JPH10162584A - 半導体記憶装置 - Google Patents

半導体記憶装置

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JPH10162584A
JPH10162584A JP8321728A JP32172896A JPH10162584A JP H10162584 A JPH10162584 A JP H10162584A JP 8321728 A JP8321728 A JP 8321728A JP 32172896 A JP32172896 A JP 32172896A JP H10162584 A JPH10162584 A JP H10162584A
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signal
output
potential
effect transistor
gate field
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JP8321728A
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Hideaki Nagaoka
英昭 長岡
Tomohisa Wada
知久 和田
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Mitsubishi Electric Corp
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Mitsubishi Electric Corp
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 出力最終段を構成するMOSトランジスタの
電流駆動能力を落とさず出力信号のスルーレートコント
ロールができる半導体記憶装置を提供する。 【解決手段】 半導体記憶装置100は、データバスD
B1とデータバスDB2とを備える。出力ドライバ回路
10は、メモリセルから読み出した内部読出信号Dに対
応して、データバスDB1、DB2の電位を調整する。
出力最終段にあたる出力ステージ1を構成するPMOS
トランジスタQ5aおよびNMOSトランジスタQ6a
のゲートは、それぞれデータバスDB1、DB2の末端
に接続される。出力ステージ1から導出される出力信号
の電位は、データバスDB1もしくは、データバスDB
2の容量で決定される値で緩やかに遷移する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、半導体記憶装置に
関し、特に、出力波形のオーバーシュートおよびアンダ
ーシュートを抑えることができる半導体記憶装置に関す
るものである。
【0002】
【従来の技術】一般に、半導体記憶装置は、センスアン
プで増幅されたメモリセルの信号を受けて、外部出力信
号を発生する出力バッファ回路を備える。出力バッファ
回路で発生する外部出力信号は、出力パッドを介して半
導体記憶装置の外部に出力され、外部に接続された負
荷、例えば、外部の伝送線や外部の伝送線末端に接続さ
れる他の半導体記憶装置等を駆動する。
【0003】図25は、従来のスタティク型ランダムア
クセスメモリ(以下、SRAMと記す)の要部の構成を
概略的に示すブロック図である。
【0004】従来のSRAM900は、アドレス入力バ
ッファ回路52と、行デコーダ53と、列デコーダ54
と、メモリセルブロック#1〜#4と、ブロック選択回
路55と、ライトドライバ群59と、センスアンプ群6
0とを備える。
【0005】アドレスバッファ回路52は、外部アドレ
スピンXA1〜XA8からの信号を受けて、内部行アド
レス信号X1〜X8を生成し、外部アドレスピンYA1
〜YA8からの信号を受けて、内部列アドレス信号Y1
〜Y8を生成し、そして外部アドレスピンZA1〜ZA
2からの信号を受けて、ブロックアドレス信号Z1〜Z
4を生成する。
【0006】行デコーダ53は、内部行アドレス信号X
1〜X8を受けて、これをデコードして、後述するメモ
リセルアレイ56を構成する複数のワード線WLの中か
ら選択したワード線の電位を立ち上げる。
【0007】列デコーダ54は、内部列アドレス信号Y
1〜Y8を受けて、これをデコードして、後述するメモ
リセルアレイ56を構成する複数対のビット線対BL、
/BLのいずれかを選択する。
【0008】ブロック選択回路55は、内部ブロックア
ドレス信号Z1〜Z4を受けて、これをデコードして、
ブロック選択信号BS1〜BS4を発生する。ブロック
選択信号BS1〜BS4は、センスアンプ群60の中か
ら、データバスDB0と接続するセンスアンプを選択す
る。
【0009】図26は、従来のSRAMにおける各メモ
リブロックの構成を説明するための回路図である。図2
6においては、メモリブロック#1を中心とする構成が
代表的に示されている。
【0010】メモリブロック#1は、メモリセルアレイ
56を備える。メモリセルアレイ56は、行列方向にマ
トリックス状に配列された複数のメモリセルMCと、各
々が1行に並ぶメモリセルMCを接続する複数のワード
線WLと、各々が1列に並ぶメモリセルMCを接続する
複数対のビット線対BL、/BLとを含む。
【0011】図27は、従来のSRAM900に用いら
れるメモリセルMCの1例の構成を概略的に示す回路図
である。図27に示す高抵抗負荷型メモリセルMCは、
抵抗R1、R2と、駆動トランジスタであるNチャネル
型電界効果トランジスタ(以下、NMOSトランジスタ
と記す)Q53、Q54と、アクセストランジスタであ
るNMOSトランジスタQ51、Q52とを含む。
【0012】抵抗R1およびNMOSトランジスタQ5
3と、抵抗R2およびNMOSトランジスタQ54と
は、それぞれ内部電源電位VCCと接地電圧VSSとの
間に直列に接続される。NMOSトランジスタQ53の
ゲートは、抵抗R2とNMOSトランジスタQ54との
接続点にあたるノードN51に接続され、NMOSトラ
ンジスタQ54のゲートは、抵抗R1とNMOSトラン
ジスタQ53との接続点にあたるノードN50に接続さ
れる。
【0013】NMOSトランジスタQ51は、一方の導
通端子が、ビット線BLに接続され、他方の導通端子が
ノードN50に接続され、そのゲートは、ワード線WL
と接続される。 NMOSトランジスタQ52は、一方
の導通端子が、ビット線/BLに接続され、他方の導通
端子がノードN51に接続され、そのゲートは、同じく
ワード線WLと接続される。
【0014】図26を参照すると、メモリブロック#1
はさらに、ビット線負荷回路57と、データマルチプレ
クサ58とを備える。
【0015】ビット線負荷回路57は、メモリセルMC
に適切な電圧バイアスを与える回路である。
【0016】データマルチプレクサ58は、メモリセル
アレイ56との信号の入出力のために用いられる回路で
ある。データマルチプレクサ58は、列デコーダ54か
ら内部列アドレス信号Y1〜Y2を受けて、選択された
一対のビット線対BL、/BLと後述するセンスアンプ
61とを接続する。
【0017】なお、図26に示されているライトドライ
バ63は、図25に示したライトドライバ群59に含ま
れる回路であり、データバスDB0上の信号を受けて、
対応するメモリブロックに信号を書き込む。
【0018】また、図26に示されているセンスアンプ
61は、図25に示したセンスアンプ群60に含まれる
回路であり、選択されたビット線対BL、/BLの微少
な電位変化を増幅する。各センスアンプ61は、ブロッ
ク選択回路55から対応するブロック選択信号BS1〜
BS4を受ける。このブロック選択信号に基づき、選択
されたセンスアンプ61から出力される内部読出信号D
が、後述するデータバスDB0に伝送される。
【0019】図25を参照して、従来のSRAM900
はさらに、データバスDB0と、入力バッファ回路62
と、出力バッファ回路50とを含む。
【0020】データバスDB0は、センスアンプ群60
と、出力バッファ回路50とを接続する伝送線である。
【0021】入力バッファ回路62は、書き込み動作時
において、入出力端子DQから受けた外部入力データを
内部書き込み信号に変換する。
【0022】出力バッファ回路50は、読出動作時にお
いて、データバスDB0から伝送された内部読出信号D
を受けて、外部出力信号を生成する。この外部出力信号
は、入出力端子DQから外部に出力され、外部負荷を駆
動する。
【0023】図28は、従来のSRAM900における
出力バッファ回路を中心とした構成を概略的に示すブロ
ック図である。図28では、メモリブロック#1に対応
するセンスアンプ61と、出力バッファ回路50との接
続関係が代表的に示されている。
【0024】センスアンプ61の出力ノードは、データ
バスDB0に接続される。データバスDB0の末端は、
出力バッファ回路50の入力ノードに接続される。そし
て、出力バッファ回路50の出力ノードは、出力パッド
P1に接続される。
【0025】Pチャネル型電界効果トランジスタ(以
下、PMOSトランジスタと記す)Q23は、一方の導
通端子が内部電源電位VCCに接続され、他方の導通端
子がデータバスDB0上に接続され、そのゲートには、
内部ライトイネーブル信号/WEを受ける。
【0026】ここで、Lレベルの内部ライトイネーブル
信号/WEを受けると、PMOSトランジスタQ23は
導通状態になり、データバスDB0の電位は、Hレベル
に立ち上がる。一方、Hレベルの内部ライトイネーブル
信号/WEを受けると、PMOSトランジスタQ23は
非導通状態になる。
【0027】従って、非書き込み動作時(内部ライトイ
ネーブル信号/WEがHレベル)の場合は、ブロック選
択信号BS1に基づき選択されたセンスアンプ61から
出力される内部読出信号Dが、データバスDB0を介し
て出力バッファ回路50に伝送される。
【0028】書き込み動作時(内部ライトイネーブル信
号/WEがLレベル)の場合は、データバスDB0上の
電位がHレベルになり、データバスDB0がフローティ
ング状態になるのを防止する。
【0029】図29は、従来のSRAMに含まれる出力
バッファ回路50の構成を概略的に示す回路図である。
【0030】図29に示す出力バッファ回路50は、ト
ライステート型の出力バッファ回路であり、Hレベル、
Lレベル、もしくはHiインピーダンス(非読出状態)
値の信号を出力する。
【0031】出力バッファ回路50は、データバスDB
0を介して、センスアンプ61から出力される内部読出
信号Dを入力に受ける。
【0032】図29において、出力バッファ回路50
は、プリバッファ回路70と、出力最終段にあたる出力
ステージ1とを備える。
【0033】プリバッファ回路70は、NAND回路N
A1と、NOT回路NT1と、NOR回路NR1とを含
む。
【0034】NAND回路NA1は、出力イネーブル信
号OEと内部読出信号Dとを受ける。NOT回路NT1
