用于三維集成電路的方法和裝置的制造方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及集成電路，更具體地，涉及三維集成電路(3DIC)。
【背景技術】
[0002]集成電路技術的開發(fā)一直集中于改進給定芯片或晶圓面積內(nèi)的各種電子組件(例如，晶體管、電容器、二極管、電阻器、電感器等)的集成度。各種改進已經(jīng)包括最小組件尺寸的減小，從而允許更多組件被集成到半導體管芯或晶圓上。這些二維(2D)集成度的改進受到器件的高寬比、管芯的尺寸、技術節(jié)點的設計規(guī)則等的物理限制。
[0003]三維集成電路(3DIC)用于解決2D集成電路的一些局限性。多個管芯垂直地堆疊在單個封裝件內(nèi)并且彼此電連接。襯底通孔(TSV)通常用在堆疊的晶圓/管芯封裝結(jié)構(gòu)中以連接各晶圓或各管芯。TSV是完全穿過半導體襯底的垂直開口并且填充有導電材料以提供堆疊的晶圓或管芯之間的連接。與2D集成電路中的集成電路的總互連長度相比，3DIC中的集成電路的總互連長度減小。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]根據(jù)本發(fā)明的一個方面，提供了一種標準單元，包括:第一疊層，包括第一單元；以及第二疊層，包括第二單元和第三單元；其中，第二疊層位于第一疊層之上；和第三單元包括第一 ILV以將第一疊層中的第一單元連接至第二疊層中的第二單元。
[0005]優(yōu)選地，第三單元還包括第二 ILV，第一 ILV和第二 ILV沿著第一方向延伸。
[0006]優(yōu)選地，第一疊層還包括第四單元，第二疊層還包括第五單元，第三單元的第二ILV被布置為連接第一疊層的第四單元和第二疊層的第五單元。
[0007]優(yōu)選地，第三單元還包括與第一 ILV和第二 ILV連接的電路塊。
[0008]優(yōu)選地，電路塊包括標準單元庫中的至少一個單元或知識產(chǎn)權(IP)塊。
[0009]優(yōu)選地，第一疊層中的第一單元被布置為通過第一 ILV、電路塊和第二 ILV電連接至第二疊層中的第二單元。
[0010]優(yōu)選地，第三單元還包括連接至第三單元中的第一 ILV的導線和導電通孔。
[0011]優(yōu)選地，第三單元還包括用作備用ILV的第二 ILV。
[0012]優(yōu)選地，第二疊層還包括第四單元，第四單元包括備用ILV。
[0013]根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供了一種標準單元，包括:第一單元，位于第一疊層中；以及第二單元和第三單元，位于第一疊層之上的第二疊層中；其中，第三單元包括第一ILV、第二 ILV和塊部；塊部與第一 ILV和第二 ILV電連接；第一 ILV包括第一端口和位于第一端口之上的第二端口 ；第二 ILV包括第三端口和位于第三端口之上的第四端口 ；第一單元電連接至第一 ILV的第一端口 ；和第二單元電連接至第二 ILV的第四端口。
[0014]優(yōu)選地，第一 ILV和第二 ILV沿著第一方向延伸。
[0015]優(yōu)選地，第一疊層還包括第四單元，第二疊層還包括第五單元，第三單元包括第三ILV，第三ILV被布置為連接第一疊層的第四單元和第二疊層的第五單元。
[0016]優(yōu)選地，塊部包括標準單元庫中的至少一個單元或知識產(chǎn)權(IP)塊。
[0017]優(yōu)選地，第三單元還包括連接至第一 ILV和第二 ILV中的至少一個的導線和導電通孔。
[0018]優(yōu)選地，第三單元還包括用作備用ILV的第三ILV。
[0019]優(yōu)選地，第二疊層還包括第四單元，第四單元包括備用ILV。
