薄膜BOX-SOIにおける基板バイアス効果を利用した動的なマルチVth設計の検討

摘要

薄膜BOX-SOI（Silicon on Thin BOX：SOTB）というFD-SOIデバイスは0.4Vという超低電圧で動作し，基板バイアス効果によりトランジスタの閾値を大きく変動させることが可能である．本研究ではこの特性を利用し高閾値のみで構成された回路を設計した後，使用時には回路内の高速動作を必要とする部分のみを基板バイアス効果により閾値を下げることにより，ウェハの製造工程を増やすことなくマルチVthを実現する手法を提案する．提案手法により32ビット加算回路を設計した結果，通常閾値のみの回路に比べ遅延時間を増やすことなく約43％のリーク電力を削減可能であることが分かった．