は、出力イネーブル信号OEを受けこれを反転した内部
出力イネーブル信号/OEを出力する。NOR回路NR
1は、NOT回路NT1の出力する内部出力イネーブル
信号/OEと内部読出信号Dとを受ける。
【0035】ここで、出力イネーブル信号OEは、読出
動作時においては、活性化状態(Hレベル)であり、非
読出動作時においては、非活性化状態(Lレベル)であ
る。
【0036】出力ステージ1は、内部電源電位VCCと
接地電位VSSとの間に相補接続されるPMOSトラン
ジスタQ5aと、NMOSトランジスタQ6aとを備え
る。
【0037】PMOSトランジスタQ5aのゲートは、
NAND回路NA1から出力される信号C1を受け、N
MOSトランジスタQ6aのゲートは、NOR回路NR
1から出力される信号C2を受ける。PMOSトランジ
スタQ5aおよびNMOSトランジスタQ6aのそれぞ
れの一方の導通端子どうしの接続点であるノードN0
は、出力パッドP1に接続される。
【0038】続いて、従来の出力バッファ回路50の動
作を、その動作波形図である図30および図31を参照
して、説明する。
【0039】まず、図30を参照して、読出動作時(出
力イネーブル信号OEがHレベル)に、Hレベルの内部
読出信号Dを受けた場合の動作について説明する。
【0040】NAND回路NA1は、Hレベルの出力イ
ネーブル信号OEと、Hレベルの内部読出信号Dとを受
けて、Lレベルの信号C1を出力する。一方、NOR回
路NR1は、NOT回路NT1が出力するLレベルの内
部出力イネーブル信号/OEと、Hレベルの内部読出信
号Dとを受けて、Lレベルの信号C2を出力する。
【0041】これをうけて、PMOSトランジスタQ5
aは、導通状態になり、NMOSトランジスタQ6a
は、非導通状態になる。この場合、ノードN0は、内部
電源電位VCCのレベルにまで充電される。この結果、
出力パッドP1からHレベルの外部出力信号VOUTが
出力される。
【0042】続いて、図31を参照して、読出動作時に
Lレベルの内部読出信号Dを受けた場合の動作について
説明する。
【0043】NAND回路NA1は、Hレベルの出力イ
ネーブル信号OEと、Lレベルの内部読出信号Dとを受
けて、Hレベルの信号C1を出力する。一方、NOR回
路NR1は、NOT回路NT1が出力するLレベルの内
部出力イネーブル信号/OEと、Lレベルの内部読出信
号Dとを受けて、Hレベルの信号C2を出力する。
【0044】これをうけて、PMOSトランジスタQ5
aは、非導通状態になり、NMOSトランジスタQ6a
は、導通状態になる。この場合、ノードN0は、接地電
位VSSの電位レベルにまで放電される。この結果、出
力パッドP1からLレベルの外部出力信号VOUTが出
力される。
【0045】さらに、非読出動作時(出力イネーブル信
号OEがLレベル)においては、NAND回路NA1
は、Lレベルの出力イネーブル信号OEを受けて、Hレ
ベルの信号C1を出力する。一方、NOR回路NR1
は、NOT回路NT1が出力するHレベルの内部出力イ
ネーブル信号/OEを受けて、Lレベルの信号C2を出
力する。
【0046】これをうけて、PMOSトランジスタQ5
aおよびNMOSトランジスタQ6aはともに、非導通
状態になる。この結果、ノードN0すなわち出力パッド
P1はHiインピーダンス状態になる。
【0047】なお図32に示すのは、従来の他の出力バ
ッファ回路51の構成を示す回路図であって、図29に
示す出力バッファ回路50の代わりに、出力バッファ回
路51の構成であってもよい。図32に示す出力バッフ
ァ回路51は、NAND回路NA2、NA3と、NOT
回路NT2〜NT4とを備えるプリバッファ回路71
と、出力ステージ1とを備える。
【0048】
【発明が解決しようとする課題】ところで、従来の半導
体記憶装置が備える出力バッファ回路50には、次のよ
うな問題点がある。
【0049】まず、センスアンプ群60は、データバス
DB0を介して、出力バッファ回路50に信号を伝達す
る。従って、センスアンプ群60は、出力バッファ回路
50にいたるまでの大きな容量を駆動しなければならな
いので、信号伝達に時間がかかり、この結果、外部出力
信号VOUTの遷移に時間がかかっていた。
【0050】また、プリバッファ回路70を構成するM
OSトランジスタは、出力ステージ1を構成するPMO
SトランジスタQ5aおよびNMOSトランジスタQ6
aの容量のみを駆動する。従って、プリバッファ回路7
0から出力される信号C1、C2は、急峻な波形の信号
になる。このため、外部の伝送線末端部分において、出
力ステージ1から出力される外部出力信号VOUTに、
オーバーシュートおよびアンダーシュートが発生するお
それがあった。
【0051】図33は、従来の半導体記憶装置の問題点
を説明するための各種信号の変化を表す図であり、図3
3(a)は信号C1、C2の変化を、図33(b)は外
部出力信号VOUTの変化を、そして図33(c)は外
部の伝送線末端部分でのオーバーシュートおよびアンダ
ーシュートの様子を示している。
【0052】このようなオーバーシュートやアンダーシ
ュートなどの信号波形の歪みは、外部に接続される周辺
回路のノイズ源となり、例えば、外部に接続されるレシ
ーバ側におけるアクセスタイムのロスや誤動作を生じる
原因となっていた。
【0053】この問題を解決するために、出力最終段に
あたる出力ステージ1を構成するMOSトランジスタの
ゲート幅Wを小さくして、電流駆動力を抑える方法もあ
る。
【0054】しかし、この方法では、出力ステージ1か
らの充、放電電流が小さくなるため限界がある。
【0055】このため、通常、プリバッファ回路70を
構成するMOSトランジスタのゲート幅Wを小さくし
て、出力ステージ1に入力する信号波形の立ち上がり、
立ち下がりを遅くする方法が行なわれていた。この方法
では、出力ステージ1でのスイッチングの速度を遅くし
てすることによって、外部出力信号VOUTの波形の立
ち上がり、立ち下がりを遅くする(スルーレートコント
ロール)ことができる。
【0056】しかし、この方法では、センスアンプ群6
0から出力される信号の波形が、データバスDB0の容
量によっていったん鈍った後、プリバッファ回路70で
急峻な波形になり、さらに再び出力ステージ1で鈍らせ
ることになり、アクセスタイムのロスを招くという問題
があった。
【0057】そこで、本発明の目的は、上記に示した問
題を解決するためになされたものであり、アクセスタイ
ムを損なうことなく、出力される信号の波形の立ち上が
り、立ち下がりを遅くして、安定した信号を出力するこ
とができる半導体記憶装置を提供することにある。
【0058】
【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、読出動作モードにおいて、選択されたメモリ
セルから読み出した内部信号に応答して、出力信号を発
生して出力端子から外部負荷に出力する半導体記憶装置
であって、伝送線と、内部信号に応答して、伝送線の電
位を調整するドライブ手段と、第1の電位を供給する第
1の電源と、第1の電位よりも低い第2の電位を供給す
る第2の電源とを動作電源として、伝送線の末端部分の
電位に応答して出力信号を発生する出力信号発生手段と
を備える。
【0059】請求項2に係る半導体記憶装置は、請求項
1に係る半導体記憶装置であって、伝送線は、第1のデ
ータバスと、第1のデータバスと異なる第2のデータバ
スとを備え、ドライブ手段は、内部信号に応答して、第
1のデータバスの電位を決定する第1の調整手段と、内
部信号に応答して、第2のデータバスの電位を決定する
第2の調整手段とを備え、出力信号発生手段は、第1の
データバスの末端部分の電位に応答して、第1の電源か
ら電流供給を受けて、第1の電位に対応する出力信号を
発生して出力端子に伝達する第1のPチャネル絶縁ゲー
ト型電界効果トランジスタと、第2のデータバスの末端
部分の電位に応答して、第2の電源から電流供給を受け
て、第2の電位に対応する前記出力信号を発生して出力
端子に伝達する第1のNチャネル絶縁ゲート型電界効果
トランジスタとを備える。
【0060】請求項3に係る半導体記憶装置は、請求項
2に係る半導体記憶装置であって、読出動作モードを指
定する第1の制御信号に応答して、第1の電源から電流
供給を受けて、第1のデータバスに前記第1の電位に対
応する信号を伝送する第2のPチャネル絶縁ゲート型電
界効果トランジスタと、第1の制御信号を反転した第2
の制御信号に応答して、第2の電源から電流供給を受け
て、第2のデータバスに第2の電位に対応する信号を伝
送する第2のNチャネル絶縁ゲート型電界効果トランジ
スタとをさらに備え、第1の制御信号は、読出動作モー
ドにおいては活性化状態であり、読出動作モード以外の
動作モードにおいては非活性化状態であり、第2のPチ
ャネル絶縁ゲート型電界効果トランジスタは、第1の制
御信号が活性化状態であれば非導通状態になり、第1の
制御信号が非活性化状態であれば導通状態になり、第2
のNチャネル絶縁ゲート型電界効果トランジスタは、第
2の制御信号が活性化状態であれば非導通状態になり、
第2の制御信号が非活性化状態であれば導通状態にな
る。
【0061】請求項4に係る半導体記憶装置は、請求項
3に係る半導体記憶装置であって、第1のデータバス上
に設けられ、第1の調整手段の出力ノードと第1のデー
タバスとの第1の接続点と、第2のPチャネル絶縁ゲー
ト型電界効果トランジスタの導通経路と第1のデータバ
スとの第2の接続点との間に位置する第1のスイッチ手
段と、第2のデータバス上に設けられ、第2の調整手段
の出力ノードと第2のデータバスとの第3の接続点と、
第2のNチャネル絶縁ゲート型電界効果トランジスタの
導通経路と第2のデータバスとの第4の接続点との間に
位置する第2のスイッチ手段とをさらに備え、第1のス
イッチ手段は、第1の制御信号をそのゲートに受ける第
3のNチャネル絶縁ゲート型電界効果トランジスタと、
第2の制御信号をそのゲートに受ける第3のPチャネル
絶縁ゲート型電界効果トランジスタとを備え、第2のス
イッチ手段は、第1の制御信号をそのゲートに受ける第
4のNチャネル絶縁ゲート型電界効果トランジスタと、
第2の制御信号をそのゲートに受ける第4のPチャネル
絶縁ゲート型電界効果トランジスタとを備え、第1のス
イッチ手段は、前記読出動作モード以外のモードにおい
て、第2の接続点から前記第1の接続点への信号の伝送
を遮断し、第2のスイッチ手段は、読出動作モード以外
の動作モードにおいて、第4の接続点から第3の接続点
への信号の伝送を遮断する。
【0062】請求項5に係る半導体記憶装置は、請求項
1に係る半導体記憶装置であって、出力信号発生手段
は、読出動作モードを指定する第1の制御信号に応じ
て、第2の電源から電流供給を受けて、第2の電位に対
応する信号を発生する第5のNチャネル絶縁ゲート型電
界効果トランジスタと、第1の制御信号を反転した第2
の制御信号に応じて、第1の電源から電流供給を受け
て、第1の電位に対応する信号を発生する第5のPチャ
