10】 図9に示す制御信号発生部の動作を示すタ
イミングチャート図である。
【図11】 この発明の実施の形態2に従う半導体記憶
装置の要部の構成を概略的に示す図である。
【図12】 図11に示す半導体記憶装置の制御信号発
生部の構成を概略的に示す図である。
【図13】 図12に示す制御信号発生回路の動作を示
すタイミングチャート図である。
【図14】 図12に示すDQMバッファの構成の一例
を示す図である。
【図15】 図12に示す制御信号発生回路のデータ書
込時の動作を示すタイミングチャート図である。
【図16】 図12に示す制御信号発生回路の変更例を
示す図である。
【図17】 図16に示す回路の動作を示すタイミング
チャート図である。
【図18】 この発明の実施の形態3に従う半導体記憶
装置の要部の構成を概略的に示す図である。
【図19】 図18に示す半導体記憶装置の動作時の出
力信号の一例を示す図である。
【図20】 (A)は、図19に示す内部読出回路の構
成を示し、(B)は、その動作を示すタイミングチャー
ト図である。
【図21】 図20に示すプリアンプの構成を示す図で
ある。
【図22】 図20(A)に示すリードデータドライバ
の構成を示す図である。
【図23】 この発明の実施の形態4に従う半導体記憶
装置の要部の構成を概略的に示す図である。
【図24】 図23に示す半導体記憶装置の動作を示す
タイミングチャート図である。
【図25】 図23に示す半導体記憶装置の動作を示す
タイミングチャート図である。
【図26】 図23に示す制御信号を発生する回路の構
成を概略的に示す図である。
【図27】 (A)は、図26に示す信号発生回路の構
成を示し、(B)は、その動作を示し、(C)は、
(A)に示す回路の動作を示すタイミングチャート図で
ある。
【図28】 図23に示すDQコントロール回路の構成
を概略的に示す図である。
【図29】 図28に示すDQコントロール回路の動作
を示す信号波形図である。
【図30】 図23に示すゲート回路の構成を概略的に
示す図である。
【図31】 図30に示すゲート回路の動作を示す信号
波形図である。
【図32】 図30に示すゲート回路の動作を示す信号
波形図である。
【図33】 図23に示すDQコントロール回路の他の
構成を概略的に示す図である。
【図34】 図33に示す回路の動作を示すタイミング
チャート図である。
【図35】 図33に示す回路の動作を示すタイミング
チャート図である。
【図36】 図23に示す半導体記憶装置の変更例を示
す図である。
【図37】 図36に示す出力回路の動作を示すタイミ
ングチャート図である。
【図38】 この発明の実施の形態5に従う半導体記憶
装置の要部の構成を概略的に示す図である。
【図39】 図38に示す入力制御回路の構成を示す図
である。
【図40】 図38に示す内部書込回路の構成を示す図
である。
【図41】 図38から図40に示す回路の動作を示す
タイミングチャート図である。
【図42】 この発明の実施の形態5の変更例の構成を
概略的に示す図である。
【図43】 図42に示すデータバスセレクタの構成を
概略的に示す図である。
【図44】 この発明の実施の形態6の半導体記憶装置
の要部の構成を概略的に示す図である。
【図45】 この発明の実施の形態5における選択信号
発生部の構成を概略的に示す図である。
【図46】 図44に示す内部読出/書込回路に含まれ
るリードデータドライバの構成を概略的に示す図であ
る。
【図47】 この発明の実施の形態5におけるマルチビ
ットテスト時の出力データの一例を示す図である。
【図48】 図44に示す判定回路の構成を示す図であ
る。
【図49】 図48に示す制御信号発生部の構成を示す
図である。
【図50】 この発明の実施の形態7に従う半導体記憶
装置のパッド配置を示す図である。
【図51】 この発明の実施の形態7におけるデータバ
スの配置を示す図である。
【図52】 この発明の実施の形態7の変更例の構成を
概略的に示す図である。
【図53】 図52に示す制御信号発生部の変更例を示
す図である。
【図54】 この発明の実施の形態8の半導体記憶装置
のアレイ部の構成を概略的に示す図である。
【図55】 この発明の実施の形態8のグローバルデー
タバスとデータバスの対応関係を概略的に示す図であ
る。
【図56】 この発明の実施の形態8の半導体記憶装置
の動作を模式的に示す図である。
【図57】 この発明の実施の形態8における選択信号
発生部の構成を概略的に示す図である。
【図58】 従来の半導体記憶装置の全体の構成を概略
的に示す図である。
【図59】 図58に示すセレクタ/ドライバの構成を
概略的に示す図であ。
【符号の説明】
1 半導体記憶装置、2,2a〜2d メモリアレイ、
