JPH09180445A - プログラム可能時間遅延装置 - Google Patents

プログラム可能時間遅延装置

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JPH09180445A
JPH09180445A JP8320402A JP32040296A JPH09180445A JP H09180445 A JPH09180445 A JP H09180445A JP 8320402 A JP8320402 A JP 8320402A JP 32040296 A JP32040296 A JP 32040296A JP H09180445 A JPH09180445 A JP H09180445A
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delay
time delay
signal
time
gate
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アール.クライン ダニー
Kuong Hua Hii
ファ ヒィ クオング
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 半導体チップが製造された後において、制御
信号により遅延時間を調整することができるプログラム
可能時間遅延装置とその方法を提供する。 【解決手段】 本発明によるプログラム可能時間遅延装
置は複数個の同等の部品10を有し、これらの部品によ
り全時間遅延が決定される。これらの部品はそれらに接
続されたゲート装置31、32、33、34を有する。
これらのゲート装置はそのおのおのに加えられる制御信
号に応答して、これらの部品がプログラム可能時間遅延
装置に電気的に接続されるか、またはこれらの部品がプ
ログラム可能時間遅延装置から電気的に取り除かれる
か、のいずれかを決定する。電気的に接続された部品の
時間遅延の合計が、このプログラム可能時間遅延装置の
全時間遅延である。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、全体的にいえば、
集積回路技術において製造される半導体メモリ装置に関
する。さらに詳細にいえば、本発明は、メモリ装置の複
数個のステージの動作を同期させる、メモリ装置のおの
おのの中の遅延クロック・パルスの発生に関する。
【0002】
【発明が解決しようとする課題】集積回路技術の中で製
造される半導体メモリ装置において、メモリ装置の動作
は、典型的には、付随する中央処理装置により発生され
るRAS(行アドレス信号、row address
signal)のような信号で開始する。メモリ・ステ
ージの動作を同期させるために、この開始信号を用い
て、メモリ装置の個々のステージの動作を制御するため
の遅延した作動信号が発生される。
【0003】図1aは先行技術における単一の遅延回路
10の図であって、この遅延回路10は、予め定められ
た遅延時間を有する遅延信号を発生する。入力信号が、
Nチヤンネル電界効果トランジスタ11のゲート端子と
Pチヤンネル電界効果トランジスタ12のゲート端子と
に加えられる。トランジスタ12のソース端子は電源電
圧端子VDDに接続され、一方トランジスタ11のソース
端子はアース電位に接続される。トランジスタ12のド
レイン端子は、トランジスタ11のドレイン端子と、コ
ンデンサ13の第1端子と、反転増幅器14の入力端子
とに接続される。コンデンサ13の第2端子はアース電
位に接続され、一方反転増幅器14の出力端子はこの遅
延回路の出力信号である。
【0004】図1bは、遅延回路10の理想化された入
力信号と理想化された出力信号とを比較した図である。
入力信号は、時刻to において負に進む段階を有する。
入力信号のこの負に進む段階に対して、出力信号には時
間Dだけ遅延して負に進む段階が起こる。時間遅延D
は、コンデンサの静電容量Cと半導体部品のパラメータ
との関数として定まる。与えられた時間遅延を有する作
動信号を得るために、遅延回路を製造する際の処理段階
においては、従来は、要求された時間遅延が得られるよ
うに適切なパラメータの調整が行われた。この調整の中