ネル絶縁ゲート型電界効果トランジスタと、伝送線の末
端部分の電位に応じて、第5のPチャネル絶縁ゲート型
電界効果トランジスタが発生した信号を前記出力端子へ
伝達する第6のPチャネル絶縁ゲート型電界効果トラン
ジスタと、伝送線末端部分の電位に応じて、第5のNチ
ャネル絶縁ゲート型電界効果トランジスタが発生した信
号を出力端子へ伝達する第6のNチャネル絶縁ゲート型
電界効果トランジスタとを備え、第1の制御信号は、読
出動作モードにおいては、活性化状態であり、読出動作
モード以外の動作モードにおいては、非活性化状態であ
り、第5のPチャネル絶縁ゲート型電界効果トランジス
タは、第2の制御信号が活性化状態であれば導通状態に
なり、第2の制御信号が非活性化状態であれば非導通状
態になり、第5のNチャネル絶縁ゲート型電界効果トラ
ンジスタは、第1の制御信号が活性化状態であれば非導
通状態になり、第1の制御信号が非活性化状態であれば
非導通状態になる。
【0063】請求項6に係る半導体記憶装置は、請求項
5に係る半導体記憶装置であって、第6のPチャネル絶
縁ゲート型電界効果トランジスタのしきい値電圧と、第
6のNチャネル絶縁ゲート型電界効果トランジスタのし
きい値電圧とを加えた値は、第1の電位より高い。
【0064】請求項7に係る半導体記憶装置は、請求項
1に係る半導体記憶装置であって、出力信号発生手段
は、伝送線の末端部分の電位に応じて、第2の電源から
電流供給を受けて、第2の電位に対応する信号を発生す
る第7のNチャネル絶縁ゲート型電界効果トランジスタ
と、伝送線末端部分の電位に応じて、第1の電源から電
流供給を受けて、第1の電位に対応する信号を発生する
第7のPチャネル絶縁ゲート型電界効果トランジスタ
と、読出動作モードを指定する第1の制御信号に応じ
て、第7のNチャネル絶縁ゲート型電界効果トランジス
タが発生した信号を出力端子へ伝達する第8のNチャネ
ル絶縁ゲート型電界効果トランジスタと、第1の制御信
号を反転した第2の制御信号に応じて、第7のPチャネ
ル絶縁ゲート型電界効果トランジスタが発生した信号を
出力端子へ伝達する第8のPチャネル絶縁ゲート型電界
効果トランジスタとを備え、第1の制御信号は、読出動
作モードにおいては、活性化状態であり、読出動作モー
ド以外の動作モードにおいては、非活性化状態であり、
第8のPチャネル絶縁ゲート型電界効果トランジスタ
は、第2の制御信号が活性化状態であれば導通状態にな
り、第2の制御信号が非活性化状態であれば非導通状態
になり、第8のNチャネル絶縁ゲート型電界効果トラン
ジスタは、第1の制御信号が活性化状態であれば非導通
状態になり、第1の制御信号が非活性化状態であれば非
導通状態になる。
【0065】請求項8に係る半導体記憶装置は、請求項
7に係る半導体記憶装置であって、第7のPチャネル絶
縁ゲート型電界効果トランジスタのしきい値電圧と、第
7のNチャネル絶縁ゲート型電界効果トランジスタのし
きい値電圧とを加えた値は、第1の電位より高い。
【0066】請求項9に係る半導体記憶装置は、請求項
1に係る半導体記憶装置であって、出力信号発生手段
は、伝送線の末端部分の電位に応じて、第1の電源の電
流供給を受けて、第1の電位に対応する信号を出力端子
へ伝達する第9のPチャネル絶縁ゲート型電界効果トラ
ンジスタと、伝送線の末端部分の電位に応じて、第2の
電源の電流供給を受けて、第2の電位に対応する信号を
出力端子へ伝達する第9のNチャネル絶縁ゲート型電界
効果トランジスタとを備える。
【0067】請求項10に係る半導体記憶装置は、請求
項9に係る半導体記憶装置であって読出動作モードを指
定する第1の制御信号と、第1の制御信号を反転した第
2の制御信号とに応じて、出力信号発生手段の出力する
信号を出力端子に伝達するマルチプレクサ手段をさらに
備える。
【0068】請求項11に係る半導体記憶装置は、請求
項9に係る半導体記憶装置であって、第9のPチャネル
絶縁ゲート型電界効果トランジスタのしきい値電圧と、
第9のNチャネル絶縁ゲート型電界効果トランジスタの
しきい値電圧とを加えた値は、第1の電位より高い。
【0069】
【発明の実施の形態】
[実施の形態1]図1は、本発明の実施の形態1におけ
る半導体記憶装置100の要部のシステム構成を概略的
に示すブロック図であり、図28の従来の半導体記憶装
置900と同じ構成要素には、同一符号および同一記号
を付し、その説明を省略する。
【0070】本発明の実施の形態1における半導体記憶
装置100が、従来の半導体記憶装置と異なるのは、以
下の点にある。
【0071】すなわち、その相違点は、データバスDB
0に代わって、2本のデータバスDB1、DB2を備え
ること、出力バッファ回路50に代わって、出力ドライ
ブ回路10と出力ステージ1とを備えること、出力ドラ
イブ回路10と出力ステージ1とをデータバスDB1、
DB2で互いに接続すること、およびデータバスDB1
およびデータバスDB2上の電位を強制的にある値に設
定する制御回路12を備えることにある。
【0072】図1を参考にして、半導体記憶回路100
の構成について説明する。図1では、メモリブロック#
1に対応するセンスアンプ61と出力ドライブ回路10
と出力ステージ1との接続関係が代表的に示されてい
る。
【0073】出力ドライブ回路10は、各メモリブロッ
ク#1〜#4のそれぞれに対応するセンスアンプ61に
接続される。メモリブロック#1に対応する出力ドライ
ブ回路10の一方の入力ノードは、センスアンプ61の
出力ノードに接続され、他方の入力ノードは、ブロック
選択回路55から出力されるブロック選択信号BS1を
受ける。
【0074】出力ドライブ回路10の一方の出力ノード
は、データバスDB1上のノードN1に接続され、出力
ドライブ回路10の他方の出力ノードは、データバスD
B2上のノードN2に接続される。
【0075】出力ステージ1の構成素子であるPMOS
トランジスタQ5aのゲートは、データバスDB1に接
続され、同じく出力ステージ1の構成素子であるNMO
SトランジスタQ6aのゲートは、データバスDB2に
接続される。そして、PMOSトランジスタQ5aとN
MOSトランジスタQ6aとの接続点に当たるノードN
0は、出力パッドP1に接続される。
【0076】図2は、本発明の実施の形態1における出
力ドライブ回路10の構成を概略的に示す回路図であ
る。図2では、メモリブロック#1に対応するセンスア
ンプ61に接続される出力ドライブ回路10についての
構成が、代表的に示されている。
【0077】出力ドライブ回路10は、ブロック選択信
号BS1と、センスアンプ61から出力される内部読出
信号Dとを受けて、第1の内部信号S1および第2の内
部信号S2を生成する。
【0078】出力ドライブ回路10は、NAND回路N
A4〜NA7と、NOT回路NT5、NT6と、出力ス
テージI1、I2とを含む。
【0079】NOT回路NT5は、内部読出信号Dを反
転して信号/Dを出力する。NAND回路NA4は、ブ
ロック選択信号BS1と、NOT回路NT5から出力さ
れる信号/Dとを受ける。
【0080】NAND回路NA5は、ブロック選択信号
BS1と、内部読出信号Dとを受ける。NOT回路NT
6は、NAND回路 NA5から出力される信号を反転
しする。
【0081】NAND回路NA6は、ブロック選択信号
BS1と、NOT回路NT5から出力される信号/Dと
を受ける。ここで、NAND回路NA6から出力される
信号の論理レベルは、NAND回路NA4から出力され
る信号の論理レベルと一致する。
【0082】NAND回路NA7は、ブロック選択信号
BS1と、内部読出信号Dとを受ける。NOT回路NT
7は、NAND回路NA7から出力される信号を反転す
る。ここで、NAND回路NA7から出力される信号の
論理レベルは、NAND回路NA5から出力される信号
の論理レベルと一致する。
【0083】出力ステージI1は、内部電源電位VCC
と接地電位VSSとの間に相補接続されるPMOSトラ
ンジスタQ1と、NMOSトランジスタQ2とを備え、
出力ステージI2は、内部電源電位と接地電位VSSと
の間に相補接続されるPMOSトランジスタQ3と、N
MOSトランジスタQ4とを備える。
【0084】ここで、出力ステージI1を構成するPM
OSトランジスタQ1およびNMOSトランジスタQ2
の論理しきい値は、出力ステージI2を構成するPMO
SトランジスタQ3およびNMOSトランジスタQ4の
論理しきい値より高い。
【0085】出力ステージI1においては、PMOSト
ランジスタQ1のゲートは、NAND回路NA4から出
力される信号を受け、NMOSトランジスタQ2のゲー
トは、NOT回路NT6から出力される信号を受ける。
出力ステージI1は、PMOSトランジスタQ1および
NMOSトランジスタQ2の接続点であるノードN5か
ら、データバスDB1との接続点にあたるノードN1に
第1の内部信号S1を出力する。
【0086】出力ステージI2においては、PMOSト
ランジスタQ3のゲートは、NAND回路NA6から出
力される信号を受け、NMOSトランジスタQ4のゲー
トは、NOT回路NT7から出力される信号を受ける。
出力ステージI2は、PMOSトランジスタQ3とNM
OSトランジスタQ4との接続点であるノードN6か
ら、データバスDB2との接続点にあたるノードN2に
第2の内部信号を出力する。
【0087】続いて、図2に示す出力ドライブ回路10
の動作をその動作波形図である図3および図4を参照し
て、説明する。
【0088】まず、図3を参照して、読出動作時(出力
イネーブル信号OEがHレベル)に、Hレベルの内部読
出信号Dを受ける場合の動作について説明する(なお、
ブロック選択信号BS1はHレベルとする)。
【0089】NAND回路NA4、NA6は、Hレベル
のブロック選択信号BS1と、Lレベルの信号/Dとを
受けて、Hレベルの信号を出力する。
【0090】NAND回路NA5、NA7は、Hレベル
のブロック選択信号BS1と、Hレベルの内部読出信号
Dとを受けて、Lレベルの信号を出力する。NOT回路
NT6、NT7は、このNAND回路NA5、NA7か
らLレベルの信号を受けて、Hレベルの信号を出力す
る。
【0091】これをうけて、PMOSトランジスタQ1
は、非導通状態になり、NMOSトランジスタQ2は、
導通状態になる。したがって、ノードN5は、接地電位
VSSのレベルにまで放電される。この結果、第1の内
部信号S1の電位は、Lレベルに立ち下がる。
【0092】また、PMOSトランジスタQ3は、非導
通状態になり、NMOSトランジスタQ4は、導通状態
になる。したがって、ノードN6は、接地電位VSSの
レベルにまで放電される。この結果、第2の内部信号S
2の電位は、Lレベルに立ち下がる。
【0093】続いて、図4を参照して、読出動作時にL
レベルの内部読出信号Dを受ける場合の動作について説
明する。
【0094】NAND回路NA4、NA6は、Hレベル
のブロック選択信号BS1と、Hレベルの信号/Dとを
受けて、Lレベルの信号を出力する。
