JPH10187270A - 半導体集積回路装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 高速性と低消費電力の要求を満たす半導体集
積回路装置を提供すること。 【構成】 半導体基板上に形成されたトランジスタＭ
ｐ，Ｍｎにより構成された主回路１と、トランジスタの
基板電位を制御する基板バイアス回路２ー１、２ー２
と、主回路に供給されるクロック信号の周波数を制御す
るクロック制御回路３を有し、動作モード切換信号Ａに
基づいて基板バイアス回路とクロック制御回路を制御す
る半導体集積回路装置であって、動作モード切換信号Ａ
は通常動作モードと低消費電力モードの２つの状態を少
なくとも有し、低消費電力モードにおいては通常動作モ
ードよりもトランジスタのしきい値が大きくなるように
基板バイアス回路を制御するとともに、通常動作モード
よりもクロック信号の周波数が低くなるようにクロック
制御回路を制御し、低消費電力モードでは通常動作モー
ドよりも低速でトランジスタをスイッチングさせること
を特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は低消費電力型半導体集積
回路に関し、特に電池で動作するとともにＭＯＳトラン
ジスタを用いたマイクロプロセッサなどの情報処理装置
に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、基板バイアスを印加した半導
体回路の例としては、昭和６２年２月１０日培風館より
発行の「超高速ＭＯＳデバイス」第２５９頁乃至第２６
１頁（菅野卓雄監修）に述べられているものがある。

【０００３】従来の一般的な基板バイアスの印加は、こ
の従来例のように、ｐｎ接合容量を低減することにより
高速化することを目的としている。一方、基板バイアス
の印加時にはｎチャネルＭＯＳＦＥＴのしきい値が上昇
して０．６〜１．０Ｖ程度の実用的な値になるように設
計されている。この例によれば基板バイアスの値が高い
ほどドレインの空乏層が広がり、ｐｎ接合の容量が減少
して高速化をすることができる。

【０００４】一方、ＣＭＯＳ型回路を用いたプロセッサ
の低消費電力化について対策した例として、特開昭５６
−４２８２７ 号公報に述べられているように、プログ
ラム命令によりＣＰＵ部分および動作しない回路へのク
ロック供給を停止して待機モードに入り、消費電力を抑
えようとするものがある。ＣＭＯＳ型回路ではクロック
を停止して全てのスイッチングを停止すれば、消費電力
はＭＯＳトランジスタのサブスレッショルド電流による
リーク電流のみとなるので、待機モード時の消費電流を
動作時よりも３桁以上低減させることができる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】現状のしきい値（０．
５Ｖ程度）のＭＯＳ型トランジスタを用いたマイクロプ
ロセッサでも５Ｖの電源電圧を用いれば高速で動作させ
ることが可能であり、従来のように基板バイアスの印加
によるｐｎ接合容量の低減により高速化も可能であっ
た。しかし、低消費電力の観点からは、消費電力が電源
電圧の２乗に比例するため電源電圧を５Ｖ以下に下げる
必要がある。特に電池動作の場合には１Ｖ程度の低電圧
化が必要となる。また、ＭＯＳトランジスタの微細化が
進むにつれて素子耐圧も低下するため、電源電圧を下げ
る必要がでてきている。

【０００６】一方、ＣＭＯＳ回路の遅延時間は負荷容量
の電荷をドレイン電流で充放電する時間であり、電源電
圧／（電源電圧−しきい値）２乗に比例する。従って、
しきい値が無視できるような高い電源電圧では遅延時間
は電源電圧に反比例するが、しきい値が無視できなくな
る低電圧では電源電圧の低下に伴って遅延時間が急激に
増加する。このような低電圧の動作時には基板バイアス
を印加するとしきい値が上昇するため、かえって動作速
度が低下してしまう問題がある。従って、低電圧動作時
には基本的に基板バイアスを印加せず、ＭＯＳトランジ
スタのしきい値を低く保たなければならない。