3,3a〜3d コラムローカル回路、5a,5b 出
力制御回路、PPD0,PPD1 パッド、DB0,D
B1 データバス、4aa〜4dc リードデータドラ
イバ、4x0〜4xn,4y0〜4yn リードデータ
ドライバ、6aa〜6dc データバスコントロール回
路、7a,7b 入出力制御回路、QT1〜QT4 M
OSトランジスタ、6 データバスコントロール回路、
DBB,/DBB データバス線、7 リードデータド
ライバ、8 ライトデータドライバ、60a,60c
データバスコントロール回路、35 DQMバッファ、
30♯0a〜30♯na,30♯0b,30♯nb リ
ードデータドライブ回路、32♯0〜32♯n プリア
ンプ、34♯0〜34♯n CLシフタ、4♯0〜4♯
n リードデータドライブ回路、32 プリアンプ、3
4 CLシフタ、4♯a,4♯b リードデータドライ
バ、55 データバスイコライズ回路、56 リードア
ンプ分離ゲート、57 リードアンプ、58 転送回
路、59 出力ラッチ、60 出力バッファ、65 D
Qコントロール回路、70 イコライズ回路、71♯0
〜71♯n データバスセレクタ、72♯0〜72♯n
ライトアンプ、74♯0〜74♯n ライトドライ
バ、7♯1,7♯0 入力制御回路、55♯0,55♯
1データバスイコライズ回路、71a,71b 選択回
路、73a 増幅回路、73b ライトアンプ分離ゲー
ト、30W 内部書込回路、30R 内部読出回路、8
5 判定回路、86 転送ゲート、PPD0〜PPD7
パッド、DBB0,/DBB0〜DBB7,/DBB
7 データバス線、UR♯0〜UR♯7,LR♯0〜L
R♯7 行ブロック、GIO0〜GIO7 グローバル
IOバス、LIO0〜LIO33 ローカルIOバス。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 朝倉 幹雄 東京都千代田区丸の内二丁目2番3号 三 菱電機株式会社内 (72)発明者 西山 崇之 東京都千代田区丸の内二丁目2番3号 三 菱電機株式会社内 Fターム(参考) 5B015 JJ00 JJ21 JJ32 KB09 KB32 KB33 NN03 PP01 PP02 5B024 AA07 AA11 AA15 BA29 CA16 CA21

Claims (38)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 複数のパッド、 各々が複数のメモリセルを有する複数のメモリアレイ、 前記複数のパッド各々に対応して設けられかつ各々が前
    記複数のメモリアレイに共通に設けられる複数のデータ
    バス、および前記複数のメモリアレイ各々において、前
    記複数のデータバスに対応して配置され、かつ対応のメ
    モリアレイから読出されたデータを対応のデータバスに
    伝達するための複数のリードデータドライバを備え、前
    記複数のリードデータドライバは、各前記メモリアレイ
    において、同じデータバスをドライブするリードデータ
    ドライバと、互いに異なるデータバスをドライブするリ
    ードデータドライバとを含む、半導体記憶装置。
  2. 【請求項2】 前記複数のパッドのうち使用されるパッ
    ドの数を示す語構成情報に従って、前記複数のリードデ
    ータドライバのうち使用されるリードデータドライバを
    動作可能状態に設定する制御手段をさらに備え、前記複
    数のデータバスには、前記動作可能状態のリードデータ
    ドライバからのデータが伝達される、請求項1記載の半
    導体記憶装置。
  3. 【請求項3】 前記複数のパッド近傍に、前記複数のデ
    ータバス各々に対応して配置され、対応のデータバスを
    介して与えられるデータを対応のパッドに伝達するため
    の出力回路をさらに含む、請求項1記載の半導体記憶装
    置。
  4. 【請求項4】 前記複数のデータバスは、前記複数のメ
    モリアレイの選択メモリセルから読出された読出データ
    および該選択メモリセルへ書込む書込データをともに伝
    送し、 前記複数のメモリアレイ各々において、前記複数のリー
    ドデータドライバ各々に対応して配置され、対応のデー
    タバスのデータを対応のメモリアレイへ伝達するための
    複数のライトデータドライバをさらに含む、請求項1記
    載の半導体記憶装置。
  5. 【請求項5】 前記複数のパッドのうちの使用されるパ
    ッドの数を指定する語構成情報に従って、前記複数のラ
    イトデータドライバを選択的に動作可能状態に設定する
    手段をさらに備える、請求項4記載の半導体記憶装置。
  6. 【請求項6】 前記複数のパッド近傍に前記複数のデー