【0095】NAND回路NA5、NA7は、Hレベル
のブロック選択信号BS1と、Lレベルの内部読出信号
Dとを受けて、Hレベルの信号を出力する。NOT回路
NT6、NT7は、このNAND回路NA5、NA7か
らHレベルの信号を受けて、Lレベルの信号を出力す
る。これをうけて、PMOSトランジスタQ1は、導通
状態になり、NMOSトランジスタQ2は、非導通状態
になる。したがって、ノードN5は、内部電源電位VC
Cのレベルにまで充電される。この結果、第1の内部信
号S1の電位はHレベルに立ち上がる。
【0096】また、PMOSトランジスタQ3は、導通
状態になり、NMOSトランジスタQ4は、非導通状態
になる。したがって、ノードN6は、内部電源電位VC
Cのレベルにまで充電される。この結果、第2の内部信
号S2の電位はHレベルに立ち上がる。
【0097】ところで、前述したように、出力ステージ
I1を構成するMOSトランジスタの論理しきい値が、
出力ステージI2を構成するMOSトランジスタの論理
しきい値より高いので、出力ステージI1と出力ステー
ジI2とで出力される信号の遷移速度が異なる。
【0098】従って、図3に示すように、第2の内部信
号S2がHレベルからLレベルに移行した後に、第1の
内部信号S1がHレベルからLレベルに移行する。ま
た、図4に示すように、第1の内部信号S1がLレベル
からHレベルに移行した後に、第2の内部信号S2がL
レベルからHレベルに移行する。
【0099】なお図5に示すのは、他の出力ドライブ回
路11の構成を示す回路図であって、出力ドライブ回路
10の代わりに、出力ドライブ回路11を用いても効果
は同じである。図5に示す出力ドライブ回路11は、N
AND回路 NA8、NA9と、NOT回路 NT8、
NT9と、NOR回路 NR2、NR3と、出力ステー
ジI1、I2とを備える。
【0100】続いて、図1を参照して、制御回路12の
構成とその動作について説明する。制御回路12は、P
MOSトランジスタQ7とNMOSトランジスタQ8と
を備える。
【0101】PMOSトランジスタQ7の一方の導通端
子は、ノードN1からPMOSトランジスタQ5aのゲ
ートに至るまでのデータバスDB1上の一点(ノードN
3)に接続される。NMOSトランジスタQ8の一方の
導通端子は、ノードN2からNMOSトランジスタQ6
aのゲートに至るまでのデータバスDB2上の一点(ノ
ードN4)に接続される。
【0102】PMOSトランジスタQ7の他方の導通端
子は、内部電源電位VCCに接続され、そのゲートは、
出力イネーブル信号OEを受ける。一方、NMOSトラ
ンジスタQ8の他方の導通端子は、接地電位VSSに接
続され、そのゲートは、内部出力イネーブル信号/OE
を受ける。
【0103】読出動作時(出力イネーブル信号OEがH
レベル)においては、PMOSトランジスタQ7および
NMOSトランジスタQ8はともに、非導通状態にな
る。
【0104】一方、非読出動作時(出力イネーブル信号
OEがLレベル)においては、PMOSトランジスタQ
7およびNMOSトランジスタQ8はともに、導通状態
になる。この結果、ノードN3は内部電源電位VCCの
レベルにまで充電され、その電位はHレベルとなる。ま
た、ノードN4は接地電位VSSのレベルにまで放電さ
れ、その電位はLレベルとなる。
【0105】以上の説明を参考にして、半導体記憶装置
100における外部出力信号VOUTの電位変化につい
て説明する。
【0106】読出動作時(出力イネーブル信号OEがH
レベル)であって、メモリブロック#1が選択された場
合には、制御回路12を構成するPMOSトランジスタ
Q7およびNMOSトランジスタQ8は非導通状態にな
り、出力ステージ1は、データバスDB1およびDB2
の電位変化を受ける。
【0107】Lレベルの第1の内部信号S1(内部読出
信号DがHレベル)を受けてデータバスDB1がLレベ
ルに立ち下がると、外部出力信号VOUTは、データバ
スDB1の容量によって決定される値で緩やかに立ちあ
がる。この場合、前述したように、データバスDB1の
電位がLレベルであり、かつデータバスDB2の電位が
Hレベルである状態は同時に発生しないので、内部電源
電位VCCから接地電位VSSに貫通電流は流れない。
【0108】また、Hレベルの第2の内部信号S2(内
部読出信号DがLレベル)を受けてデータバスDB2が
Hレベルに立ちあがると、外部出力信号VOUTは、デ
ータバスDB2の容量によって決定される値で緩やかに
立ちさがる。この場合も同様に、データバスDB1の電
位がLレベルであり、かつデータバスDB2の電位がH
レベルである状態は同時に発生しないので、内部電源電
位VCCから接地電位VSSに貫通電流は流れない。
【0109】図6は、本発明の実施の形態1における効
果を説明するためのシミュレーション結果を示す図であ
る。図6においては、Hレベルの内部読出信号Dに対応
する出力ステージ1への入力信号(図6(a)参照)
と、外部出力信号VOUT(図6(b)参照)との関係
を示している。
【0110】図6(a)、(b)に示すように、出力ス
テージ1への入力信号は、緩やかな波形となっている。
また、外部出力信号VOUTの立ち上がり時間および立
ち下がり時間は、長くなっている。
【0111】なお、非読出動作時(出力イネーブル信号
OEがLレベル)である場合には、PMOSトランジス
タQ7は導通状態になり、データバスDB1は内部電源
電位VCCの電圧レベルにまで充電され、その電位はH
レベルとなる。また、NMOSトランジスタQ8は導通
状態になり、データバスDB2は接地電位VSSの電圧
レベルにまで放電され、その電位はLレベルとなる。こ
の結果、PMOSトランジスタQ5aおよびNMOSト
ランジスタQ6aは、ともに非導通状態になり、ノード
N0すなわち出力パッドP1は、瞬時にHiインピーダ
ンス状態になる。
【0112】すなわち、本発明の実施の形態1における
半導体記憶装置100は、データバスの容量を利用する
ことで、出力ステージ1を構成するMOSトランジスタ
のゲート幅を変えることなく立ち上がり時間Trおよび
立ち下がり時間Tjを遅くすること(スルーレートコン
トロール)ができる。
【0113】また、制御回路12を備えることにより、
非読出動作時には瞬時に出力パッドの電位をHiインピ
ーダンスに設定することができる。
【0114】さらに、図3および図4に示すように、デ
ータバスDB1、DB2を介してそれぞれ伝送される信
号の立ち上がりタイミングおよび立ち下がりタイミング
をずらすことができるので、出力ステージ1における貫
通電流を防ぐことができる。
【0115】[実施の形態2]図7は、本発明の実施の
形態2における半導体記憶装置200の要部のシステム
構成を示すブロック図であり、図1に示した半導体記憶
装置100と同じ構成要素には、同一符号および同一記
号を付し、その説明を省略する。
【0116】本発明の実施の形態2における半導体記憶
装置200が、従来の半導体記憶装置と異なるのは、以
下の点にある。
【0117】すなわち、その相違点は、データバスDB
0に代わって、2本のデータバスDB1、DB2を備え
ること、出力バッファ回路50に代わって、出力ドライ
ブ回路10と出力ステージ1とを備えること、出力ドラ
イブ回路10と出力ステージ1とをデータバスDB1、
DB2で互いに接続すること、データバスDB1および
データバスDB2上の電位を強制的にある値に設定する
制御回路12を備えること、およびデータバスDB1、
DB2と出力ドライブ回路10の2つの出力ノードとの
それぞれの接続点にあたるノードN1、N2と、データ
バスDB1、DB2と制御回路12との接続点であるノ
ードN3、N4との間に、スイッチ回路13を設けてい
ることにある。
【0118】図7を参照して、半導体記憶装置200の
構成とその動作について説明する。スイッチ回路13
は、マルチプレクサT1およびT2を備える。マルチプ
レクサT1は、NMOSトランジスタQ9とPMOSト
ランジスタQ10とを含み、マルチプレクサT2は、N
MOSトランジスタQ11とPMOSトランジスタQ1
2とを含む。
【0119】PMOSトランジスタQ10およびPMO
SトランジスタQ12のそれぞれのゲートは、内部出力
イネーブル信号/OEを受ける。NMOSトランジスタ
Q9およびNMOSトランジスタQ11のそれぞれのゲ
ートは、出力イネーブル信号OEを受ける。
【0120】マルチプレクサT1(NMOSトランジス
タQ9およびPMOSトランジスタQ10)の一方の導
通端子は、データバスDB1を介してノードN1と接続
され、他方の導通端子は、データバスDB1を介してノ
ードN3に接続される。
【0121】マルチプレクサT2(NMOSトランジス
タQ11およびPMOSトランジスタQ12)の一方の
導通端子は、データバスDB2を介してノードN2と接
続され、他方の導通端子は、データバスDB2を介して
ノードN4に接続される。
【0122】ここで、読出動作時(出力イネーブル信号
OEがHレベル)では、マルチプレクサT1およびT2
はともに、導通状態になる。したがって、前述したよう
に、出力ステージ1は、データバスDB1およびDB2
の電位変化を受ける。
【0123】一方、非読出動作時(出力イネーブル信号
OEがLレベル)では、マルチプレクサT1およびT2
はともに、非導通状態になり、ノードN1、N2とノー
ドN3、N4とは、非接続状態になる。
【0124】このように、スイッチ回路13を設置する
ことにより、読出動作時から非読出動作時に切り替わる
時点において、制御回路12が駆動(充電または放電す
る)すべきデータバスDB1、DB2の容量を小さくす
ることができる。この結果、半導体記憶装置200は、
ノードN0上の状態(HもしくはLレベルの電位状態か
らHiインピーダンス状態への移行)すなわち出力パッ
ドP1の電位を高速に遷移させることがでできる。
【0125】すなわち、本発明の実施の形態2における
半導体記憶装置200は、半導体記憶装置100の効果
に加えて、スイッチ回路13を備えることで、出力パッ
ドP1を高速にHiインピーダンス状態に設定すること
ができる。
【0126】[実施の形態3]図8は、本発明の実施の
形態3における半導体記憶装置300の要部のシステム
構成を示すブロック図であり、図28に示した半導体記
憶装置900と同じ構成要素には、同一符号および同一
記号を付し、その説明を省略する。
【0127】本発明の実施の形態3における半導体記憶
装置300が、従来の半導体記憶装置と異なるのは、以
下の点にある。
【0128】すなわち、その相違点は、出力バッファ回
路50に代わって、出力ドライブ回路14と出力最終段
にあたるクロックドインバータ16とを備えること、お
よび出力ドライブ回路14とクロックドインバータ16
とを、データバスDB0で互いに接続することにある。
【0129】図8を参照して、半導体記憶装置300の
構成とその動作について説明する。図8においては、メ
モリブロック#1に対応するセンスアンプ61と、出力