【０００７】一方、しきい値電圧を低下させることは、
ＭＯＳトランジスタのサブスレッショルド電流によるリ
ーク電流の増加につながると言う別の問題を生じる。こ
のリーク電流は、室温においてしきい値を０．１Ｖ 低
下させるごとに約４７倍と指数関数で増加する。たとえ
ば０．５Ｖから０．３Ｖまでしきい値を低下させるとリ
ーク電流は約２２００倍となる。数十万素子規模のマイ
クロプロセッサの場合、動作時の電流と比較するとこの
リーク電流は１割以下でありあまり消費電力は増加しな
い。しかしながら、従来例のようにクロックのみを停止
する待機モード時の消費電流はまさにこのリーク電流に
よるものなので、０．５Ｖから０．３Ｖまでしきい値を
低下させるとリーク電流は直接２２００倍になる。従っ
てしきい値電圧を低下した場合は、クロックを止めるだ
けでは消費電流の低減は十分でなく、待機モード時の電
池バックアップ時間が著しく短縮されると言う問題が生
ずる。

【０００８】本発明は上述の如き本発明者等による検討
結果を基礎としてなされたものであり、その目的とする
ところは動作時は低電源電圧でも高速な動作が可能であ
り、かつ待機モード時にはリーク電流による消費電力が
少ない情報処理装置を提供することである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】前記の問題点は、スイッ
チング動作をしない待機モード時にもＭＯＳトランジス
タのしきい値が低いことが原因である。

【００１０】従って、動作時にはしきい値を低くして低
電源電圧でも高速動作を可能にし、待機モード時にはし
きい値を高くしてリーク電流を低減できれば、低電源電
圧による動作時の高速動作性と待機モード時の低消費電
力性との両立が可能である。そのため、ＭＯＳトランジ
スタそのもののしきい値は低く設定し、待機モード時に
は基板バイアスを印加することによりしきい値を上昇さ
せる。

【００１１】尚、この時の基板バイアスはしきい値の上
昇によるリーク電流の低減量が基板バイアス回路の消費
電流よりも大きくなるように設定する必要があることは
言うまでもない。

【００１２】このように、本発明は、半導体基板上に形
成されたトランジスタにより構成された主回路と、トラ
ンジスタの基板電位を制御する基板バイアス回路と、主
回路に供給されるクロック信号の周波数を制御するクロ
ック制御回路を有し、動作モード切換信号に基づいて基
板バイアス回路とクロック制御回路を制御する半導体集
積回路装置であって、動作モード切換信号は通常動作モ
ードと低消費電力モードの２つの状態を少なくとも有
し、低消費電力モードにおいては通常動作モードよりも
トランジスタのしきい値が大きくなるように基板バイア
ス回路を制御するとともに、通常動作モードよりもクロ
ック信号の周波数が低くなるようにクロック制御回路を
制御し、低消費電力モードでは通常動作モードよりも低
速でトランジスタをスイッチングさせることを特徴とす
る。主回路は例えば論理回路である。

【００１３】また、本願発明はクロックにより制御され
トランジスタを含んで成る半導体回路の制御方法であっ
て、動作モードとして通常モードと低消費電力モードと
待機モードを備え、低消費電力モードにおいては、クロ
ックの周波数は通常モードよりも低くなり、かつ、トラ
ンジスタのしきい値が高くなるように制御され、待機モ
ードにおいては、クロックの供給が停止され、かつ、上
記トランジスタのしきい値が高くなるように制御され
る。

【００１４】具体的には、動作モード切換信号に基づい
て、トランジスタのしきい値とクロック信号の周波数を
制御する。あるいは、クロック信号の周波数に基づい
て、トランジスタのしきい値を制御する。