には、部品を製造する際に用いられるマスクの変更も含
まれている。処理段階においてこのような変更を行うこ
とは、時間がかかるし、またコストもかかる。
【0005】正しいパラメータを有する遅延回路が得ら
れるように半導体チップ部品の製造工程中にこのような
調整を行わなくてもよい構成体が、図2に示されてい
る。図2の構成体は、直列に接続された複数個の遅延回
路10′〜10″′を有する。これらの遅延回路のそれ
ぞれは、スイッチ21′〜21″′およびスイッチ2
2′〜22″′を備えている。スイッチ21′〜2
1″′およびスイッチ22′〜22″′は、開いた位置
または閉じた位置にあることができる。スイッチ21′
〜21″′およびスイッチ22′〜22″′の状態は、
遅延回路10′〜10″′のいずれが直列接続の中で電
気的に接続されるかを決定する。個々の遅延回路10′
〜10″′のパラメータを適切に選定することにより、
および特定の遅延回路10′〜10″′のいずれを信号
入力端子と信号出力端子との間に直列に接続するかを選
定することにより、製造工程の期間中に導電路を除去
し、それにより信号出力の遅延を制御することができ
る。遅延時間Dが満足できる大きさでない時、製造工程
を少しだけ変更することにより、すなわち、スイッチ2
1′〜21″′およびスイッチ22′〜22″′の状態
を設定することにより、遅延時間Dの制御された変更を
得ることができる。製造工程においてスイッチを設定す
ることにより、またはレーザ技術を用いるといったよう
な製造工程が終わった後においてスイッチを設定するこ
とにより、個々の遅延回路のパラメータの調整に関して
改善が得られるけれども、さらに遅延時間Dを制御する
性能を改善することが要望されている。
【0006】したがって、処理工程段階を変更すること
なく制御できる時間遅延装置を得ることができるよう
な、装置とそれに付随する方法を得ることが要望されて
いる。さらに、入力信号に対する出力信号の時間遅延D
を、装置の製造の後、内部で発生する信号により制御可
能に調整することができれば、それは非常に好ましいで
あろう。また、遅延回路の出力信号の時間遅延Dを外部
から加えられた信号により制御することができれば、そ
れは非常に好ましいであろう。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明により、プログラ
ム可能な時間遅延が得られる。そして、半導体メモリ技
術で作成することができ、かつその時間遅延を制御信号
により決定することができる装置により、前記特徴およ
びその他の特徴を達成することができる。本発明の第1
実施例では、複数個の時間遅延部品が備えられ、そして
これらの時間遅延部品のおのおのにはゲート装置が接続
される。これらの時間遅延部品のおのおのは、予め定め
られた時間遅延を有している。これらのゲート装置は、
加えられた制御信号の状態に応答して、直列に構成され
た部品を電気的に接続するか、またはその時間遅延部品
を遅延部品の直列構成から取り除いて接続するか、のい
ずれかを実行する。その結果得られる全時間遅延は、制
御信号により直列構成に接続された時間遅延部品の時間
遅延の合計である。本発明の第2実施例では、時間遅延
部品の中に複数個の並列接続された抵抗器を有し、そし
てこれらの抵抗器にゲート装置が接続される。制御信号
が、これらのゲート装置に加えられる。この制御信号
は、どの抵抗器がコンデンサに接続されるかを決定す
る。入力信号と出力信号との間に配置された部品の時間
遅延は、電気的に接続された抵抗器を通る電流によるコ
ンデンサの充電速度により決定される。本発明の第3実
施例では、時間遅延部品は複数個の並列接続されたコン
デンサを有する。これらのコンデンサのおのおのは、そ
れらに接続されたゲート素子を有する。関連する制御信
号に対する応答は、これらのコンデンサのおのおのが他
のコンデンサと電気的に直列に接続されるか、または回
路から電気的に取り除かれるか、のいずれかである。部
品の時間遅延は、静電容量の大きさにより、すなわち、
コンデンサ充電素子により充電されるコンデンサの数に
よって、およびコンデンサ充電素子のパラメータによ
り、決定される。いずれの実施例もリング構成にするこ
とにより、および選定された数の時間遅延の後、時間遅
