[发明专利]使用硅穿孔的集成电路设计

说明书

技术领域

本说明书内所揭示的一个或多个实施例涉及集成电路（IC）。更确切地说，一个或多个实施例涉及使用硅穿孔来设计IC。

背景技术

可以使用多个裸片来实施集成电路（IC）。电路设计除了可以使用单个较大裸片实施之外，还可以使用多裸片IC结构来实施。通常多裸片IC结构的特征为包括彼此耦合并且放置在单个IC封装内的两个或两个以上的裸片。电路设计通过多个裸片而实施，而不是使用具有单个较大裸片的IC结构来实施。

为了使用多裸片IC结构来实施电路设计，电路设计必须通过多裸片IC结构的各裸片来分区。分区过程将电路设计的电路元件分配到多裸片IC结构的各裸片上。分区过程必然产生一个或多个裸片间信号。裸片间信号指代在多裸片IC结构的不同裸片之间交换的那些信号。

建立裸片之间以及从裸片到IC封装的通信的一种方式为利用称作“硅穿孔”（TSV）的结构。每一个TSV可以表征为延伸通过多裸片IC结构的裸片的垂直导电通路。每一个TSV可以用于使在裸片的顶部表面上的节点与在同一裸片的底部表面上的不同节点电耦合，其中TSV延伸通过所述裸片。例如，TSV可以用于使位于包括TSV的第二裸片之上的第一裸片的节点与位于第二裸片之下的第三裸片的节点耦合，或者与位于第二裸片之下的IC封装的节点耦合。

发明内容

在集成电路（IC）结构中，根据在给定裸片上的电路系统的物理布局的TSV定位可以获得电路设计的电路块的改进操作特征。在一个实施例中，IC结构包括多个第一电路元件；多个第二电路元件；多个TSV；以及多个第二TSV。第一电路元件以及第二电路元件和第一TSV以及第二TSV共同包含电路块配置。电路块配置相对于至少一个对称轴为对称的。第一TSV中的至少一者为虚拟TSV，在没有所述虚拟TSV的情况下，电路块配置将不对称。

在一些实施例中，多个第一电路元件以及多个第二电路元件包括至少一个第一有源电路元件；并且在虚拟TSV与第一有源电路元件之间的距离足够小，从而使得虚拟TSV促成第一有源元件的应力场。

电路块配置可以相对于两个对称轴为对称的。多个第一TSV和多个第二TSV的质心位置可以与电路块配置的质心位置相同。第一有源电路元件可以放在多个第一TSV和多个第二TSV中的至少一个TSV的常规禁入区域内。IC结构可以包含内插器。

在一些实施例中，第一电路元件包括至少一个第一有源电路元件；并且第二电路元件包括至少一个第二有源电路元件。由于虚拟TSV的存在，第一有源电路元件所受到的应力场与第二有源电路元件所受到的应力场大体上相同。

第一有源电路元件以及第二有源电路元件共同可以包含差分晶体管对。第一有源电路元件以及第二有源电路元件可以耦合到高性能时钟分布网络的不同节点上。

还描述了使用TSV的集成电路设计的方法。该方法可包括使用处理器来确定电路块的第一有源电路元件所受到的应力场与该电路块的第二有源电路元件所受到的应力场是不匹配的。该方法可以包括通过针对TSV修改裸片的布局来减少第一有源电路元件的应力场与第二有源电路元件的应力场之间的不匹配。

在一个方面中，减少不匹配可以包括调节TSV的位置，其中所述TSV促成第一有源电路元件或第二有源电路元件中任一者的应力场。例如，调节TSV的位置可以包括调节TSV的位置从而产生对称的TSV以及电路块配置。

在另一方面中，减少不匹配可以包括在距第一有源电路元件预定的距离内添加虚拟TSV。例如，添加虚拟TSV可以包括添加虚拟TSV从而产生对称的TSV以及电路块配置。在另一实例中，添加虚拟TSV可以包括场添加虚拟TSV从而产生与第一有源电路元件的应力场重叠的额外应力场。

确定第一有源电路元件所受到的应力场与第二有源电路元件所受到的应力场不匹配可以包括：根据电路块相对于TSV的对称性来确定不匹配。另外地或可替代地，确定第一有源电路元件所受到的应力场与第二有源电路元件所受到的应力场不匹配可以包括：根据TSV距第一有源电路元件以及第二有源电路元件的距离来确定不匹配。

另一实施例可以包括用于使用TSV的电路设计的系统。该系统可以包括具有程序代码的存储器以及耦合到存储器上的处理器。在执行程序代码之后，处理器可以经配置以执行多个操作。操作可以包括确定电路块的第一有源电路元件所受到的应力场与电路块的第二有源电路元件所受到的应力场不匹配，以及通过针对TSV修改裸片的布局来减少第一有源电路元件的应力场与第二有源电路元件的应力场之间的不匹配。