【００１５】あるいは、他の態様では、クロック信号が
供給されトランジスタを含んで構成される半導体回路の
制御方法であって、クロック信号の周波数として少なく
ともＣＬ１、ＣＬ２、ＣＬ３の三種類を設定可能であ
り、トランジスタのしきい値を少なくともＶＴ１、ＶＴ
２、ＶＴ３の三段階に設定可能であり、 ＣＬ１＞ＣＬ
２＞ＣＬ３、かつ、ＶＴ１＜ＶＴ２，ＶＴ３であり、動
作モードとして第１のモードと第２のモードと第３のモ
ードを備え、第１のモードの少なくとも一部の期間にお
いてクロック信号の周波数としてＣＬ１を用い、かつ、
トランジスタのしきい値としてＶＴ１を用い、第２のモ
ードの少なくとも一部の期間においてクロック信号の周
波数としてＣＬ２を用い、かつ、トランジスタのしきい
値としてＶＴ２を用い、第３のモードの少なくとも一部
の期間においてクロック信号の周波数としてＣＬ３を用
い、かつ、トランジスタのしきい値としてＶＴ３を用い
る。

【００１６】すなわち、本発明ではクロックにより制御
されトランジスタを含んで成る半導体回路の制御方法で
あって、動作モードとして通常モードと低消費電力モー
ドを備え、低消費電力モードにおいては、クロックの周
波数は通常モードよりも低くなり、かつ、トランジスタ
のしきい値が高くなるように制御される。

【００１７】このように、回路を待機させるときクロッ
クを停止するだけではリーク電流をとめることができな
いため、基板バイアスをかけてトランジスタの閾値を上
げてリーク電流を低減し、消費電力を低減させる。一
方、トランジスタの閾値を変えると、トランジスタの動
作速度が変わるため、動作クロックを閾値と連動して制
御する。

【００１８】

【作用】動作時はしきい値が低いので低電圧でも高速動
作が可能になり、一方、待機モード時にはしきい値電圧
が高くなるのでリーク電流を大幅に減少させることがで
きる。

【００１９】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面を参照して詳細
に説明する。

【００２０】図１は本発明の代表的な実施例であり、そ
の基本的な概念を説明する。まず、低電源電圧での高速
動作を保つために、ＭＯＳトランジスタ（ＭＮ，ＭＰ）
のしきい値は低く設定されている。一方、キーボード入
力が一定時間以上無い場合や、最低消費電力の状態が一
定時間以上続いた場合を判定して、プログラム命令ある
いは外部の制御信号によって待機モードに入る。

【００２１】待機モードではクロック制御回路３により
ＭＰＵ（マイクロプロセッサ・ユニット）１に供給する
クロックＣｋｍを停止し、同時に動作モード切替信号Ａ
により基板バイアス回路２−１，２−２を作動させて、
ＮＭＯＳトランジスタ（ＭＮ）には負の基板バイアスＶ
Ｂｎ，ＰＭＯＳトランジスタ（ＭＰ）には電源よりも正
の基板バイアスＶＢｐを印加する。基板バイアスを印加
することによりＭＯＳトランジスタのしきい値は上昇
し、リーク電流はしきい値上昇分の指数関数で減少す
る。すなわち、基板バイアスを印加すると、サブスレッ
ショルド特性が改善されてリーク電流が減少する。素子
数の多いマイクロプロセッサであるほどリーク電流の低
減量は大きく、基板バイアス回路２−１，２−２の消費
電流以上の値となる。以上の作用により、低電圧での高
速動作が可能で待機モード時には低消費電力の少ない情
報処理装置が可能になる。

【００２２】次に図１の実施例を図面を参照して詳細に
説明する。図１に示すように、ＭＰＵ１，基板バイアス
回路２−１，２−２，クロック制御回路３等が１チップ
上に集積化されることにより、マイクロプロセッサが構
成されている。ＭＰＵ１は同業者に周知のように、命令
フェッチユニット，命令デコーダ，命令実行部等から構
成されている。ＭＰＵ１はＣＭＯＳ回路で構成され、Ｎ
ＭＯＳトランジスタのしきい値は０．３Ｖ，ＰＭＯＳト
ランジスタのしきい値は−０．３Ｖに設定して、電源電
圧Ｖｃｃが１Ｖの低電圧でも高速な動作を可能にしてい
る。尚、マイクロプロセッサのチップの電源電圧Ｖｃｃ
の供給端子は電池（図示せず）に接続されており、電源
電圧Ｖｃｃは電池から供給されている。また、基板バイ
アス印加のために、ＭＰＵ１のＮＭＯＳとＰＭＯＳの各
基板（またはウェル領域）には端子が出ている。