ドライブ回路14との関係が代表的に示されている。
【0130】センスアンプ61の出力ノードを出力ドラ
イブ回路14の入力ノードに接続する。そして、出力ド
ライブ回路14の出力ノードをデータバスDB0上のノ
ードN8に接続する。クロックドインバータ16の入力
ノードは、データバスDB0の末端部分であるノードN
9に接続される。クロックドインバータ16の出力ノー
ドN10は、出力パッドP1に接続される。
【0131】ここで、図9は、本発明の実施の形態3に
おけるトライステート型の出力ドライブ回路14の構成
を概略的に示す回路図である。図9では、メモリブロッ
ク#1に対応するセンスアンプ61に接続される出力ド
ライブ回路14についての構成が代表的に示されてい
る。
【0132】出力ドライブ回路14は、NAND回路N
A12と、NOT回路NT10、NT11と、NOR回
路NR4と、出力ステージI3とを備える。
【0133】NOT回路NT10は、センスアンプ61
より内部読出信号Dを受けて、これを反転する(/
D)。NOT回路NT11は、ブロック選択信号BS1
を受けて、これを反転する(/BS1)。
【0134】NAND回路NA12は、ブロック選択信
号BS1と、NOT回路NT10から出力される信号/
Dを受ける。
【0135】一方、NOR回路NR4は、NOT回路N
T11から出力される信号/BS1と、NOT回路NT
10から出力される信号/Dを受ける。
【0136】出力ステージI3を構成するPMOSトラ
ンジスタQ13は、そのゲートがNAND回路NA12
の出力ノードに接続される。NMOSトランジスタQ1
4は、そのゲートがNOR回路NR4の出力ノードに接
続される。内部信号S1は、PMOSトランジスタQ1
3とNMOSトランジスタQ14との接続点にあたるノ
ードN11からデータバスDB1上のノードN8に伝達
される。
【0137】続いて、図9に示す出力ドライブ回路14
の動作を、その動作波形である図10および図11を参
照しながら説明する。
【0138】まず、図10を参照して、センスアンプ6
1からHレベルの内部読出信号Dを受けた場合の動作に
ついて説明する。なお、ブロック選択信号BS1はHレ
ベルとする。
【0139】NAND回路NA12は、Hレベルのブロ
ック選択信号BS1と、NOT回路NT10から出力さ
れるLレベルの信号/Dとを受けて、Hレベルの信号を
出力する。一方、NOR回路NR4は、NOT回路NT
11から出力されるLレベルの信号/BS1と、NOT
回路NT10から出力されるLレベルの信号/Dとを受
けて、Hレベルの信号を出力する。
【0140】したがって、PMOSトランジスタQ13
は、非導通状態になり、NMOSトランジスタQ14
は、導通状態になる。これを受けて、ノードN11は、
接地電位VSSのレベルにまで放電される。この結果、
内部信号S1の電位は、Lレベルに立ち下がる。
【0141】続いて、図11を参照して、センスアンプ
61からLレベルの内部読出信号Dを受けた場合の動作
について説明する。
【0142】NAND回路NA12は、Hレベルのブロ
ック選択信号BS1と、NOT回路NT10から出力さ
れるHレベルの信号/Dとを受けて、Lレベルの信号を
出力する。一方、NOR回路NR4は、NOT回路NT
11から出力されるLレベルの信号/BS1と、NOT
回路NT10から出力されるHレベルの信号/Dとを受
けて、Lレベルの信号を出力する。
【0143】したがって、PMOSトランジスタQ13
は、導通状態になり、NMOSトランジスタQ14は、
非導通状態になる。これを受けて、ノードN11は、内
部電源電位VCCのレベルにまで充電される。この結
果、内部信号S1の電位は、Hレベルに立ち上がる。
【0144】さらに、ブロック選択信号BS1がLレベ
ルである場合には、NAND回路NA12は、Hレベル
の信号を出力して、NOR回路NR4は、Lレベルの信
号を出力する。これを受けて、PMOSトランジスタQ
13およびNMOSトランジスタQ14は、非導通状態
となる。この結果、ノードN11は、Hiインピーダン
ス状態になる。
【0145】なお、図12に示すのは、他の出力ドライ
ブ回路15の構成を示す回路図であって、出力ドライブ
回路14の代わりに、出力ドライブ回路15を用いても
効果は同じである。図8に示す出力ドライブ回路15
は、NAND回路NA13、NA14と、NOT回路N
T12、NT13と、出力ステージI3とを備える。
【0146】続いて、図8を参照して、クロックドイン
バータ16の構成とその動作について説明する。クロッ
クドインバータ16は、Hレベル、Lレベル、もしくは
Hiインピーダンス(非読出状態)値の信号を出力す
る。
【0147】クロックドインバータ16は、PMOSト
ランジスタQ15、PMOSトランジスタQ16a、N
MOSトランジスタQ17aおよびNMOSトランジス
タQ18を備える。
【0148】PMOSトランジスタQ15の一方の導通
端子は、内部電源電位VCCに接続され、他方の導通端
子は、PMOSトランジスタQ16aの一方の導通端子
に接続される。そして、そのゲートは、内部出力イネー
ブル信号/OEを受ける。
【0149】NMOSトランジスタQ18の一方の導通
端子は、接地電位VSSに接続され、他方の導通端子
は、NMOSトランジスタQ17aの一方の導通端子に
接続される。そして、そのゲートは、出力イネーブル信
号OEを受ける。
【0150】PMOSトランジスタQ16aとNMOS
トランジスタQ17aとの接続点にあたるノードN10
は、出力パッドP1に接続される。
【0151】PMOSトランジスタQ16aおよびNM
OSトランジスタQ17aのそれぞれのゲートは、デー
タバスDB0の末端部分であるノードN9に接続され
る。
【0152】PMOSトランジスタQ15およびNMO
SトランジスタQ18は、ともに出力イネーブル信号O
EがHレベルにある場合(すなわち、内部出力イネーブ
ル信号/OEがLレベル)に導通する。この場合、PM
OSトランジスタQ16aの一方の導通端子は、内部電
源電位VCCのレベルにまで充電され、NMOSトラン
ジスタQ17aの一方の導通端子は、接地電位VSSの
レベルにまで放電される。
【0153】以上の説明を参考にして、半導体記憶装置
300における外部出力信号VOUTの電位の変化につ
いて説明する。
【0154】読出動作時(出力イネーブル信号OEがH
レベル)においては、Lレベルの内部信号S1(内部読
出信号DがHレベル)を受けてデータバスDB0がLレ
ベルに立ち下がると、PMOSトランジスタQ16aは
導通状態になり、NMOSトランジスタQ17aは非導
通状態になる。この場合、ノードN10は、内部電源電
位VCCのレベルにまで充電される。この結果、外部出
力信号VOUTの電位は、データバスDB0の容量によ
って決定される値で緩やかにHレベルに立ち上がる。
【0155】また、Hレベルの内部信号S1(内部読出
信号DがLレベル)を受けてデータバスDB0がHレベ
ルに立ちあがると、PMOSトランジスタQ16aは非
導通状態になり、NMOSトランジスタQ17aは導通
状態になる。この場合、ノードN10は、接地電位VS
Sのレベルにまで放電される。この結果、外部出力信号
VOUTは、データバスDB0の容量によって決定され
る値で緩やかにLレベルに立ち下がる。
【0156】図13は、本発明の実施の形態3における
効果を説明するためのシミュレーション結果を示す図で
ある。図13においては、Hレベルの内部読出信号Dに
対応するクロックドインバータ16への入力信号(図1
3(a)参照)と、外部出力信号VOUT(図13
(b)参照)との関係を示している。
【0157】図13(a)、(b)に示すように、クロ
ックドインバータ16への入力信号は、緩やかな波形と
なっている。また、外部出力信号VOUTの立ち上がり
時間および立ち下がり時間は、長くなっている。
【0158】一方、非読出動作時(出力イネーブル信号
OEがLレベル)には、PMOSトランジスタQ16a
およびNMOSトランジスタQ17aは非導通状態にな
る。この結果、ノードN10(出力パッドP1)の電圧
レベルは、瞬時にHiインピーダンス状態になる。
【0159】すなわち、本発明の実施の形態3における
半導体記憶装置300は、データバスの容量を利用する
ことで、出力最終段を構成するMOSトランジスタのゲ
ート幅を変えることなく立ち上がり時間Trおよび立ち
下がり時間Tjを遅くすること(スルーレートコントロ
ール)ができる。
【0160】また、使用するデータバスが1本なので、
チップ面積を抑えることができる。さらに、クロックド
インバータ16を備えることにより、非読出動作時には
瞬時に出力パッドの電位をHiインピーダンスに設定す
ることができる。
【0161】[実施の形態4]図14は、本発明の実施
の形態4における半導体記憶装置400の要部のシステ
ム構成を示すブロック図であり、図8に示す半導体記憶
装置300と同じ構成要素には、同一符号および同一記
号を付し、その説明を省略する。
【0162】本発明の実施の形態4における半導体記憶
装置400が、従来の半導体記憶装置と異なるのは、以
下の点にある。
【0163】すなわち、その相違点は、出力バッファ回
路50に代わって、出力ドライブ回路14と出力最終段
にあたるクロックドインバータ17とを備えること、出
力ドライブ回路14とクロックドインバータ17とをデ
ータバスDB0で互いに接続すること、およびクロック
ドインバータ17を構成するMOSトランジスタとし
て、通常使用されるものと異なるしきい値電圧を有する
MOSトランジスタを使用することにある。
【0164】クロックドインバータ17は、半導体記憶
装置300を構成するクロックドインバータ16のPM
OSトランジスタQ16aに代わって、PMOSトラン
ジスタQ16bを使用し、NMOSトランジスタQ17
aに代わって、NMOSトランジスタQ17bを使用す
る。
【0165】ここで、PMOSトランジスタQ16bの
しきい値電圧Vthpと、NMOSトランジスタQ17
bのしきい値電圧Vthnとの関係は、式(1)に示す
とおりである。
【0166】 VCC−|Vthp| <Vthn …(1) 図15および図16は、半導体記憶装置400を構成す
るクロックドインバータ17と、半導体記憶装置300
を構成するクロックドインバータ16との導通関係を示
す図である。
【0167】ここで、図15は、半導体記憶装置300
を構成するクロックドインバータ17の動作状態を示し
ており、実線は、PMOSトランジスタQ16aの導通
(ON)−非導通状態(OFF)の遷移関係を示し、破
線は、NMOSトランジスタQ17aの導通−非導通状
態の遷移関係を示している。なお、PMOSトランジス
タQ16aおよびNMOSトランジスタQ17aは通
常、半導体記憶装置で使用されるMOSトランジスタで
あり、PMOSトランジスタQ16aのしきい値電圧
(Vthp)は約−0.8V程度、そしてNMOSトラ
ンジスタQ17aのしきい値電圧(Vthn)は約0.
