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随着集成电路规模和集成度的增加，器件尺寸逐渐缩小，集成电路技术发展逐渐进入瓶颈期。3D集成电路就成为了其中最有可能突破设计瓶颈的解决方案之一。3D集成电路通过将芯片堆叠实现，利用硅通孔-TSV进行芯片间的互连。这种结构可以有效缩短互连长度，提高电路性能。与此同时，3D集成电路EDA技术成为其中相当重要的一个研究方向。TSV作为实现垂直互连的关键结构，其布局很大程度决定了电路的性能。因此本文针对该方向展开研究。 本文对多层3D集成电路TSV的定位方法进行了研究。分析了TSV的种类和工艺，确定针对信号TSV的布局开展研究。之后本文提出了一种跨层线网的TSV插入方法，用于TSV的竖直布局。然后又提出了一种利用最小包围圆的TSV定位算法，用于TSV的水平定位。最终实现了TSV在三维空间中的定位，且不受3D集成电路层数限制。 本文对TSV的热应力问题进行了分析，提出了一种近似均匀的TSV布局方法，以及一种去除TSV和标准单元重叠的布局调整方法。实现了没有重叠的近似均匀的TSV布局，适应了实际工艺的需求。 本文对上面提出的TSV定位方法和TSV布局方法开发了验证平台。本文编写了相应的TSV布局脚本程序，以实现TSV布局，并对布局结果进行验证。本文也开发了适用于多层3D集成电路的互连长度统计工具，用于计算TSV布局后电路的互连长度。 最后本文利用IBM的Benchmark电路，对TSV布局流程和TSV定位算法进行了验证。验证结果指出，TSV定位算法具有缩短互连长度的功能，最多缩短了10.07％。且TSV布局流程能够实现没有重叠的近似均匀的TSV布局，并且该流程不受层数限制。此外，该布局流程能够避免TSV间距过近，TSV最小间距的平均值大于64μm，从而防止相应的热应力问题。 本文对于3D集成电路的TSV布局的发展具有一定意义。