    タバスそれぞれに対応して配置され、対応のパッドから
    のデータを対応のデータバスへ伝達するための複数の入
    力回路をさらに含む、請求項4記載の半導体記憶装置。
  7. 【請求項7】 前記複数のメモリアレイは、各々が互い
    に独立に選択状態へ駆動される複数のバンクを構成す
    る、請求項1記載の半導体記憶装置。
  8. 【請求項8】 データバス、 複数のメモリセルを有するメモリアレイ、 前記メモリアレイの選択メモリセルからのデータを増幅
    するためのプリアンプ、 前記プリアンプの出力データに従って前記データバスを
    ドライブするためのリードデータドライバ、およびクロ
    ック信号に同期してマスク指示信号を取込み、該マスク
    指示信号のデータ出力マスク指示に応答して前記リード
    データドライバを非活性化するマスク制御手段を備え
    る、半導体記憶装置。
  9. 【請求項9】 前記プリアンプの出力データを前記クロ
    ック信号の0以上の所定数のサイクル期間遅延して前記
    リードデータドライバへ与えるシフト回路をさらに備え
    る、請求項8記載の半導体記憶装置。
  10. 【請求項10】 前記データバスに対応して設けられる
    パッド、 前記データバスのデータに従って読出データを生成して
    前記パッドへ伝達する出力回路をさらに備える、請求項
    8記載の半導体記憶装置。
  11. 【請求項11】 前記データバスに結合され、データ書
    込時、前記データバスのデータに従って書込データを生
    成して前記メモリアレイの選択メモリセルへ伝達するラ
    イトデータドライバをさらに備え、 前記マスク制御手段は、データ書込時前記マスク指示に
    応答して前記ライトデータドライバを非活性化する手段
    を備える、請求項8記載の半導体記憶装置。
  12. 【請求項12】 前記マスク制御手段は、前記クロック
    信号の前記マスク指示が与えられたサイクルにおいて前
    記リードデータドライバまたは前記ライトデータドライ
    バを非活性化する手段を含む、請求項11記載の半導体
    記憶装置。
  13. 【請求項13】 複数のメモリセルを有しかつ複数のブ
    ロックに分割されるメモリセルアレイ、 前記複数のブロック各々に対応して配置され、各々が3
    値データ出力可能であり、活性化時対応のブロックから
    読出されたデータを増幅するための複数のプリアンプ、 前記複数のブロックに共通に設けられるデータバス、 前記複数のプリアンプ各々に対応して設けられ、各々が
    対応のプリアンプの出力データに従って前記データバス
    を駆動する複数のリードデータドライバ、および前記メ
    モリアレイのブロックを指定するブロック指定信号とデ
    ータ読出時前記クロック信号に同期して活性化されるプ
    リアンプ活性化信号とに応答して前記複数のプリアンプ
    を選択的に活性化するプリアンプ活性化手段を備え、 前記リードデータドライバは、対応のプリアンプが非活
    性状態のときに出力されるデータに従って出力ハイイン
    ピーダンス状態となる、半導体記憶装置。
  14. 【請求項14】 前記複数のプリアンプ各々に対応して
    設けられ、対応のプリアンプからの3値出力データを前
    記クロック信号の0以上の所定数のサイクル期間シフト
    して対応のリードデータドライバへ与える複数のシフト
    回路をさらに備える、請求項13記載の半導体記憶装
    置。
  15. 【請求項15】 前記複数のプリアンプの各々は、 活性化時メモリセルデータを増幅して1対の出力ノード
    へ該増幅データを出力する増幅回路と、 非活性化時前記1対の出力ノードを第1の電位にプリチ
    ャージするプリチャージ回路と、 前記1対の出力ノードに結合され、前記1対の出力ノー
    ドのうち前記第1の電位に近いノードを前記第1の電位
    レベルへ駆動する交差結合されたトランジスタ対とを備
    える、請求項13記載の半導体記憶装置。
  16. 【請求項16】 前記複数のシフト回路の各々は、 プリアンプ活性化信号に応答して対応のプリアンプの出
    力データを取込みラッチする第1のラッチ段と、 前記リードデータドライバの非活性化に応答して前記第
    1のラッチ段の出力データを取込みラッチする第2のラ
    ッチ段とを含む、請求項14記載の半導体記憶装置。
  17. 【請求項17】 相補データを伝達するための相補デー
    タバスと、 データ読出動作時、クロック信号に同期して前記相補デ
    ータバスの電位をイコライズするイコライズ回路、 活性化時、前記相補データバスのデータを増幅するリー