8V程度である。ここで、両者のしきい値電圧の関係
は、式(2)を満たしている。
【0168】 Vthn<VCC−|Vthp| …(2) 一方、図16は、半導体記憶装置400を構成するクロ
ックドインバータ17の動作状態を示しており、実線
は、PMOSトランジスタQ16bの導通ー非導通状態
の遷移関係を示し、破線は、NMOSトランジスタQ1
7bの導通ー非導通状態の遷移関係を示している。
【0169】半導体記憶装置300を構成するクロック
ドインバータ16においては、式(2)が成立している
ため、PMOSトランジスタQ16aおよびNMOSト
ランジスタQ17aのそれぞれのゲートにかかる電圧V
が、Vthn<V<VCC−|Vthp|である場合に
は、PMOSトランジスタQ16aおよびNMOSトラ
ンジスタQ17aはともに導通状態になる(図15参
照)。従って、内部電源電位VCCから接地電位VSS
に貫通電流が流れてしまう。
【0170】一方、半導体記憶装置400を構成するク
ロックドインバータ17においては、式(1)が成立し
ているため、PMOSトランジスタQ16bおよびNM
OSトランジスタQ17bがともに導通状態になる場合
はない(図16参照)。従って、貫通電流を防止するこ
とができる。
【0171】すなわち、半導体記憶装置400は、半導
体記憶装置300の効果に加えて、さらにMOSトラン
ジスタの貫通電流を防止することができる。
【0172】[実施の形態5]図17は、本発明の実施
の形態5における半導体記憶装置500の要部のシステ
ム構成を示すブロック図であり、図8に示す半導体記憶
装置300と同じ構成要素には、同一符号および同一記
号を付し、その説明を省略する。
【0173】本発明の実施の形態5における半導体記憶
装置500が、従来の半導体記憶装置と異なるのは、以
下の点にある。
【0174】すなわち、その相違点は、出力バッファ回
路50に代わって、出力ドライブ回路14と出力最終段
にあたるクロックドインバータ18とを備えること、お
よび出力ドライブ回路14とクロックドインバータ18
とを、データバスDB0で互いに接続することにある。
【0175】図17を参照して、半導体記憶装置500
の構成とその動作について説明する。
【0176】クロックドインバータ18は、PMOSト
ランジスタQ19a、PMOSトランジスタQ20、N
MOSトランジスタQ21およびNMOSトランジスタ
Q22aを備える。
【0177】PMOSトランジスタQ19aの一方の導
通端子は、内部電源電位VCCに接続され、他方の導通
端子は、PMOSトランジスタQ20の一方の導通端子
に接続される。NMOSトランジスタQ22aの一方の
導通端子は、接地電位VSSに接続され、他方の導通端
子は、NMOSトランジスタQ21の一方の導通端子に
接続される。PMOSトランジスタQ19aおよびNM
OSトランジスタQ22aのそれぞれゲートは、ノード
N9でデータバスDB0に接続される。
【0178】PMOSトランジスタQ20およびNMO
SトランジスタQ21のそれぞれの他方の導通端子は、
ノードN13で出力パッドP1に接続される。PMOS
トランジスタQ20のゲートは、内部出力イネーブル信
号/OEを受け、NMOSトランジスタQ21のゲート
は、出力イネーブル信号OEを受ける。
【0179】PMOSトランジスタQ20およびNMO
SトランジスタQ21は、ともに内部出力イネーブル信
号/OEがLレベル(出力イネーブル信号OEがHレベ
ル)である場合に導通する。この場合、ノードN9上の
電位がLレベルであるならば、PMOSトランジスタQ
20の一方の導通端子は、内部電源電位VCCのレベル
まで充電される。一方、ノードN9上の電位がHレベル
であるならば、NMOSトランジスタQ21の一方の導
通端子は、接地電位VSSのレベルまで放電される。
【0180】以上の説明を参考にして、半導体記憶装置
500の出力パッドP1における外部出力信号VOUT
の電位の変化について説明する。
【0181】読出動作時(出力イネーブル信号/OEが
Lレベル)において、Lレベルの内部信号S1(内部読
出信号DがHレベル)を受けてデータバスDB0の電位
がLレベルに立ち下がると、PMOSトランジスタQ1
9aが導通状態になり、NMOSトランジスタQ22a
は非導通状態になる。この場合、ノードN13は、デー
タバスDB0の容量によって決定される値で緩やかに内
部電源電位VCCのレベルにまで充電される。この結
果、外部出力信号VOUTの電位は、データバスDB0
の容量によって決定される値で緩やかにHレベルに立ち
上げる。
【0182】また、Hレベルの内部信号S1(内部読出
信号DがLレベル)を受けてデータバスDB0の電位が
Hレベルに立ち上がると、PMOSトランジスタQ19
aは非導通状態になり、NMOSトランジスタQ22a
は導通状態になる。この場合、ノードN13は、データ
バスDB0の容量によって決定される値で緩やかに接地
電位VSSのレベルにまで放電される。この結果、外部
出力信号VOUTの電位は、データバスDB0の容量に
よって決定される値で緩やかにLレベルに立ち下がる。
【0183】一方、非読出動作時(内部出力イネーブル
信号/OEがHレベル)では、PMOSトランジスタQ
20およびNMOSトランジスタQ21は非導通状態に
なる。この結果、ノードN13(出力パッドP1)の電
圧レベルは、瞬時にHiインピーダンス状態になる。
【0184】ところで、外部の配線上を伝送する信号の
電位レベルは、外部の配線につながる負荷によっても変
動を受ける。
【0185】ここで、外部の配線上に半導体記憶装置5
00が接続されていて、しかもその出力パッドP1がH
iインピーダンス状態であった場合には、外部の配線上
には、半導体記憶装置500の出力ピン容量に相当する
負荷のみがつながっているにすぎないとみなすことがで
きる。
【0186】一方で、半導体記憶装置300において
は、その構成から、出力ピン容量は、出力ピンの容量に
さらにPMOSトランジスタQ16aおよびNMOSト
ランジスタQ17a(もしくは、半導体記憶装置400
におけるPMOSトランジスタQ16bおよびNMOS
トランジスタQ17b)の容量が付加されたものと等し
くなる。
【0187】したがって、半導体記憶装置300を用い
ると、外部の配線上につながる負荷が大きくなり、伝送
する信号波形が鈍ってしまう。これに対して、半導体記
憶装置500を用いると、外部の配線上の負荷を小さく
抑えることができ、伝送する信号波形に与える影響は少
ない。
【0188】すなわち、本発明の実施の形態5における
半導体記憶装置500は、半導体記憶装置300の効果
に加えて、さらに、出力ピン容量を小さく抑えることが
できる。
【0189】[実施の形態6]図18は、本発明の実施
の形態6における半導体記憶装置600の要部のシステ
ム構成を示すブロック図であり、図17に示す半導体記
憶装置500と同じ構成要素には、同一符号および同一
記号を付し、その説明を省略する。
【0190】本発明の実施の形態4における半導体記憶
装置600が、従来の半導体記憶装置と異なるのは、以
下の点にある。
【0191】すなわち、その相違点は、出力バッファ回
路50に代わって、出力ドライブ回路14と出力最終段
にあたるクロックドインバータ19とを備えること、出
力ドライブ回路14とクロックドインバータ19とをデ
ータバスDB0で互いに接続すること、およびクロック
ドインバータ19を構成するMOSトランジスタとし
て、通常のものと異なるしきい値電圧のMOSトランジ
スタを使用することにある。
【0192】クロックドインバータ19は、半導体記憶
装置500を構成するクロックドインバータ18のPM
OSトランジスタQ19aに代わって、PMOSトラン
ジスタQ19bを使用し、NMOSトランジスタQ22
aに代わって、NMOSトランジスタQ22bを使用す
る。
【0193】ここで、PMOSトランジスタQ19bの
しきい値電圧Vthpと、NMOSトランジスタQ22
bのしきい値電圧Vthnとの関係は、式(1)に示す
とおりである。
【0194】図19および図20は、半導体記憶装置6
00を構成するクロックドインバータ19と、半導体記
憶装置500を構成するクロックドインバータ18との
導通関係を示す図である。
【0195】ここで、図19は、半導体記憶装置500
を構成するクロックドインバータ18の動作状態を示し
ており、実線は、PMOSトランジスタQ19aの導通
(ON)−非導通状態(OFF)の遷移関係を示し、破
線は、NMOSトランジスタQ22aの導通−非導通状
態の遷移関係を示している。なお、PMOSトランジス
タQ19aおよびNMOSトランジスタQ22aは、半
導体記憶装置で通常使用されているMOSトランジスタ
であり、PMOSトランジスタQ19aのしきい値電圧
(Vthp)は約−0.8V程度、そしてNMOSトラ
ンジスタQ22aのしきい値電圧(Vthn)は約0.