【００２３】プログラム命令あるいは外部信号に応答し
た動作モード切換信号ＡがＮＭＯＳ，ＰＭＯＳ用の基板
バイアス回路２−１，２−２が印加され、基板バイアス
ＶＢｐ，ＶＢｎのレベルを制御する。モードの切替は、
キーボードからの入力の有無や、消費電流の大小などの
条件で行うことが出来る。クロック制御回路３を動作モ
ード切換信号Ａと周波数切換信号Ｂで制御することによ
り、ＭＰＵ１に供給されるクロックのオン・オフおよび
周波数が制御される。

【００２４】通常動作モード，低消費電力モード，待機
モードの各動作モードにおけるクロックと基板バイアス
の変化を、図２に示す。

【００２５】通常動作モードでは１６ＭＨｚの高速クロ
ックが供給され、基板バイアスは印加されない。従って
Ｎ，Ｐの各チャネルＭＯＳトランジスタのしきい値の絶
対値は０．３Ｖ のままであるので、１Ｖの低電源電圧
Ｖｃｃでも高速動作が可能である。一方、しきい値が低
いのでサブスレッショルド電流による定常的なリーク電
流は流れているが、１０万ゲートのマイクロプロセッサ
の場合、定常的なリーク電流による消費電流はスイッチ
ング動作による消費電流の１／１０以下なので動作時の
消費電流はあまり変化しない。

【００２６】低消費電力モードではスイッチングによる
消費電力を抑えるため、クロック制御回路３は周波数切
換信号Ｂに応答して、クロック周波数は２分周の８ＭＨ
ｚに低下する。基板バイアス回路２−１，２−２により
−０．５Ｖ のＮＭＯＳ用基板バイアスＶＢｎと＋１．
５Ｖ のＰＭＯＳ用基板バイアスＶＢｐを印加してＭＯ
Ｓトランジスタのしきい値を絶対値で０．５Ｖ 程度ま
で上昇させる。動作速度が遅いのでしきい値を上げても
動作上問題が無い。この低消費電力モードによりスイッ
チング電流は１／２、リーク電流は約１／２２００に低
減することができる。

【００２７】待機モードでは動作を行わないため、クロ
ックを停止させる。クロックを停止すれば、スイッチン
グ動作は一切停止する。また、絶対値で上昇されたしき
い値を得るため、同様に基板バイアスＶＢｎ， ＶＢｐ
を印加する。従って、ＣＭＯＳ回路の消費電流は高いし
きい値に対応する極めて微小のサブスレッショルド電流
によるリーク電流のみになる。基板バイアス印加により
しきい値の絶対値が０．５Ｖ程度に上昇しているので、
リーク電流は動作時の約１／２２００に抑えることがで
きる。

【００２８】次に、基板バイアス回路２−１， ２−２
の実施例を、図３に示す。動作モード切換信号が１にな
ると基板バイアス回路にクロック信号が供給され動作が
開始する。チャージポンピング回路を用いて、ＮＭＯＳ
用に負電圧，ＰＭＯＳ用に電源電圧より高い電圧を発生
させている。電源電圧Ｖｃｃが１Ｖの場合ＮＭＯＳ用に
−０．５Ｖ程度，ＰＭＯＳ用に＋１．５Ｖ程度のバイア
ス電圧ＶＢｎ，ＶＢｐが発生できる。このクロック信号
は時計，マイクロプロセッサなどのために常時動作させ
る基本クロックを用いるので、新たな発振回路は不必要
であり、基板バイアス印加のための消費電流は１００μ
Ａ程度である。本実施例では、単一電源を基本に考え基
板バイアス回路を設けたが、電池動作の場合には基板バ
イアス専用の電池を設けても良い。

