[發明專利]用于減小面積的最小軌道標準單元電路

有效

• 申請號: 201780056384.0
• 申請日: 2017-09-14
• 公開（公告）號: CN109791929B
• 公開（公告）日: 2023-06-27
• 發明（設計）人: J·J·徐;M·巴達洛格魯;楊達
• 申請（專利權）人: 高通股份有限公司
• 主分類號: H01L27/02
• 分類號: H01L27/02;H01L27/118
• 代理公司: 北京市金杜律師事務所 11256
• 代理人: 王茂華;羅利娜

提供了用于減小面積的最小軌道標準單元電路。在一個方面，一種最小軌道標準單元電路采用第一高縱橫比電壓軌，第一高縱橫比電壓軌被設置在第一半軌道上并且被配置為向最小軌道標準單元電路提供第一電壓(例如，VDD)。第二高縱橫比電壓軌被設置在第二半軌道上并且基本上平行于第一高縱橫比電壓軌。第二高縱橫比電壓軌被配置為向最小軌道標準單元電路提供小于第一電壓的第二電壓(例如，VSS)。最小軌道標準單元電路采用設置在第一半軌道與第二半軌道之間的多個軌道。軌道的數目可以基于特定因素來限制。與常規標準單元電路相比，對軌道進行最小化使面積減小。

相關申請的交叉引用

本申請要求于2016年9月15日提交的題為“MINIMUM?TRACK?STANDARD?CANGCIRCUITS?FOR?REDUCED?AREA”的美國專利申請No.15/266,523的優先權，其全部內容通過引用并入本文。

技術領域

本公開的技術總體上涉及標準單元電路，并且尤其涉及減小標準單元電路的面積。

背景技術

基于處理器的計算機系統可以包括大量集成電路(IC)。每個IC具有由多個IC器件組成的復雜布局設計。通常采用標準單元電路來幫助使IC的設計不那么復雜和更易于管理。特別地，標準單元電路為設計者提供與常用IC器件相對應的預先設計的單元，這些單元符合所選擇的技術的特定設計規則。作為非限制性示例，標準單元電路可以包括門、反相器、多路復用器和加法器。使用標準單元電路使得設計者能夠創建具有一致的布局設計的IC，從而與定制設計每個電路相比，在多個IC上創建更均勻和更簡單的布局設計。

常規標準單元電路使用如下的工藝技術來制造，這樣的工藝技術形成具有預定義技術節點尺寸的器件元件。例如，可以采用工藝技術來制造一個常規標準單元電路，該標準單元電路具有約十四(14)納米或十(10)納米寬的器件元件。工藝技術繼續以使得技術節點尺寸減小，這允許更多數目的器件元件(諸如晶體管)被布置在電路內的較小區域中。隨著技術節點尺寸縮小，常規標準單元電路內的金屬線也縮小，從而減小常規標準單元電路的總面積。例如，隨著技術節點尺寸的減小，布置在x坐標和y坐標方向上的金屬線可以縮小約百分之三十(30％)，使得常規標準單元電路在每個方向上具有約0.7的比例因子。常規標準單元電路的總比例因子約等于百分之五十(50％)(即，x坐標方向上的0.7×y坐標方向上的0.7＝49％，約為50％)。因此，常規標準單元電路響應于縮小的技術節點尺寸而可以實現約50％的面積減小。

然而，在技術節點尺寸縮小到十(10)nm及以下時，常規標準單元電路內的金屬線由于柵極間距和金屬間距限制而不能繼續縮放30％。因此，常規標準單元電路在10nm或更小的技術節點尺寸下不能實現約50％的期望的面積減小。

發明內容

本文中公開的各方面包括用于減小面積的最小軌道標準單元電路。在一個方面，提供了一種最小軌道標準單元電路。最小軌道標準單元電路采用第一高縱橫比電壓軌，第一高縱橫比電壓軌被設置在第一半軌道上并且被配置為向最小軌道標準單元電路提供第一電壓(例如，電源電壓VDD)。最小軌道標準單元電路還采用第二高縱橫比電壓軌，第二高縱橫比電壓軌被設置在第二半軌道上并且基本上平行于第一高縱橫比電壓軌。第二高縱橫比電壓軌被配置為向最小軌道標準單元電路提供小于第一電壓的第二電壓(例如，地電壓VSS)。第一高縱橫比電壓軌和第二高縱橫比電壓軌每個具有大于一(1)的高寬比，使得相應的第一高縱橫比電壓軌和第二高縱橫比電壓軌的高度大于對應的寬度。與常規標準單元電路中的電壓軌相比，采用如上所述的第一高縱橫比電壓軌和第二高縱橫比電壓軌允許第一高縱橫比電壓軌和第二高縱橫比電壓軌中的每一個消耗更小的寬度，同時獲得類似的電阻。另外，最小軌道標準單元電路采用設置在第一半軌道與第二半軌道之間的多個軌道，多個軌道中的每一個被配置為支持金屬線布線。然而，軌道的數目可以基于特定因素來限制，諸如根據第一高縱橫比電壓軌和第二高縱橫比電壓軌的寬度來限制。與常規標準單元電路相比，以這樣的方式最小化軌道的數目進一步減小了面積，即使技術節點尺寸縮小到十(10)納米(nm)及以下。