8V程度である。ここで、両者のしきい値電圧の関係
は、式(2)を満たしている。
【0196】一方、図20は、半導体記憶装置600を
構成するクロックドインバータ19の動作状態を示して
おり、実線は、PMOSトランジスタQ19bの導通ー
非導通状態の遷移関係を示し、破線は、NMOSトラン
ジスタQ22bの導通ー非導通状態の遷移関係を示して
いる。
【0197】半導体記憶装置500を構成するクロック
ドインバータ18においては、式(2)が成立している
ため、PMOSトランジスタQ19aおよびNMOSト
ランジスタQ22aのそれぞれのゲートにかかる電圧V
が、Vthn<V<VCC−|Vthp|である場合に
は、PMOSトランジスタQ19aおよびNMOSトラ
ンジスタQ22aはともに導通状態になる(図19参
照)。従って、読出動作時であるならば、内部電源電位
VCCから接地電位VSSに貫通電流が流れてしまう。
【0198】一方、半導体記憶装置600を構成するク
ロックドインバータ19においては、式(1)が成立し
ているため、PMOSトランジスタQ19bおよびNM
OSトランジスタQ22bはともに導通状態になる場合
はない(図20参照)。従って、貫通電流を防止するこ
とができる。
【0199】すなわち、半導体記憶装置600は、半導
体記憶装置500の効果に加えて、さらにMOSトラン
ジスタの貫通電流を防止することができる。
【0200】[実施の形態7]図21は、本発明の実施
の形態7における半導体記憶装置700の要部のシステ
ム構成を示すブロック図であり、図28に示す従来の半
導体記憶装置900と同じ構成要素には、同一符号およ
び同一記号を付し、その説明を省略する。
【0201】本発明の実施の形態7における半導体記憶
装置700が、従来の半導体記憶装置と異なるのは、以
下の点にある。
【0202】すなわち、その相違点は、出力バッファ回
路50に代わって、出力ドライブ回路14と出力ステー
ジ1とを備えること、および出力ドライブ回路14と出
力ステージ1とをデータバスDB0で互いに接続するこ
と、および出力ステージ1の出力ノードN0と出力パッ
ドP1との間にマルチプレクサT3を備えることにあ
る。
【0203】図21を参考にして、半導体記憶装置70
0の構成とその動作について説明する。
【0204】出力ステージ1の入力ノードは、データバ
スDB0の末端部分にあたるノードN9と接続される。
【0205】マルチプレクサT3は、PMOSトランジ
スタQ24およびNMOSトランジスタQ25を備え
る。PMOSトランジスタQ24の一方の導通端子は、
出力ステージ1のノードN0に接続され、他方の導通端
子は、出力パッドP1に接続される。NMOSトランジ
スタQ25の一方の導通端子は、同じく出力ステージ1
のノードN0に接続され、他方の導通端子は、出力パッ
ドP1に接続される。
【0206】PMOSトランジスタQ24のゲートは、
内部出力イネーブル信号/OEを受け、NMOSトラン
ジスタQ25のゲートは、出力イネーブル信号OEを受
ける。
【0207】PMOSトランジスタQ24およびNMO
SトランジスタQ25は、ともに内部出力イネーブル信
号/OEがLレベル(出力イネーブル信号OEがHレベ
ル)である場合に導通する。この場合、出力ステージ1
の出力が、そのまま出力パッドP1に伝達される。
【0208】一方、内部出力イネーブル信号/OEがL
レベル(出力イネーブル信号OEがHレベル)である場
合には非導通状態になる。この場合、出力ステージ1の
出力は出力パッドP1に伝達されない。
【0209】以上の説明を参考にして、半導体記憶装置
700における外部出力信号VOUTの電位の変化につ
いて説明する。
【0210】読出動作時(出力イネーブル信号/OEが
Lレベル)において、Lレベルの内部信号S1(内部読
出信号DがHレベル)を受けてデータバスDB0の電位
がLレベルに立ち下がると、ノードN0は、データバス
DB0の容量によって決定される値で緩やかに内部電源
電位VCCのレベルにまで充電される。この結果、外部
出力信号VOUTの電位は、データバスDB0の容量に
よって決定される値で緩やかにHレベルに立ち上げる。
【0211】また、Hレベルの内部信号S1(内部読出
信号DがLレベル)を受けてデータバスDB0の電位が
Hレベルに立ち上がると、ノードN0は、データバスD
B0の容量によって決定される値で緩やかに接地電位V
SSのレベルにまで放電される。この結果、外部出力信
号VOUTの電位は、データバスDB0の容量によって
決定される値で緩やかにLレベルに立ち下がる。
【0212】一方、非読出動作時(内部出力イネーブル
信号/OEがHレベル)では、ノードN0(出力パッド
P1)の電圧レベルは、瞬時にHiインピーダンス状態
になる。
【0213】さらに、半導体記憶装置300〜500に
おけるクロックドインバータ16〜19のPMOSトラ
ンジスタQ15およびNMOSトランジスタQ18、も
しくはPMOSトランジスタQ20およびNMOSトラ
ンジスタQ21は、マルチプレクサT3と同じく非読出
動作時に高速に出力パッドP1をHiインピーダンス状
態にする機能をもつが、マルチプレクサT3のトランジ
スタサイズは、それらのトランジスタサイズの1/2で
すむ。
【0214】すなわち、本発明の実施の形態7における
半導体記憶装置700は、データバスの容量を利用する
ことで、MOSトランジスタのゲート幅を変えることな
く立ち上がり時間Trおよび立ち下がり時間Tjを遅く
すること(スルーレートコントロール)ができる。
【0215】また、使用するデータバスが1本なので、
チップ面積を抑えることができる。さらに、マルチプレ
クサT3を備えることにより、非読出動作時には瞬時に
出力パッドの電位をHiインピーダンスに設定すること
ができる。しかも、トランジスタサイズの小さなMOS
トランジスタで、この効果を実現することができるの
で、チップ面積を抑えることができる。
【0216】[実施の形態8]図22は、本発明の実施
の形態4における半導体記憶装置800の要部のシステ
ム構成を示すブロック図であり、図28に示す半導体記
憶装置900と同じ構成要素には、同一符号および同一
記号を付し、その説明を省略する。
【0217】本発明の実施の形態8における半導体記憶
装置800が、従来の半導体記憶装置と異なるのは、以
下の点にある。
【0218】すなわち、その相違点は、出力バッファ回
路50に代わって、出力ドライブ回路14と出力最終段
にあたる出力ステージ20とを備えること、出力ドライ
ブ回路14と出力ステージ20とをデータバスDB0で
互いに接続すること、出力ステージ20と出力パッドP
1との間にマルチプレクサT3を備えること、および出
力ステージ20を構成するMOSトランジスタとして、
通常使用されるものと異なるしきい値電圧を有するMO
Sトランジスタを使用することにある。
【0219】出力ステージ20は、従来の半導体記憶装
置900を構成する出力ステージ1のPMOSトランジ
スタQ5aに代わって、PMOSトランジスタQ5bを
使用し、NMOSトランジスタQ6aに代わって、NM
OSトランジスタQ6bを使用する。
【0220】ここで、PMOSトランジスタQ5bのし
きい値電圧Vthpと、NMOSトランジスタQ6bの
しきい値電圧Vthnとの関係は、式(1)に示すとお
りである。
【0221】図23および図24は、半導体記憶装置8
00を構成する出力ステージ20と、従来の半導体記憶
装置900を構成する出力ステージ1との導通関係を示
す図である。
【0222】ここで、図23は、半導体記憶装置900
を構成する出力ステージ1の動作状態を示しており、実
線は、PMOSトランジスタQ5aの導通(ON)−非
導通状態(OFF)の遷移関係を示し、破線は、NMO
SトランジスタQ6aの導通−非導通状態の遷移関係を
示している。なお、PMOSトランジスタQ5aおよび
NMOSトランジスタQ6aは通常、半導体記憶装置で
使用されるMOSトランジスタであり、PMOSトラン
ジスタQ5aのしきい値電圧(Vthp)は約−0.8
V程度、そしてNMOSトランジスタQ6aのしきい値
電圧(Vthn)は約0.8V程度である。ここで、両
者のしきい値電圧の関係は、式(2)を満たしている。
【0223】一方、図24は、半導体記憶装置800を
構成する出力ステージ20の動作状態を示しており、実
線は、PMOSトランジスタQ5bの導通−非導通状態
の遷移関係を示し、破線は、NMOSトランジスタQ6
bの導通−非導通状態の遷移関係を示している。
【0224】半導体記憶装置900を構成する出力ステ
ージ1においては、式(2)が成立しているため、PM
OSトランジスタQ5aおよびNMOSトランジスタQ
6aのそれぞれのゲートにかかる電圧Vが、Vthn<
V<VCC−|Vthp|である場合には、PMOSト
ランジスタQ5aおよびNMOSトランジスタQ6aは
ともに導通状態になる(図23参照)。従って、内部電
源電位VCCから接地電位VSSに貫通電流が流れてし
まう。
【0225】一方、半導体記憶装置800を構成する出
力ステージ20においては、式(1)が成立しているた
め、PMOSトランジスタQ5bおよびNMOSトラン
ジスタQ6bがともに導通状態になる場合はない(図2
4参照)。従って、貫通電流を防止することができる。
すなわち、半導体記憶装置800は、半導体記憶装置7
00の効果に加えて、さらにMOSトランジスタの貫通
電流を防止することができる。
【0226】
【発明の効果】以上のように、請求項1に係る発明によ
れば、、データバスの容量を利用することで、出力ステ
ージ1を構成するMOSトランジスタのゲート幅を変え
ることなく立ち上がり時間Trおよび立ち下がり時間T
jを遅くすること(スルーレートコントロール)ができ
る。
【0227】請求項2に係る発明によれば、請求項1に
係る発明の効果に加えて、データバスを2本使用して、
各々の電位を調整することで、出力最終段での貫通電流
を防ぐことができる。
【0228】請求項3および請求項4に係る発明によれ
ば、請求項2に係る発明の効果に加えて、非読出動作時
に、出力パッドを高速にHiインピーダンス状態にする
ことができる。
【0229】請求項5に係る発明によれば、請求項1に
係る発明の効果に加えて、非読出動作時に、出力パッド
を高速にHiインピーダンス状態にすることができる。
【0230】請求項6に係る発明によれば、請求項5に
係る発明の効果に加えて、出力最終段での貫通電流を防
ぐことができる。
【0231】請求項7に係る発明によれば、請求項1に
係る発明の効果に加えて、非読出動作時に、出力パッド
を高速にHiインピーダンス状態にすることができ、か
つ出力ピン容量を抑えることができる。
【0232】請求項8に係る発明によれば、請求項7に
係る発明の効果に加えて、出力最終段での貫通電流を防
ぐことができる。
【0233】請求項9に係る発明によれば、請求項1に
係る発明の効果に加えて、チップ面積を抑えることがで
きる。
【0234】請求項10に係る発明によれば、請求項9
に係る発明の効果に加えて、非読出動作時に、出力パッ
ドを高速にHiインピーダンス状態にすることができ、
さらにチップ面積も抑えることができる。
【0235】請求項11に係る発明によれば、請求項1
0に係る発明の効果に加えて、出力最終段での貫通電流
を防ぐことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 実施の形態1における半導体記憶装置の要部
の構成を概略的に示すブロック図である。
【図2】 実施の形態1の出力ドライブ回路の構成を概
略的に示す回路図である。
【図3】 実施の形態1の出力ドライブ回路の動作を示
す信号波形図である。
【図4】 実施の形態1の出力ドライブ回路の動作を示
す信号波形図である。
【図5】 実施の形態1の出力ドライブ回路の構成を概
略的に示す回路図である。
【図6】 実施の形態1における半導体記憶装置の動作
を示す出力信号の波形図である。
【図7】 実施の形態2における半導体記憶装置の要部
の構成を概略的に示すブロック図である。
【図8】 実施の形態3における半導体記憶装置の要部
の構成を概略的に示すブロック図である。
【図9】 実施の形態3の出力ドライブ回路の構成を概
略的に示す回路図である。
【図10】 実施の形態3の出力ドライブ回路の動作を
示す信号波形図である。
【図11】 実施の形態3の出力ドライブ回路の動作を
示す信号波形図である。
【図12】 実施の形態3の出力ドライブ回路の構成を
概略的に示す回路図である。
【図13】 実施の形態3における半導体記憶装置の動
作を示す出力信号の波形図である。
【図14】 実施の形態4における半導体記憶装置の要
部の構成を概略的に示すブロック図である。
【図15】 実施の形態4の効果を説明するためのMO
Sトランジスタの導通−非導通状態を示す図である。
【図16】 実施の形態4の効果を説明するためのMO
