半导体装置、含该装置的半导体系统和操作该装置的方法
【专利说明】半导体装置、含该装置的半导体系统和操作该装置的方法
[0001]相关申请的交叉引用
[0002]本申请要求于2014年3月5日提交的申请号为10-2014-0025956的韩国专利申请的优先权，上述韩国专利申请以参阅方式全文并入本申请。
技术领域
[0003]本发明的各实施例涉及半导体设计技术，并且更具体地，涉及半导体装置和在包括半导体装置的半导体系统中的相位检测操作。
【背景技术】
[0004]电子装置包括用于执行不同操作的各种操作单元。
[0005]随着电子装置操作速率的提高，根据操作单元设置的位置或与操作单元联接的信号联接线的特性，操作信号可以被同时共同应用于多个操作单元。
【发明内容】
[0006]本发明的各实施例涉及半导体装置，该装置能够结合通过划分外信号和内信号的相位而生成的划分的信号而操作，内信号的相位没有被划分。
[0007]此外，本发明的各实施例涉及半导体系统，其包括当用于检测相位差的操作与在划分的信号和内信号之间的相位同步地执行时，可以提高可靠性和稳定性的半导体装置。
[0008]根据本发明的实施例，半导体装置可以包括时钟分频块，其适于通过以预定速率划分源时钟的相位而生成具有第一相位差的第一内时钟和第二内时钟，在该第一相位差，第一内时钟和第二内时钟的激活部分彼此重叠；和相位检测块，其适于输出检测结果信息，所述检测结果信息通过将在选通信号的预定沿检测第一内时钟的相位获得的结果与在选通信号的预定沿检测第二内时钟获得的结果结合而生成。时钟分频块可以包括:第一初始时钟生成单元，其用于生成第一初始时钟，其中在源时钟的每个第一沿处从第一初始时钟的第一沿开始交替地生成第一初始时钟的第一沿和第二沿；第二初始时钟生成单元，其用于生成第二初始时钟，其中在源时钟的每个第一沿处从第二初始时钟的第二沿开始交替地生成第二初始时钟的第二沿和第一沿时；第三初始时钟生成单元，其用于基于生成源时钟的第二沿的时序通过移位第一初始时钟而生成第三初始时钟；第一内时钟输出单元，其用于在相位检测操作部分和标准操作部分中将第一初始时钟输出为第一内时钟；第二内时钟输出单元，其用于在相位检测操作部分中将第三初始时钟输出为第二内时钟以及在标准操作部分中将第二初始时钟输出为第二内时钟。可以在相位检测操作部分中启用相位检测块，并且在标准操作部分中禁用相位检测块。第一相位差可以是约90度的相位差，并且第二相位差可以是约180度的相位差。预定速率可以为约1/2，并且源时钟的频率可以是第一内时钟频率和第二内时钟频率的2倍。相位检测块可以包括:第一相位检测单元，其用于在选通信号的预定沿检测第一内时钟的相位；第二相位检测单元，其用于在选通信号的预定沿检测第二内时钟的相位；以及结合单元，其用于通过对第一相位检测单元的输出信号和第二相位检测单元的输出信号执行XOR操作输出检测结果信息。可以不考虑检测结果信息而以固定相位输入源时钟，并且以响应于检测结果信息而调整的变化相位输入选通信号。可以不考虑检测结果信息而以固定相位输入选通信号，并且以响应于检测结果信息而调整的变化相位输入源时钟。
[0009]根据本发明的另一个实施例，一种半导体系统可以包括:控制器，其适于生成和输出源时钟和选通信号，并且基于检测结果信息变化地输出源时钟的相位和选通信号的相位；和半导体装置，其适于将源时钟的相位与选通信号的相位进行比较并且生成对应于比较结果的检测结果信息，半导体装置可以包括:时钟分频块，其适于通过以预定速率划分源时钟的相位而生成具有第一相位差的第一内时钟和第二内时钟，在该第一相位差，第一内时钟和第二内时钟的激活部分彼此重叠；以及相位检测块，其适于输出检测结果信息，该检测结果信息通过将在选通信号的预定沿检测第一内时钟的相位获得的结果与在选通信号的预定沿检测第二内时钟的相位获得的结果结合而生成。时钟分频块可以通过以预定速率划分源时钟的相位，生成具有第一相位差的第一内时钟和第二内时钟，在第一相位差，第一内时钟和第二内时钟的激活部分彼此重叠，并且通过在标准操作部分中以预定速率划分源时钟的相位而生成具有第二相位差的第一内时钟和第二内时钟，在第二相位差，第一内时钟和第二内时钟的激活部分彼此不重叠。时钟分频块可以包括:第一初始时钟生成单元，其用于生成第一初始时钟，其中在源时钟的每个第一沿处从第一初始时钟的第一沿开始交替地生成第一初始时钟的第一沿和第二沿；第二初始时钟生成单元，其用于生成第二初始时钟，其中在源时钟的每个第一沿处从第二初始时钟的第二沿开始交替地生成第二初始时钟的第二沿和第一沿；第三初始时钟生成单元，其用于基于可以生成源时钟的第二沿的时序通过移位第一初始时钟而生成第三初始时钟；第一内时钟输出单元，其用于在相位检测操作部分和标准操作部分中将第一初始时钟输出为第一内时钟；以及第二内时钟输出单元，其用于在相位检测操作部分中将第三初始时钟输出为第二内时钟以及在标准操作部分中将第二初始时钟输出为第二内时钟。