延装置によって遅延した信号を発生するカウンタ装置を
用いることにより、さらに長い時間遅延を得ることがで
きる。
【0008】
【発明の実施の形態】本発明のこれらの特徴およびその
他の特徴は、図面を参照しての下記説明によりさらによ
く理解することができるであろう。
【0009】1.図面の詳細な説明 図1a、図1b、および図2は、先行技術に関連して説
明された。
【0010】図3は、本発明によるプログラム可能遅延
装置の図である。この遅延装置は、直列に接続された複
数個の遅延部品30n 〜30o を有する。遅延部品30
x のおのおのは、遅延回路10x を有する。ゲート素子
32x の信号端子は、遅延部品30x の入力端子と遅延
部品30x の出力端子との間に接続される。遅延回路1
x の出力端子は遅延部品30x の出力端子に接続さ
れ、一方遅延部品30xの入力端子は、ゲート素子33
x の信号端子を通して、遅延回路10x の入力端子に接
続される。ゲート10x の入力端子は、Nチヤンネル・
トランジスタ34 x を通して、アース電位に接続され
る。制御信号bx は、反転増幅器31x の入力端子と、
ゲート素子32x のNチヤンネル制御端子と、ゲート素
子33x のPチヤンネル制御端子と、トランジスタ34
x のゲート端子とに接続される。反転増幅器31x の出
力端子は、ゲート素子32x のPチヤンネル制御端子
と、ゲート素子33x のNチヤンネル制御端子とに接続
される。
【0011】図4は、本発明によるプログラム可能遅延
装置の第2実施例の図である。Nチヤンネル・トランジ
スタ41のゲート端子に、入力信号が加えられる。トラ
ンジスタ41のドレイン端子は反転増幅器44の入力端
子に接続され、一方トランジスタ41のソース端子はア
ース電位に接続される。反転増幅器44の入力端子はま
た、コンデンサ43を通して、アース電位に接続され
る。さらに、反転増幅器44の入力端子は、一連の抵抗
器47n 〜47o に接続される。抵抗器47n 〜47o
のおのおのは、それぞれ、Pチヤンネル電界効果トラン
ジスタ42n 〜42o のドレインに接続される。トラン
ジスタ42n 〜42o のソース端子は電源電圧VDDに接
続され、一方トランジスタ42n 〜42o のおのおのの
ゲート端子は、それぞれ、ゲート素子46n 〜46o
第1信号端子に接続される。ゲート素子46n 〜46o
の第2信号端子は、入力信号を受け取る。ゲート素子4
n〜46o の制御端子は、それぞれ、反転増幅器48
n 〜48o の入力端子および出力端子に接続される。反
転増幅器48n 〜48o の入力端子は、それぞれ、それ
らに供給される制御信号bn 〜bo を有する。反転増幅
器44の出力端子は、出力信号を送り出す。
【0012】図5は、プログラム可能遅延装置のまた別
の実施例の図である。この実施例では、入力信号が、P
チヤンネル電界効果トランジスタ52のゲート端子と、
Nチヤンネル電界効果トランジスタ51のゲート端子と
に供給される。トランジスタ52のドレイン端子は、反
転増幅器54の入力端子と、トランジスタ51のドレイ
ンとに接続される。トランジスタ51のソース端子は、
アース電位に接続される。反転増幅器54の入力端子は
また、複数個のゲート素子55n 〜55o の第1信号端
子に接続される。ゲート素子55n 〜55o の第2信号
端子は、それぞれ、コンデンサ53n 〜53o を通し
て、アース電位に接続される。ゲート素子55n 〜55
o の制御端子は、それぞれ、反転増幅器59n 〜59o
の入力端子および出力端子に接続される。反転増幅器5
n 〜59o のおのおのの入力端子は、それぞれ、制御
信号bn 〜bo に接続される。
【0013】図6に示されているように、プログラム可
能遅延装置61は、反転増幅器62の出力端子に接続さ
れた入力端子を有する。プログラム可能遅延装置61の
出力端子は、反転増幅器62の入力端子と、カウンタ装
置63の入力端子と、ラッチ装置64のリセット端子と
に接続される。カウンタ装置63の出力端子は出力信号
を供給する。入力信号は、動作を開始させるラッチ装置
64に送られる。しかし、ラッチ装置64は、出力信号
がラッチ装置64をリセットするまで、付加的な入力信