【００２９】次に、クロック制御回路３の実施例を図４
に示す。基本クロック信号は動作モード切換信号Ａが０
のときにクロック制御回路３を通してクロック出力ＣＫ
ｍとしてＭＰＵ１に供給される。待機モード時には動作
モード切替信号が１となり、クロック出力はＭＰＵ１に
供給されない。クロック入力の一方はＴフリップフロッ
プによる分周回路に入り、他方は素通りしてクロック周
波数切換回路に入る。クロック周波数切換信号Ｂが１の
ときには高速のクロックがそのままＭＰＵ１に供給さ
れ、クロック周波数切換信号Ｂが０のときには１／２に
分周された低消費電力モード用の低速クロックが供給さ
れる。

【００３０】ＣＭＯＳトランジスタに基板バイアスを印
加するための素子構造の実施例を図５に示す。通常のＣ
ＭＯＳ構造でも基板を接地せずにバイアスを印加するこ
とは可能であるが、パッケージングが複雑になったり、
ノイズ等を拾いやすい問題がある。Ｐ型半導体基板１を
接地した状態でＮ，Ｐ両チャネルＭＯＳトランジスタに
基板バイアスＶＢｎ，ＶＢｐを加えるために、Ｎチャネ
ルＭＯＳの基板ｐウェル３は基板１からＰチャネルＭＯ
Ｓの基板ｎエピタキシャル層２により絶縁されている。
ｐウェル３には基板バイアス端子５−１を通してＮＭＯ
Ｓ基板バイアスＶＢｎとして負の電圧が、ｎエピタキシ
ャル層２には基板バイアス端子５−２を通してＰＭＯＳ
基板バイアスＶＢｐとして正の電圧が印加されるが、全
てのバイアス関係はｐｎ接合の逆バイアスなのでお互い
に絶縁される。

【００３１】低電源電圧では発生できる基板バイアス電
圧も低いため、デバイス構造を工夫している。Ｎチャネ
ルＭＯＳのゲート電極直下のｐ形高濃度領域７およびＰ
チャネルＭＯＳのゲート電極直下のｎ形高濃度領域８は
それぞれチャネル反転層形成時の表面空乏層の厚さより
も深い位置に設けている。従って、基板バイアスが印加
されないときにはしきい値に影響を与えない。基板バイ
アスを印加すると空乏層は高濃度領域７，８に広がり、
実効的な基板濃度が高いためしきい値は基板バイアスに
より大きく変化する。基板バイアスとしきい値の変化量
を図６に示す。ｐ形ウェル３の表面濃度は５×１０１６
／ｃｍ３ ，ｐ形高濃度領域７の濃度は３×１０１７／
ｃｍ３ にしてある。ｐ形高濃度領域７が無い場合は基
板定数が小さいために基板バイアスを印加してもしきい
値の変化は少なく、低電源電圧ではしきい値の制御幅が
小さすぎる。ｐ形高濃度領域７を設けることにより、基
板定数が２倍以上になってしきい値を大きく制御するこ
とができる。基板バイアス０．５Ｖ の印加により、し
きい値を約０．２Ｖ 上昇させることができる。

【００３２】次に本発明の他の実施例として、クロック
周波数により自動的に基板バイアスを切り換える基本構
成を図７に示す。クロック信号の周波数の変化を基板バ
イアス制御回路２−０が検出して基板バイアス回路２−
１，２−２から発生される基板バイアスＶＢｎ，ＶＢｐ
の値を切り換える。これによりクロック信号のみで、基
板バイアスの通常モード，低消費電力モード，待機モー
ドの切換ができる。

