[发明专利]用于减小面积的最小轨道标准单元电路

说明书

提供了用于减小面积的最小轨道标准单元电路。在一个方面，一种最小轨道标准单元电路采用第一高纵横比电压轨，第一高纵横比电压轨被设置在第一半轨道上并且被配置为向最小轨道标准单元电路提供第一电压(例如，VDD)。第二高纵横比电压轨被设置在第二半轨道上并且基本上平行于第一高纵横比电压轨。第二高纵横比电压轨被配置为向最小轨道标准单元电路提供小于第一电压的第二电压(例如，VSS)。最小轨道标准单元电路采用设置在第一半轨道与第二半轨道之间的多个轨道。轨道的数目可以基于特定因素来限制。与常规标准单元电路相比，对轨道进行最小化使面积减小。

相关申请的交叉引用

本申请要求于2016年9月15日提交的题为“MINIMUM TRACK STANDARD CANGCIRCUITS FOR REDUCED AREA”的美国专利申请No.15/266,523的优先权，其全部内容通过引用并入本文。

技术领域

本公开的技术总体上涉及标准单元电路，并且尤其涉及减小标准单元电路的面积。

背景技术

基于处理器的计算机系统可以包括大量集成电路(IC)。每个IC具有由多个IC器件组成的复杂布局设计。通常采用标准单元电路来帮助使IC的设计不那么复杂和更易于管理。特别地，标准单元电路为设计者提供与常用IC器件相对应的预先设计的单元，这些单元符合所选择的技术的特定设计规则。作为非限制性示例，标准单元电路可以包括门、反相器、多路复用器和加法器。使用标准单元电路使得设计者能够创建具有一致的布局设计的IC，从而与定制设计每个电路相比，在多个IC上创建更均匀和更简单的布局设计。

常规标准单元电路使用如下的工艺技术来制造，这样的工艺技术形成具有预定义技术节点尺寸的器件元件。例如，可以采用工艺技术来制造一个常规标准单元电路，该标准单元电路具有约十四(14)纳米或十(10)纳米宽的器件元件。工艺技术继续以使得技术节点尺寸减小，这允许更多数目的器件元件(诸如晶体管)被布置在电路内的较小区域中。随着技术节点尺寸缩小，常规标准单元电路内的金属线也缩小，从而减小常规标准单元电路的总面积。例如，随着技术节点尺寸的减小，布置在x坐标和y坐标方向上的金属线可以缩小约百分之三十(30％)，使得常规标准单元电路在每个方向上具有约0.7的比例因子。常规标准单元电路的总比例因子约等于百分之五十(50％)(即，x坐标方向上的0.7×y坐标方向上的0.7＝49％，约为50％)。因此，常规标准单元电路响应于缩小的技术节点尺寸而可以实现约50％的面积减小。

然而，在技术节点尺寸缩小到十(10)nm及以下时，常规标准单元电路内的金属线由于栅极间距和金属间距限制而不能继续缩放30％。因此，常规标准单元电路在10nm或更小的技术节点尺寸下不能实现约50％的期望的面积减小。

发明内容

本文中公开的各方面包括用于减小面积的最小轨道标准单元电路。在一个方面，提供了一种最小轨道标准单元电路。最小轨道标准单元电路采用第一高纵横比电压轨，第一高纵横比电压轨被设置在第一半轨道上并且被配置为向最小轨道标准单元电路提供第一电压(例如，电源电压VDD)。最小轨道标准单元电路还采用第二高纵横比电压轨，第二高纵横比电压轨被设置在第二半轨道上并且基本上平行于第一高纵横比电压轨。第二高纵横比电压轨被配置为向最小轨道标准单元电路提供小于第一电压的第二电压(例如，地电压VSS)。第一高纵横比电压轨和第二高纵横比电压轨每个具有大于一(1)的高宽比，使得相应的第一高纵横比电压轨和第二高纵横比电压轨的高度大于对应的宽度。与常规标准单元电路中的电压轨相比，采用如上所述的第一高纵横比电压轨和第二高纵横比电压轨允许第一高纵横比电压轨和第二高纵横比电压轨中的每一个消耗更小的宽度，同时获得类似的电阻。另外，最小轨道标准单元电路采用设置在第一半轨道与第二半轨道之间的多个轨道，多个轨道中的每一个被配置为支持金属线布线。然而，轨道的数目可以基于特定因素来限制，诸如根据第一高纵横比电压轨和第二高纵横比电压轨的宽度来限制。与常规标准单元电路相比，以这样的方式最小化轨道的数目进一步减小了面积，即使技术节点尺寸缩小到十(10)纳米(nm)及以下。