号が動作に影響を与えることを防止する。
【0014】2. 好ましい実施例の動作 図3を再び参照するならば、遅延装置のそれぞれのステ
ージは、遅延回路10 n 〜10o を有する。ゲート素子
32n 〜32o およびゲート素子33n 〜33 o の組
は、それぞれの遅延回路に付随する入力信号bn 〜bo
の状態に応じて、直列方式で遅延回路10n 〜10o
挿入するか、または遅延回路10n 〜10 o を直列方式
から電気的に取り除くか、のいずれかを行うことができ
る。したがって、この遅延回路の遅延時間Dは、直列方
式で接続されたそれぞれの遅延回路の遅延時間Dn 〜D
o の合計である。
【0015】図4に示されたプログラム可能遅延装置の
実施例では、装置の遅延時間Dは、コンデンサ43がそ
れらを通して充電が行われる抵抗器47n 〜47o によ
り制御される。制御信号は、どのゲート素子が作動され
るかを決定する。作動されたゲート素子は、次に、どの
トランジスタが作動されるかを設定する。作動されたト
ランジスタは、コンデンサ43の充電回路の中に抵抗器
を配置する。充電回路の中の抵抗器は充電動作の時定数
を決定し、したがって出力信号の遅延時間Dを決定す
る。
【0016】図5に示されたプログラム可能遅延装置で
は、制御信号bn 〜bo は、ゲート素子55n 〜55o
の中の選定されたゲート素子を作動させる。この作動さ
れたゲート素子は、作動されたゲート素子のそれぞれに
付随する選定されたコンデンサ53n 〜53o を、反転
増幅器54の入力端子に接続する。接続されたコンデン
サは充電時間を決定し、したがって入力信号に対する出
力信号の遅延時間を決定する。
【0017】図6には、現在利用することが可能な半導
体チップ処理技術により無理なく得られる遅延時間より
も、長い遅延時間を得るための技術が示されている。重
要な点は、入力信号がプログラム可能遅延装置の動作を
開始することである。けれども、プログラム可能遅延装
置の出力信号は、カウンタ装置によりカウントされた
後、プログラム可能遅延装置の入力に加えられる。プロ
グラム可能遅延装置を通過した後、カウント装置の中に
別のカウントが入る。カウンタ装置により選定された数
のカウントが検出された後、出力信号がこのカウント装
置により発生し、そして装置は次の入力信号のための準
備を開始する。このように、要求された範囲の遅延時間
を得るために必要な素子の数を減らしながら、遅延時間
Dを大きくすることができる。
【0018】本発明のプログラム可能遅延装置は、制御
信号に応答して予め設定された遅延時間をおのおのが提
供する、複数個の素子を選択的に接続することにより得
られる。制御信号は内部で発生することもまたは外部で
発生することもでき、そしてラッチ回路またはレジスタ
の中に記憶することができる。したがって、すべての半
導体チップの中にこのプログラム可能遅延装置を組み込
むことができ、そして半導体チップの製造後に、選定さ
れた精密な値の遅延時間を得ることができる。このプロ
グラム可能遅延時間を用いることにより、製造工程で発
生する回路の変動を補償することができる。図6に関連
して説明した回路の中のカウンタ装置に制御信号を加え
ることにより、この他の適応柔軟性を得ることができ
る。
【0019】プログラム可能遅延装置に接続することが
できるそれぞれの部品は、同じ遅延を提供することが必
要でないことは明らかであろう。むしろ個々の部品の遅
延時間は、予め定められた範囲の遅延時間にわたって要
求された遅延時間精度を提供するように選定することが
できる。正の信号端部に対する遅延は、個々の部品を適
切に変更することで得ることが可能であることはまた明
らかであろう。
【0020】本発明が好ましい特定の実施例について説
明されたが、本発明の範囲内で、これらの実施例に種々
の変更を行うこと、および好ましい実施例の素子を置き
換えた等価な種々の実施例が可能であることは、当業者
には容易に理解されるであろう。さらに、本発明の範囲
内において、本発明に開示されている内容に関し、特定
の状況に適応したおよび特定の部材を用いた、多くの変
更実施例が可能である。
【0021】前記説明から明らかであるように、本発明
の特徴は、例示された実施例の個々の細部にわたって限