【００３３】基板バイアス制御回路２−０の実施例を図
８に示す。クロック信号からチャージポンプ回路により
電圧Ｖｃ を発生させる。Ｖｃ の値はクロックの周波
数に比例し、結合容量Ｃｃおよび負荷抵抗Ｒｂによって
調整することができる。クロック周波数が高周波の時に
はＶｃ の値が高くＭＯＳトランジスタＭＮ１が同通し
てａ点の信号はローレベルとなるため、リングオシレー
タは発振せず基板バイアスＶＢｎ，ＶＢｐは印加されな
い。次にクロック周波数が低周波の時には、Ｖｃ 値が
低くＭＮ１が同通しないため、ａ点はハイレベルにな
り、リングオシレータが発振して基板バイアスＶＢｎ，
ＶＢｐが印加される。もちろんクロック信号が停止した
ときにはａ点がハイになり、基板バイアスＶＢｎ，ＶＢ
ｐが印加される。本実施例では基板バイアス発生用にリ
ングオシレータを発振させるため、待機モード時の消費
電力が３００μＡ程度と大きくなるが、リーク電流の低
減量の方が大きいので効果はある。また、クロック周波
数により自動的に基板バイアスＶＢｎ，ＶＢｐが変化す
るので、特定の命令や制御信号を設ける必要が無い。

【００３４】図９は、ＭＯＳトランジスタのドレイン電
流特性のしきい値による変化を示す。リーク電流とはゲ
ート電圧が０Ｖの時のドレイン電流である。しきい値を
０．３Ｖから０．５Ｖ に上昇させると、リーク電流は
４４ｎＡから約２２００分の１に低下する。しきい値電
圧が０．３Ｖ でリーク電流が４４ｎＡのＭＯＳトラン
ジスタでマイクロプロセッサを構成することを考える
と、マイクロプロセッサのゲート数が約１０万ゲートの
場合、そのリーク電流はマイクロプロセッサ全体では
４．４ｍＡに達する。基板バイアスを０．５Ｖ印加する
と、しきい値は０．５Ｖ まで上昇し、リーク電流はも
ともとのしきい値が０．５Ｖ のトランジスタとほぼ同
じ２０ｐＡ程度まで減少する。一方、基板バイアス回路
の消費電流が１００μＡ程度あるので、総合で１０２μ
Ａの消費電流となる。図１０は、マイクロプロセッサの
最大動作周波数と消費電流に関して、しきい値０．５Ｖ
および０．３Ｖの従来例と本実施例の比較をまとめて示
したものである。

【００３５】

【発明の効果】本発明によれば、しきい値電圧を低く設
定できるので低電源電圧でも高速動作が可能であり、低
速動作時や待機モード時には基板バイアスを印加してし
きい値電圧を上昇させるので消費電力を小さく抑えるこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例による半導体集積回路のブロ
ック図を示す。

【図２】図１の半導体集積回路の各モードにおける各部
の波形変化を示す。

【図３】図１の半導体集積回路の基板バイアス回路の実
施例を示す。

【図４】図１の半導体集積回路のクロック制御回路の実
施例を示す。

【図５】図１の半導体集積回路のＣＭＯＳ構造の断面図
を示す。

【図６】ＭＯＳトランジスタの基板バイアスとしきい値
電圧の関係を示す。

【図７】本発明の他の実施例による半導体集積回路のブ
ロック図を示す。

【図８】図７の基板バイアス制御回路と基板バイアス回
路の実施例を示す。

【図９】ＮチャネルＭＯＳトランジスタとしきい値電圧
とリーク電流の関係を示す。

【図１０】マイクロプロセッサの最大動作周波数と消費
電流に関して、従来と本発明とを比較し、まとめて示し
たものである。

【符号の説明】

ＶＢｎ…ＮチャネルＭＯＳ用基板バイアス、ＶＢｐ…Ｐ
チャネルＭＯＳ用基板バイアス、ＣＫｍ…マイクロプロ
セッサ用クロック信号、ＣＫｂ…基板バイアス発生用ク
ロック信号。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 ＦＩ Ｈ０１Ｌ 21/8238 27/092 Ｈ０３Ｋ 19/094 (72)発明者 関 浩一 東京都国分寺市東恋ケ窪１丁目280番地株 式会社日立製作所中央研究所内