在相位检测操作部分中可以启用相位检测块，并且在标准操作部分中可以停用相位检测块。第一相位差可以是约90度的相位差，并且第二相位差可以是约180度的相位差。预定速率可以为约1/2，并且源时钟的频率可以是第一内时钟频率和第二内时钟频率的2倍。相位检测块可以包括:第一相位检测单元，其用于在选通信号的预定沿检测第一内时钟的相位；第二相位检测单元，其用于在选通信号的预定沿检测第二内时钟的相位；以及联接单元，其用于通过对第一相位检测单元的输出信号和第二相位检测单元的输出信号执行XOR操作而输出检测结果信息。控制器可以在相位检测操作部分和标准操作部分中以固定相位输出源时钟，并且可以在相位检测操作部分中以响应于检测结果信息而调整的变化相位输出选通信号，并且可以在标准操作部分中以固定相位输出选通信号。控制器可以在相位检测操作部分和标准操作部分中以固定相位输出选通信号，并且在相位检测操作部分中以响应于检测结果信息而调整的变化的相位输出源时钟，并且在标准操作部分中以固定相位输出源时钟。
[0010]根据本发明的另一个实施例，一种操作半导体装置的方法可以包括:接收源时钟和选通信号；在相位检测操作部分中以预定速率划分源时钟的相位从而生成具有第一相位差的第一内时钟和第二内时钟，在该第一相位差，第一内时钟和第二内时钟的激活部分彼此重叠；以及结合通过在选通信号的预定沿检测第一内时钟的相位而获得的结果和通过在选通信号的预定沿检测第二内时钟的相位而获得的结果来生成检测结果信息。该方法可以进一步包括:在相位检测操作部分外，以预定速率划分源时钟的相位以生成具有第二相位差的第一内时钟和第二内时钟，在第二相位差，第一内时钟和第二内时钟的激活部分彼此不重叠。
【附图说明】
[0011]图1是说明根据本发明的一个实施例的半导体系统的框图。
[0012]图2是图1中所示的半导体装置的细节图。
[0013]图3是说明用于在根据本发明的一个实施例的半导体装置中执行相位检测操作的电路。
[0014]图4A是图3中所示的时钟分频块的细节图。
[0015]图4B是描述图4A中所示的时钟分频块的操作的时序图。
[0016]图5是描述图3中所示的电路的操作的时序图。
【具体实施方式】
[0017]下文参照附图更详细地描述了本发明的示意性实施例。提供这些实施例来使本文全面和完整，并且将向本领域技术人员完整地表达本发明的范围。
[0018]图1是说明根据本发明的一个实施例的半导体系统10的框图。
[0019]参照图1，半导体系统10可以包括控制器100和半导体装置200。
[0020]控制器100生成和传送用于控制半导体装置200的各信号。控制器100可以包括信号生成单元I1和发送单元120。
[0021]信号生成单元110可以生成控制信号。例如，当执行相位检测操作时，控制器100将源时钟CLK和选通信号STB应用于半导体装置200。不管操作模式，源时钟CLK可以被连续地应用于半导体装置200。
[0022]在阅读公开的实施例时，应记住所使用的信号仅是用于描述本文中公开的发明构思的示例。源时钟CLK可以对应于第一控制信号，选通信号STB可以对应于第二控制信号。
[0023]相位检测操作可以包括用于检测在源时钟CLK和选通信号STB之间的相位差的操作，源时钟CLK和选通信号STB从控制器100发送至半导体装置200。一般来说，在半导体装置200内执行相位检测操作，并且从相位检测操作获得的检测结果信息ro被传送至控制器 100。
[0024]基于从半导体装置200提供的检测结果信息PD，控制器100可以控制激活源时钟CLK或选通信号STB的时序。具体来说，控制器100可以控制源时钟CLK或选通信号STB的沿时序。
[0025]信号生成单元110可以控制各信号被激活的时序并且可以包括编码器。发送单元120将由信号生成单元110生成的信号应用于半导体装置200。
[0026]半导体装置200包括一个或更多个操作单元210。当半导体装置200包括多个操作单元210时，操作单元210可以独立地操作并且可以执行相同或彼此不同的操作。
[0027]半导体装置200可以包括存储模块。操作单元210可以包括用于存储数据的存储器件。各存储器件可以基于从控制器100接收的控制信号独立地操作。存储器件可以包括用于存储数据的易失性存储器单元和/或非易失性存储器单元。
[0028]例如，操作单元210可以经由多条信号传输线接收从控制器100提供的控制信号，以及经由信号传输线将信号传送至控制器100。
[0029]控制器100将控制信号传送至操作单元210。例如，当操作单元210包括存储器件时，控制信号可以包括时钟信号、命令和地址信号、选通信号等。
[0030]控制信号可以被共同地或独立地应用于操作单元210。例如，控制器100和半导