    ドアンプ、 データ読出指示に応答して、前記クロック信号に同期し
    て活性化されるリードディテクト信号と前記クロック信
    号に同期した読出クロック信号とに従って前記リードア
    ンプを活性化するリード制御手段、および前記リードア
    ンプの増幅データを前記読出クロック信号に従って取込
    んで出力する出力回路を備える、半導体記憶装置。
  18. 【請求項18】 前記リードアンプは、 活性化時、与えられたデータを増幅するリードアンプ回
    路、 前記相補データバスのデータを前記リードアンプ回路へ
    伝達する転送ゲートとを備え、 前記転送ゲートは、前記リードディテクト信号と前記リ
    ードクロック信号とに応答して選択的に導通する、請求
    項17記載の半導体記憶装置。
  19. 【請求項19】 前記転送ゲートは、前記イコライズ回
    路の非活性化前に導通状態へ駆動される、請求項18記
    載の半導体記憶装置。
  20. 【請求項20】 前記リードアンプは、前記読出クロッ
    ク信号の活性化と前記読出デテクト信号の非活性化のう
    ち早い方のタイミングで活性化される、請求項17記載
    の半導体記憶装置。
  21. 【請求項21】 マスク指示に応答して、前記リードア
    ンプを非活性化しかつ前記リードアンプの出力ノードを
    所定電位にイコライズする手段をさらに備える、請求項
    17記載の半導体記憶装置。
  22. 【請求項22】 与えられたデータをクロック信号に同
    期して取込み、相補内部データを生成してデータバスに
    伝達するデータ入力回路、 活性化時前記データバスの相補データを増幅するライト
    アンプ、 前記ライトアンプの出力データを選択メモリセルに伝達
    するライトドライバと備える、半導体記憶装置。
  23. 【請求項23】 前記書込時、前記クロック信号の各サ
    イクルごとに前記データバスを所定電位にイコライズす
    るイコライズ回路をさらに備える、請求項22記載の半
    導体記憶装置。
  24. 【請求項24】 前記データバスは、複数のパッド各々
    に対応して設けられる複数のバス線対を含み、 前記複数のパッドのうち使用されるパッドの数を示す語
    構成情報に従って、前記複数のバス線対の1つを前記ラ
    イトアンプに接続するバス選択ゲートと、 前記バス選択ゲートと前記ライトアンプとの間に前記バ
    ス選択ゲートと直列に接続され、前記ライトアンプの増
    幅動作時、前記ライトアンプと前記バス選択ゲートとを
    切離すセンスゲートをさらに備える、請求項22記載の
    半導体記憶装置。
  25. 【請求項25】 前記語構成情報に従って選択的に動作
    可能状態とされ、動作可能時、書込指示に応答して活性
    化され、前記データ入力回路の出力データに従って前記
    データバスを3値データのいずれかにドライブする3値
    ライトデータコントロールドライバをさらに備える、請
    求項22記載の半導体記憶装置。
  26. 【請求項26】 データマスク指示に応答して、前記ラ
    イトアンプを非活性化する手段をさらに備える、請求項
    22記載の半導体記憶装置。
  27. 【請求項27】 データ読出時、前記データバスへ読出
    データを伝達するリードデータドライバと、 前記データ読出時、前記バス選択ゲートを非導通状態に
    設定する回路とをさらに含む、請求項24記載の半導体
    記憶装置。
  28. 【請求項28】 マルチビットテストモード時、前記デ
    ータバスの相補バス線のデータの論理が同じか否かを判
    定し、該判定結果を示す相補信号を生成する判定回路
    と、 前記転送ゲートと並列に設けられ、前記マルチビットテ
    ストモード時、前記判定回路の相補信号を前記リードア
    ンプへ伝達する第2の転送ゲートをさらに備える、請求
    項18記載の半導体記憶装置。
  29. 【請求項29】 前記データバスには、複数のリードデ
    ータドライバが共通に結合され、前記リードデータドラ
    イバの各々は、非活性化時、出力ハイインピーダンス状
    態となり、かつ活性化時読出されたデータに従って前記
    データバスを駆動し、かつさらに、前記マルチビットテ
    ストモード時、読出されたデータに従って前記データバ
    スのイコライズ電圧と異なる電圧レベルへ前記データバ
    スを駆動するドライブ素子が能動化され前記イコライズ
    電圧と同じ電圧レベルへ前記データバスを駆動するドラ
    イブ素子は不能動化される、請求項28記載の半導体記
