基板バイアス印加レイアウト方式の面積効率と速度制御性の評価

摘要

Body-biasing is expected to be a common design technique, then area efficient implementation in layout has been demanded. Body-biasing outside standard cells is one of possible layouts. However in this case body-bias controllability, especially when forward bias is applied, is a concern. To investigate the controllability, we fabricated a ring oscillator in a 90nm technology, and measured the controllability. Our measurement result and evaluation of area efficiency reveal that body-biased circuits can be implemented with area overhead of less than 1% yet with sufficient speed controllability.%製造ばらつきによる性能ばらつきを補償する手段として、基板バイアス制御が注目を集めている。将来的に一般的な性能補償技術として利用するためには、面積効率の高い実装方法が好ましい。スタンダードセルの外部で基板バイアスを印加するレイアウトが候補の一つであるが、基板バイアスの制御性が、特に順方向バイアス時に懸念される。その制御性を調べるために、リングオシレータ回路を90nmプロセスで設計し、基板コンタクトまでの距離と速度制御性の関係を測定した。測定結果と面積効率の評価から、十分な速度制御性をもつ基板バイアス回路のレイアウトが1％以下の面積増加で夷現できることが分かった。