定されるものではない。したがって、他の変更実施例お
よび他の応用実施例を当業者が考案することは可能であ
る。本発明は、このような変更実施例および応用実施例
をすべて包含するものと理解されなければならない。
【0022】以上の説明に関し更に以下の項を開示す
る。 (1) 直列方式で接続された複数個の時間遅延部品を
有し、かつ前記部品のおのおのが、時間遅延回路と、前
記時間遅延回路を入力信号に接続するための制御信号の
第1状態と前記入力信号を前記時間遅延回路にバイパス
させる前記制御信号の第2状態とに応答するゲート装置
と、を有する、半導体メモリ技術で実施することがで
き、かつその時間遅延が複数個の制御信号に応答して決
定することができる、プログラム可能時間遅延装置。 (2) 第1項記載の装置において、入力信号が前段の
部品に対する入力信号の1つである、または前記直列方
式の前の部品の中の時間遅延回路からの出力信号であ
る、前記装置。 (3) 第1項記載の装置において、前記ゲート装置が
前記時間遅延回路と直列に接続された第1ゲート装置
と、前記第1ゲート装置および前記時間遅延回路と並列
に接続された第2ゲート装置と、を有する、前記装置。 (4) 第3項記載の装置において、前記制御信号が前
記第1ゲート装置と前記第2ゲート装置とに加えられ
る、前記装置。 (5) 反転増幅器と、前記反転増幅器の入力端子とア
ース電位との間に接続されたコンデンサと、前記入力端
子と前記アース電位との間に接続され、かつそのゲート
端子が装置入力端子に接続された、放電トランジスタ
と、複数個の抵抗器と、複数個の充電トランジスタであ
って、前記充電トランジスタのおのおのが抵抗器と直列
に接続され、かつ前記充電トランジスタのおのおのと前
記抵抗器との対が前記反転増幅器の入力端子と電源電圧
との間に接続される、前記複数個の充電トランジスタ
と、複数個のゲート装置であって、前記ゲート装置のお
のおのが前記装置の入力端子と充電トランジスタのゲー
ト端子との間に接続され、かつ前記ゲート装置のおのお
のが制御信号に応答して充電トランジスタのゲート端子
に前記入力信号を加える、前記複数個のゲート装置と、
を有し、かつ制御信号により決定される時間遅延を有す
る、プログラム可能時間遅延装置。 (6) 第5項記載の装置において、前記ゲート装置が
P/Nゲート装置であり、かつ前記ゲート装置の制御端
子が前記制御信号とそれに加えられる前記制御信号の補
数信号とを有する、前記装置。 (7) 反転増幅器であって、前記反転増幅器の出力端
子がこの装置の出力端子である、前記反転増幅器と、ア
ース電位と電源電圧との間に接続されたトランジスタ対
であって、この装置の入力端子がこの装置の入力端子に
接続され、かつ前記トランジスタ対の共通接続点が前記
反転増幅器の入力端子に接続された、前記トランジスタ
対と、複数個のコンデンサと、複数個のゲート装置であ
って、前記ゲート装置のおのおのがコンデンサと直列に
接続され、かつ前記ゲート装置のおのおのが制御信号に
応答して前記直列接続コンデンサを前記反転増幅器入力
端子に接続する、前記ゲート装置と、を有し、制御信号
に応答して時間遅延を決定する、プログラム可能時間遅
延装置。 (8) 第7項記載の増幅器において、前記ゲート装置
がP/Nゲート装置であり、かつ前記P/Nゲート装置
がその制御端子に対し前記制御信号と前記制御信号の補
数信号とを有する、前記増幅器。 (9) 第1項に記載されたプログラム可能時間遅延装
置と、前記プログラム可能時間遅延装置の出力端子に接
続されたカウンタ装置と、前記プログラム可能時間遅延
装置の前記出力端子と前記プログラム可能時間遅延装置
の入力端子とに接続された反転増幅器と、を有する、プ
ログラム可能時間遅延ユニット。 (10) 第5項に記載されたプログラム可能時間遅延
装置と、前記プログラム可能時間遅延装置の出力端子に
接続されたカウンタ装置と、前記プログラム可能時間遅
延装置の前記出力端子と前記プログラム可能時間遅延装
置の入力端子とに接続された反転増幅器と、を有する、
プログラム可能時間遅延ユニット。 (11) 第7項に記載されたプログラム可能時間遅延
装置と、前記プログラム可能時間遅延装置の出力端子に
接続されたカウンタ装置と、前記プログラム可能時間遅