    憶装置。
  30. 【請求項30】 複数のパッド、および各々が複数のメ
    モリアレイに共通にかつ前記複数のパッドに対応して設
    けられかつ各々がバス線対を有する複数のデータバスを
    備え、前記複数のデータバスは対応のパッドのためのデ
    ータを転送し、 前記複数のデータバスのバス線対は、間に別のパッドに
    対応するデータバスのバス線が配置され、かつ各バス線
    対のバス線の位置が交換されるツイスト構造を有する、
    半導体記憶装置。
  31. 【請求項31】 前記複数のパッドは、少なくとも第1
    の複数のパッドが使用される第1の語構成と第2の複数
    のパッドが使用される第2の語構成のいずれかに従って
    使用され、 前記複数のデータバスは、前記第1の語構成時に使用さ
    れるパッドに対応するデータバスと前記第1および第2
    の語構成において使用されるパッドに対応するデータバ
    スとが組をなして配設され、各組内において互いに異な
    るパッドに対応するデータバスのバス線が交互に配置さ
    れる、請求項30記載の半導体記憶装置。
  32. 【請求項32】 前記第1の複数は前記第2の複数より
    も小さく、前記第2の語構成に使用されかつ前記第1の
    語構成時非使用とされるパッドに対応するデータバスを
    前記第1の語構成時所定電位に固定するための手段をさ
    らに備える、請求項30記載の半導体記憶装置。
  33. 【請求項33】 複数のメモリセルのテストを同時に行
    なうマルチビットテストモード時、前記第1の語構成時
    に使用されるパッドに対応するデータバスに前記マルチ
    ビットテストモードデータが伝達され、前記マルチビッ
    トテストモード時、前記第1の語構成に対応するパッド
    に対応するデータバスと異なるデータバスを所定電位に
    設定する手段をさらに含む、請求項30記載の半導体記
    憶装置。
  34. 【請求項34】 各前記組は、互いに近接して配置され
    るパッドに対応して配置されるデータバスを含む、請求
    項30記載の半導体記憶装置。
  35. 【請求項35】 複数の行ブロックに分割されかつ前記
    複数の行ブロックが少なくとも2つのグローバルブロッ
    クに分割されるメモリアレイ、 前記複数の行ブロックに対応して配置され、対応の行ブ
    ロックとデータの授受を行なうための複数のローカルデ
    ータバス、および前記複数の行ブロックに共通に配設さ
    れる複数のグローバルデータバスを備え、前記グローバ
    ルブロックの一方側端部の行ブロックに対するローカル
    データバスと前記グローバルデータバスの接続態様が、
    該グローバルブロックの他の行ブロックのローカルデー
    タバスと前記グローバルデータバスとの接続態様とは異
    なり、かつ前記少なくとも2つのグローバルブロック各
    々において行ブロックが同時に活性化され、 複数のパッド、 前記複数のパッド各々に対応して設けられる複数のデー
    タバス、および前記複数のグローバルデータバス各々に
    対して設けられる複数のリードデータドライバを備え、
    前記複数のリードデータドライバは、1つのグローバル
    データバスに対しては、互いに異なるデータバスに対応
    して複数のリードデータドライバが設けられるように配
    置され、 前記複数のパッドのうち使用されるパッドの数を示す語
    構成情報と前記メモリアレイの選択行ブロックを指定す
    る行ブロック指定信号とに従って、前記複数のリードデ
    ータドライバを選択的に活性化して前記複数のグローバ
    ルデータバスと前記複数のデータバスとの対応関係を決
    定する制御手段とを備える、半導体記憶装置。
  36. 【請求項36】 前記行ブロック指定信号は、選択行ブ
    ロックが前記一方側端部の行ブロックであるか否かを特
    定する、請求項35記載の半導体記憶装置。
  37. 【請求項37】 前記語構成情報が前記複数のパッドす
    べてを使用することを示すとき、前記行ブロック指定信
    号は無視して前記複数のリードデータドライバの活性/
    非活性が制御される、請求項35記載の半導体記憶装
    置。
  38. 【請求項38】 前記複数のグローバルデータバス各々
    において、前記複数のデータバスのうち予め定められた
    データバスに対してリードデータドライバが設けられ
    る、請求項35記載の半導体記憶装置。
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