Sトランジスタの導通−非導通状態を示す図である。
【図17】 実施の形態5における半導体記憶装置の要
部の構成を概略的に示すブロック図である。
【図18】 実施の形態6における半導体記憶装置の要
部の構成を概略的に示すブロック図である。
【図19】 実施の形態6の効果を説明するためのMO
Sトランジスタの導通−非導通状態を示す図である。
【図20】 実施の形態6の効果を説明するためのMO
Sトランジスタの導通−非導通状態を示す図である。
【図21】 実施の形態7における半導体記憶装置の要
部の構成を概略的に示すブロック図である。
【図22】 実施の形態8における半導体記憶装置の要
部の構成を概略的に示すブロック図である。
【図23】 実施の形態8の効果を説明するためのMO
Sトランジスタの導通−非導通状態を示す図である。
【図24】 実施の形態8の効果を説明するためのMO
Sトランジスタの導通−非導通状態を示す図である。
【図25】 従来の半導体記憶装置の要部の構成を概略
的に示すブロック図である。
【図26】 従来の半導体記憶装置におけるメモリブロ
ックの構成を説明するための回路図である。
【図27】 従来の半導体記憶装置におけるメモリセル
の構成を概略的に示す回路図である。
【図28】 従来の半導体記憶装置の要部の構成を概略
的に示すブロック図である。
【図29】 従来の半導体記憶装置における出力バッフ
ァ回路の構成を概略的に示す回路図である。
【図30】 従来の半導体記憶装置における出力バッフ
ァ回路の動作を示す信号波形図である。
【図31】 従来の半導体記憶装置における出力バッフ
ァ回路の動作を示す信号波形図である。
【図32】 従来の半導体記憶装置における出力バッフ
ァ回路の構成を概略的に示す回路図である。
【図33】 従来の半導体記憶装置における問題点を説
明するための信号波形図である。
【符号の説明】
100〜900 半導体記憶装置、1,20,I1,I
2,I3 出力ステージ、10,11,14,15,
出力ドライブ回路、13 スイッチ回路、12制御回
路、16〜19 クロックドインバータ、50〜51
出力バッファ回路、T1〜T3 マルチプレクサ、#1
〜#4 メモリブロック、52アドレスバッファ回路、
53 行デコーダ、54 列デコーダ、55 ブロック
選択回路、56 メモリセルアレイ、57 ビット線負
荷回路、58 データマルチプレクサ、59 ライトド
ライバ群、60 センスアンプ群、61 センスアン
プ、62 入力バッファ回路、70,71 プリバッフ
ァ回路、DB0〜DB2 データバス、Q1〜Q25,
Q51〜Q54 MOSトランジスタ、R1〜R2抵
抗、NA1〜NA14 NAND回路、NT1〜NT1
3 NOT回路、NR1〜NR4 NOR回路。

Claims (11)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 読出動作モードにおいて、選択されたメ
    モリセルから読み出した内部信号に応答して、出力信号
    を発生して出力端子から外部負荷に出力する半導体記憶
    装置であって、 伝送線と、 前記内部信号に応答して、前記伝送線の電位を調整する
    ドライブ手段と、 第1の電位を供給する第1の電源と、第1の電位よりも
    低い第2の電位を供給する第2の電源とを動作電源とし
    て、前記伝送線の末端部分の電位に応答して前記出力信
    号を発生する出力信号発生手段とを備える、半導体記憶
    装置。
  2. 【請求項2】 前記伝送線は、 第1のデータバスと、 前記第1のデータバスと異なる第2のデータバスとを備
    え、 前記ドライブ手段は、 前記内部信号に応答して、前記第1のデータバスの電位
    を決定する第1の調整手段と、 前記内部信号に応答して、前記第2のデータバスの電位
    を決定する第2の調整手段とを備え、 前記出力信号発生手段は、 前記第1のデータバスの末端部分の電位に応答して、前
    記第1の電源から電流供給を受けて、前記第1の電位に
    対応する前記出力信号を発生して前記出力端子に伝達す
    る第1のPチャネル絶縁ゲート型電界効果トランジスタ
    と、 前記第2のデータバスの末端部分の電位に応答して、前
    記第2の電源から電流供給を受けて、前記第2の電位に
    対応する前記出力信号を発生して前記出力端子に伝達す
    る第1のNチャネル絶縁ゲート型電界効果トランジスタ
    とを備える、請求項1記載の半導体記憶装置。
  3. 【請求項3】 前記読出動作モードを指定する第1の制
    御信号に応答して、前記第1の電源から電流供給を受け
    て、前記第1のデータバスに前記第1の電位に対応する
    信号を伝送する第2のPチャネル絶縁ゲート型電界効果
    トランジスタと、 前記第1の制御信号を反転した第2の制御信号に応答し
    て、前記第2の電源から電流供給を受けて、前記第2の
    データバスに前記第2の電位に対応する信号を伝送する
    第2のNチャネル絶縁ゲート型電界効果トランジスタと
    をさらに備え、 前記第1の制御信号は、前記読出動作モードにおいては
    活性化状態であり、前記読出動作モード以外の動作モー
    ドにおいては非活性化状態であり、 前記第2のPチャネル絶縁ゲート型電界効果トランジス
    タは、前記第1の制御信号が活性化状態であれば非導通
    状態になり、前記第1の制御信号が非活性化状態であれ
    ば導通状態になり、 前記第2のNチャネル絶縁ゲート型電界効果トランジス
    タは、前記第2の制御信号が活性化状態であれば非導通
    状態になり、前記第2の制御信号が非活性化状態であれ
    ば導通状態になる、請求項2記載の半導体記憶装置。
  4. 【請求項4】 前記第1のデータバス上に設けられ、前
    記第1の調整手段の出力ノードと前記第1のデータバス
    との第1の接続点と、前記第2のPチャネル絶縁ゲート
    型電界効果トランジスタの導通経路と前記第1のデータ
    バスとの第2の接続点との間に位置する第1のスイッチ
    手段と、 前記第2のデータバス上に設けられ、前記第2の調整手
    段の出力ノードと前記第2のデータバスとの第3の接続
    点と、前記第2のNチャネル絶縁ゲート型電界効果トラ
    ンジスタの導通経路と前記第2のデータバスとの第4の
    接続点との間に位置する第2のスイッチ手段とをさらに
    備え、 前記第1のスイッチ手段は、 前記第1の制御信号をそのゲートに受ける第3のNチャ
    ネル絶縁ゲート型電界効果トランジスタと、 前記第2の制御信号をそのゲートに受ける第3のPチャ
    ネル絶縁ゲート型電界効果トランジスタとを備え、 前記第2のスイッチ手段は、 前記第1の制御信号をそのゲートに受ける第4のNチャ
    ネル絶縁ゲート型電界効果トランジスタと、 前記第2の制御信号をそのゲートに受ける第4のPチャ
    ネル絶縁ゲート型電界効果トランジスタとを備え、 前記第1のスイッチ手段は、前記読出動作モード以外の
    モードにおいて、前記第2の接続点から前記第1の接続
    点への信号の伝送を遮断し、前記第2のスイッチ手段
    は、前記読出動作モード以外の動作モードにおいて、前
    記第4の接続点から前記第3の接続点への信号の伝送を
    遮断する、請求項3記載の半導体記憶装置。
  5. 【請求項5】 前記出力信号発生手段は、 前記読出動作モードを指定する第1の制御信号に応じ
    て、前記第2の電源から電流供給を受けて、前記第2の
    電位に対応する信号を発生する第5のNチャネル絶縁ゲ
    ート型電界効果トランジスタと、 前記第1の制御信号を反転した第2の制御信号に応じ
    て、前記第1の電源から電流供給を受けて、前記第1の
    電位に対応する信号を発生する第5のPチャネル絶縁ゲ
    ート型電界効果トランジスタと、 前記伝送線の末端部分の電位に応じて、前記第5のPチ
    ャネル絶縁ゲート型電界効果トランジスタが発生した信
    号を前記出力端子へ伝達する第6のPチャネル絶縁ゲー
    ト型電界効果トランジスタと、 前記伝送線の末端部分の電位に応じて、前記第5のNチ
    ャネル絶縁ゲート型電界効果トランジスタが発生した信
    号を前記出力端子へ伝達する第6のNチャネル絶縁ゲー
    ト型電界効果トランジスタとを備え、 前記第1の制御信号は、前記読出動作モードにおいて
    は、活性化状態であり、前記読出動作モード以外の動作
    モードにおいては、非活性化状態であり、 前記第5のPチャネル絶縁ゲート型電界効果トランジス
    タは、前記第2の制御信号が活性化状態であれば導通状
    態になり、前記第2の制御信号が非活性化状態であれば
    非導通状態になり、 前記第5のNチャネル絶縁ゲート型電界効果トランジス
    タは、前記第1の制御信号が活性化状態であれば導通状
    態になり、前記第1の制御信号が非活性化状態であれば
    非導通状態になる、請求項1記載の半導体記憶装置。
  6. 【請求項6】 前記第6のPチャネル絶縁ゲート型電界
    効果トランジスタのしきい値電圧と、前記第6のNチャ
    ネル絶縁ゲート型電界効果トランジスタのしきい値電圧
    とを加えた値は、前記第1の電位より高い、請求項5記
    載の半導体記憶装置。
  7. 【請求項7】 前記出力信号発生手段は、 前記伝送線の末端部分の電位に応じて、前記第2の電源
    から電流供給を受けて、前記第2の電位に対応する信号
    を発生する第7のNチャネル絶縁ゲート型電界効果トラ
    ンジスタと、 前記伝送線末端部分の電位に応じて、前記第1の電源か
    ら電流供給を受けて、前記第1の電位に対応する信号を
    発生する第7のPチャネル絶縁ゲート型電界効果トラン
    ジスタと、 前記読出動作モードを指定する第1の制御信号に応じ
    て、前記第7のNチャネル絶縁ゲート型電界効果トラン
    ジスタが発生した信号を前記出力端子へ伝達する第8の
    Nチャネル絶縁ゲート型電界効果トランジスタと、 前記第1の制御信号を反転した第2の制御信号に応じ
    て、前記第7のPチャネル絶縁ゲート型電界効果トラン
    ジスタが発生した信号を前記出力端子へ伝達する第8の
    Pチャネル絶縁ゲート型電界効果トランジスタとを備
    え、 前記第1の制御信号は、前記読出動作モードにおいて
    は、活性化状態であり、前記読出動作モード以外の動作
    モードにおいては、非活性化状態であり、 前記第8のPチャネル絶縁ゲート型電界効果トランジス
    タは、前記第2の制御信号が活性化状態であれば導通状
    態になり、前記第2の制御信号が非活性化状態であれば
    非導通状態になり、 前記第8のNチャネル絶縁ゲート型電界効果トランジス
    タは、前記第1の制御信号が活性化状態であれば導通状
    態になり、前記第1の制御信号が非活性化状態であれば
    非導通状態になる、請求項1記載の半導体記憶装置。
  8. 【請求項8】 前記第7のPチャネル絶縁ゲート型電界
    効果トランジスタのしきい値電圧と、前記第7のNチャ
    ネル絶縁ゲート型電界効果トランジスタのしきい値電圧
    とを加えた値は、前記第1の電位より高い、請求項7記
    載の半導体記憶装置。
  9. 【請求項9】 前記出力信号発生手段は、 前記伝送線の末端部分の電位に応じて、前記第1の電源
    の電流供給を受けて、前記第1の電位に対応する信号を
    前記出力端子へ伝達する第9のPチャネル絶縁ゲート型
    電界効果トランジスタと、 前記伝送線の末端部分の電位に応じて、前記第2の電源
    の電流供給を受けて、前記第2の電位に対応する信号を
    前記出力端子へ伝達する第9のNチャネル絶縁ゲート型
    電界効果トランジスタとを備える、請求項1記載の半導
    体記憶装置。
  10. 【請求項10】 前記読出動作モードを指定する第1の
    制御信号と、前記第1の制御信号を反転した第2の制御
    信号とに応じて、前記出力信号発生手段の出力する信号
    を前記出力端子に伝達するマルチプレクサ手段をさらに
    備える、請求項9記載の半導体記憶装置。
  11. 【請求項11】 前記第9のPチャネル絶縁ゲート型電
    界効果トランジスタのしきい値電圧と、前記第9のNチ
    ャネル絶縁ゲート型電界効果トランジスタのしきい値電
    圧とを加えた値は、前記第1の電位より高い、請求項9
    記載の半導体記憶装置。
JP8321728A 1996-12-02 1996-12-02 半導体記憶装置 Withdrawn JPH10162584A (ja)

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