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】半導体基板上に形成されたトランジスタに
   より構成された主回路と、該トランジスタの基板電位を
   制御する基板バイアス回路と、上記主回路に供給される
   クロック信号の周波数を制御するクロック制御回路を有
   し、 動作モード切換信号に基づいて前記基板バイアス回路と
   前記クロック制御回路を制御する半導体集積回路装置で
   あって、 上記動作モード切換信号は通常動作モードと低消費電力
   モードの２つの状態を少なくとも有し、低消費電力モー
   ドにおいては通常動作モードよりも前記トランジスタの
   しきい値が大きくなるように上記基板バイアス回路を制
   御するとともに、通常動作モードよりもクロック信号の
   周波数が低くなるように上記クロック制御回路を制御
   し、 上記低消費電力モードでは上記通常動作モードよりも低
   速で上記トランジスタをスイッチングさせることを特徴
   とする半導体集積回路装置。
2. 【請求項２】前記主回路は、論理回路である請求項１記
   載の半導体集積回路装置。
3. 【請求項３】前記主回路は、ＰＭＯＳトランジスタとＮ
   ＭＯＳトランジスタを含み、前記基板バイアス回路は、
   上記ＰＭＯＳトランジスタの基板電位を制御する第１
   の基板バイアス回路と、上記ＮＭＯＳトランジスタの基
   板電位を制御する第２の基板バイアス回路を有する請求
   項１〜２のうちのいずれかに記載の半導体集積回路装
   置。
4. 【請求項４】クロックにより制御されトランジスタを含
   んで成る半導体回路の制御方法であって、 動作モードとして通常モードと低消費電力モードと待機
   モードを備え、 上記低消費電力モードにおいては、上記クロックの周波
   数は通常モードよりも低くなり、かつ、上記トランジス
   タのしきい値が高くなるように制御され上記待機モード
   においては、上記クロックの供給が停止され、かつ、上
   記トランジスタのしきい値が高くなるように制御される
   半導体回路の制御方法。
5. 【請求項５】動作モード切換信号に基づいて、前記トラ
   ンジスタのしきい値と前記クロック信号の周波数を制御
   する請求項４記載の半導体回路の制御方法。
6. 【請求項６】前記クロック信号の周波数に基づいて、前
   記トランジスタのしきい値を制御する請求項４または５
   記載の半導体回路の制御方法。
7. 【請求項７】クロック信号が供給されトランジスタを含
   んで構成される半導体回路の制御方法であって、上記ク
   ロック信号の周波数として少なくともＣＬ１、ＣＬ２、
   ＣＬ３の三種類を設定可能であり、上記トランジスタの
   しきい値を少なくともＶＴ１、ＶＴ２、ＶＴ３の三段階
   に設定可能であり、 ＣＬ１＞ＣＬ２＞ＣＬ３、かつ、
   ＶＴ１＜ＶＴ２，ＶＴ３であり、 動作モードとして第１のモードと第２のモードと第３の
   モードを備え、 上記第１のモードの少なくとも一部の期間においてクロ
   ック信号の周波数としてＣＬ１を用い、かつ、トランジ
   スタのしきい値としてＶＴ１を用い、 上記第２のモードの少なくとも一部の期間においてクロ
   ック信号の周波数としてＣＬ２を用い、かつ、トランジ
   スタのしきい値としてＶＴ２を用い、 上記第３のモードの少なくとも一部の期間においてクロ
   ック信号の周波数としてＣＬ３を用い、かつ、トランジ
   スタのしきい値としてＶＴ３を用いることを特徴とする
   半導体回路の制御方法。
8. 【請求項８】前記半導体回路は論理回路であり、前記第
   １および第２のモードにおいて該論理回路が動作し、前
   記第３のモードにおいて該論理回路が動作しないこと請
   求項７記載の半導体回路の制御方法。
9. 【請求項９】クロックにより制御されトランジスタを含
   んで成る半導体回路の制御方法であって、 動作モードとして通常モードと低消費電力モードを備
   え、 上記低消費電力モードにおいては、上記クロックの周波
   数は通常モードよりも低くなり、かつ、上記トランジス
   タのしきい値が高くなるように制御される半導体回路の
   制御方法。