延装置の前記出力端子と前記プログラム可能時間遅延装
置の入力端子とに接続された反転増幅器と、を有する、
プログラム可能時間遅延ユニット。 (12) ランダム・アクセス・メモリユニットにおい
て、プログラム可能時間遅延装置に予め選定された制御
信号を加える段階と、前記時間遅延装置に遅延されるべ
き信号を加える段階と、を有する、プログラム可能時間
遅延信号を得る方法。 (13) 第12項記載の方法において、予め選定され
た制御信号を加える前記段階が前記プログラム可能時間
遅延装置の中のゲート装置に予め選定された制御信号を
加える段階を有し、かつ前記ゲート装置が前記時間遅延
信号の時間遅延を制御する素子を前記プログラム可能時
間遅延装置に電気的に接続する、前記方法。 (14) 第13項記載の方法において、P/Nゲート
装置を備えた前記ゲート装置を作成する段階をさらに有
する、前記方法。 (15) プログラム可能時間遅延装置は複数個の同等
の部品10を有する。これらの部品はプログラム可能時
間遅延装置の全時間遅延を決定する。これらの部品は、
それらに接続されたゲート装置31o 〜31n 、32o
〜32n 、33o〜33n 、34o 〜34n を有する。
これらの部品のおのおのに加えられる制御信号bo 〜b
n に応答して、これらの部品がプログラム可能時間遅延
装置に電気的に接続されるか、またはこれらの部品がプ
ログラム可能時間遅延装置から電気的に取り除かれる
か、のいずれかである。第1実施例では、制御信号bo
〜bnは時間遅延部品10を直列方式に構成し、その全
時間遅延は直列接続された部品10のおのおのの時間遅
延の合計である。第2実施例および第3実施例では、抵
抗器47o 〜47n およびコンデンサ53o 〜53
n は、それぞれ、コンデンサ充電回路47o 〜47n
43、52、53o 〜53n の中に接続される。接続さ
れた素子は充電速度を制御し、したがって、装置の時間
遅延を制御する。装置をリング方式に接続する(図6)
ことにより、遅延装置61を通る信号遅延の数をカウン
トするカウンタ装置63は、プログラムされた時間遅延
を長くすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】先行技術による信号遅延回路とその特性図であ
って、aは信号遅延回路の概要図、bはa図に示された
回路における入力信号と出力信号とを比較した図。
【図2】先行技術に従って入力信号に対する出力信号の
遅延時間Dを制御するための技術の図。
【図3】本発明に従って半導体メモリと共に適切に用い
ることができるプログラム可能時間遅延装置の第1実施
例の図。
【図4】本発明に従って半導体メモリと共に適切に用い
ることができるプログラム可能時間遅延装置の第2実施
例の図。
【図5】本発明に従って半導体メモリと共に適切に用い
ることができるプログラム可能時間遅延装置の第3実施
例の図。
【図6】本発明のプログラム可能時間遅延装置と共に用
いるのに適した遅延時間の範囲を増加するための回路を
示す図。
【符号の説明】
10n 〜10o 時間遅延回路 30n 〜30o 時間遅延部品 32n 〜32o 、33n 〜33o ゲート装置

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 直列方式で接続された複数個の時間遅延
    部品を有し、かつ前記部品のおのおのが、 時間遅延回路と、 前記時間遅延回路を入力信号に接続するための制御信号
    の第1状態と前記入力信号を前記時間遅延回路にバイパ
    スさせる前記制御信号の第2状態とに応答するゲート装
    置と、を有する、半導体メモリ技術で実施することがで
    き、かつその時間遅延が複数個の制御信号に応答して決
    定することができる、プログラム可能時間遅延装置。
  2. 【請求項2】 ランダム・アクセス・メモリ装置におい
    て、 プログラム可能時間遅延装置に予め選定された制御信号
    を加える段階と、 前記時間遅延装置に遅延されるべき信号を加える段階
    と、を有する、プログラム可能時間遅延信号を得る方
    法。
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