[0020]根據(jù)本發(fā)明的又一方面，提供了一種使用處理器來配置集成電路布局的方法，包括:使用處理器在原理圖或網(wǎng)表中識別第一互連路徑，第一互連路徑將第一疊層中的第一單元連接至位于第一疊層之上的第二疊層中的第二單元；使用處理器在第二疊層中布置第三單元，第三單元包括第一 ILV ;使用處理器對相應的第一疊層和第二疊層中的金屬線和導電通孔進行布線以通過第三單元的第一 ILV將第一單元連接至第二單元；基于布局，生成指令集，指令集用于產(chǎn)生掩模以及用于制造集成電路；將指令集存儲在機器可讀永久存儲介質(zhì)中。
[0021]優(yōu)選地，該方法還包括:在第二疊層中布置備用單元，備用單元包括用于ECO目的的第一備用ILV。
[0022]優(yōu)選地，第二疊層中的第三單元包括用作備用ILV以用于ECO目的的第二 ILV。
[0023]優(yōu)選地，第三單元包括連接至第三單元的第一 ILV的導線和導電通孔。
【附圖說明】
[0024]在附圖中，通過實例示出了一個或多個實施例，但是不限于此，其中，貫穿附圖，具有相同參考標號的元件表示相同的元件。應該強調(diào)，根據(jù)工業(yè)中的標準實踐，各個部件可以不按比例繪制，并且僅用于說明的目的。實際上，為了清楚的討論，圖中的各個部件的尺寸可以任何地增大或減小。
[0025]圖1是根據(jù)一些實施例的三維集成電路100的截面圖。
[0026]圖2A是根據(jù)一些實施例的單元200A的三維立體圖。
[0027]圖2B是根據(jù)一些實施例的單元200B的三維立體圖。
[0028]圖3是根據(jù)一些實施例的單元300的三維立體圖。
[0029]圖4是根據(jù)一些實施例的單元400的三維立體圖。
[0030]圖5是根據(jù)一些實施例的連接3DIC的堆疊管芯中的相應單元的方法的流程圖500。
[0031]圖6示出了根據(jù)一些實施例的處理系統(tǒng)600。
【具體實施方式】
[0032]下面詳細地討論了本發(fā)明的各個實施例的制造和使用。然而，應該理解，實施例提供了許多可以體現(xiàn)在各種具體上下文中的適用的發(fā)明創(chuàng)新。討論的具體實施例僅是說明性的，并且不限制本發(fā)明的范圍。
[0033]示例性實施例的描述旨在結(jié)合附圖進行閱讀，附圖被認為是整個書面說明書的部分。在說明書中，諸如“下部”、“上部”、“水平的”、“垂直的”、“之上”、“之下”、“向上”、“向下”、“頂部”和“底部”及其衍生詞(例如，“水平地”、“向下地”、“向上地”等)應該被解釋為指的是在討論的圖中描述或示出的方位。這些相對術語是為了方便描述的目的而不要求裝置以特定方位構(gòu)造或操作。除非另有明確描述，關于附接、連接等(諸如“連接”和“互連”)的術語指的是結(jié)構(gòu)之間彼此直接或通過中間結(jié)構(gòu)間接地固定或附接的關系。
[0034]一些實施例具有以下部件和/或優(yōu)勢的一個或組合。一種裝置包括第一疊層和第二疊層。第二疊層位于第一疊層之上。第一疊層包括第一單元。第二疊層包括第二單元和第三單元。第三單元包括第一層間通孔(ILV)以將第一疊層中的第一單元連接至第二疊層中的第二單元。第三單元還包括第二 ILV，第一 ILV和第二 ILV沿著第一方面延伸。第一疊層還包括第四單元。第二疊層還包括第五單元。第三單元的第二 ILV布置為連接第一疊層的第四單元與第二疊層的第五單元。在一些實施例中，第二疊層還包括備用單元，備用單元包括用于工程變更命令(ECO)目的的備用ILV。
[0035]圖1是根據(jù)一些實施例的三維集成電路(3DIC) 100的截面圖。為了簡化，3DIC 100僅包括必要的組件以用于說明的目的。在圖1中，多個金屬層和通孔層重疊。3DIC 100包括第一疊層(tier) 110和堆疊在第一疊層110上的第二疊層120。第一疊層110包括襯底112和金屬化層114。第二